Газообмен, метаболизм и физическая работоспособность у больных сахарным диабетом 1-го типа
|
Скачать 0.88 Mb.
|
| На правах рукописи УДК 616.379 – 008.64:(612.22 + 577.121) ДЕМИДОВ ЮРИЙ ИВАНОВИЧ ГАЗООБМЕН, МЕТАБОЛИЗМ И ФИЗИЧЕСКАЯ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ У БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 1-го ТИПА 14.00.05 – «Внутренние болезни» 14.00.03 – «Эндокринология» АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора медицинских наук Москва – 2009 Работа выполнена в ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стома-тологический университет Минздравсоцразвития РФ» Научный консультант: академик РАМН, профессор Соколов Евгений Иванович Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Мкртумян Ашот Мусаелович (ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический универ-ситет Минздравсоцразвития РФ») доктор медицинских наук, профессор Александров Олег Васильевич (ГОУ ВПО «Российский государственный медицинский университет Минздрав-соцразвития РФ») доктор медицинских наук, профессор Сыркин Абрам Львович (ГОУ ВПО «Московская медицинская академия Минздравсоцразвития РФ») Ведущее учреждение: ГОУ ВПО «Московский областной научно-исследователь-ский клинический институт Минздравсоцразвития РФ» Защита диссертации состоится "____" ___________ 2009 года в _____часов на заседании диссертационного совета Д 208.041.01 при ГОУ ВПО «Москов-ский государственный медико-стоматологический университет Минздравсоц-развития РФ» (по адресу: 127473, Москва, ул. Делегатская, д. 20/1) С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государствен-ного медико-стоматологического университета (127206, Москва, ул. Вучетича, д. 10а) Автореферат разослан "____" _______________ 2008 г. Учёный секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор Ющук Е.Н. - 1 - ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ А к т у а л ь н о с т ь п р о б л е м ы Сахарный диабет (СД) и его осложнения занимают чрезвычайно важное место как в структуре эндокринной патологии, так и в современной клинике внутрен-них болезней. По информации экспертов Международной Диабетической Феде-рации [Diabetes Atlas, 3rd edition, 2006] в мире насчитывается 246 миллионов больных СД 1-го и 2-го типов в возрасте 20-70 лет, что составляет 6% этой воз-растной группы населения. На страницах современной медицинской печати весьма широко освещены стратегические проблемы альтерации при СД сердечно-сосудистой системы, по-чек и мочевыделительного тракта, изменений со стороны органов зрения, нерв-ной системы, опорно-двигательного аппарата [Аметов А.С., 1998; Дедов И.И. и соавт., 1998; Балаболкин М.И., 2000; Миленькая Т.М. и соавт., 2000; Шестако-ва М.В., 2000; Mogensen C.E., 1983; Fisher B.M. et al., 1986; Isaia G. et al., 1988; Kohner E., Porta M., 1989; Aronson D., Burger A.J., 2001]. Несомненно, что респи-раторная система (РС) также является реальной "мишенью" осложнений при СД, так как лёгкие имеют развитую сосудистую сеть, большую площадь эпителиаль-ной поверхности и интенсивно функционирующий соединительнотканный кар-кас. Работы по изучению функции внешнего дыхания (ФВД) при СД-1 за более чем 30-летний период научного поиска достаточно немногочисленны [Абеле- ва Н.Ю., 1982; Селимханова Х.Х.К., 1988; Андросова Т.А., 1992; Schuyler D.E. et al., 1976; Schernthaner G. et al., 1977; Sandler M. et al., 1982; 1990; Primhak R. et al., 1987; Lange P.et al., 1989; 1990; 2002; Ramirez L.C. et al., 1991; Schnack C. et al., 1996; Ljubic S.et al., 1998; Minette P.et al., 1999; Benbassat C.A. et al., 2001; Massmoudi K. et al., 2002; Boulbou M.S. et al., 2003; Walter R.E. et al., 2003], их ре-зультаты всё ещё остаются неоднозначными в вопросах об основных типах на-рушения механики внешнего дыхания и газообменной функции лёгких, а также степени влияния тяжести проявлений эндокринопатии и качества её метаболи-ческого контроля на значения ключевых параметров, характеризующих состоя-ние дыхательной системы. В доступных литературных источниках отсутствует -2- информация о характеристиках механических свойств РС и газообменной функ-ции лёгких при впервые выявленном сахарном диабете 1-го типа (ВВСД-1). Не-достаточно разработанной остаётся задача определения особенностей влияния декомпенсированного кетоацидоза (ДКА) и метаболических проявлений хрони-ческой почечной недостаточности (ХПН) при СД-1 на систему газотранспорта (СГТ), что является важным практическим вопросом, учитывая роль лёгких в поддержании кислотно-основного состояния (КОС) и элиминации вредных по-бочных продуктов метаболизма в ургентных ситуациях. Противоречивость результатов исследования ФВД при СД-1 не даёт возмож-ности выделить конкретные механизмы и этапы формирования диабетической пневмопатии (ДП) и наметить пути коррекции расстройств СГТ с целью предуп-реждения прогрессии сосудистых и тканевых нарушений. Нельзя не отметить и тот немаловажный факт, что в настоящее время лёгкие рассматриваются как весьма перспективный плацдарм для альтернативного ингаляционного пути введения инсулина [Kipnes M. et al., 1999; Uchigata Y., 2001; Selam J.L. et al., 2003], в связи с чем анализ функциональных характеристик РС при диабете явля-ется весьма актуальным и востребованным. Изучение толерантности к физической нагрузке у пациентов с СД на протяже-нии последних нескольких десятилетий привлекает внимание отечественных и зарубежных исследователей как важная практическая и теоретическая проблема [Иванущак Н.И. и соавт., 1990; Солун М.Н. и соавт., 1990; Жестовский С.С., 1997; Озёрная Т. В. и соавт., 1997; Airaksinen J.K. et al., 1985; Baraldi E. et al., 1992; Barkai L. et al., 1996; Wasserman K. еt al., 2002]. Единодушно признавая факт снижения физической работоспособности (ФР) при диабете, учёные расхо-дятся во взглядах на причины лимитирования мышечной деятельности при дан-ном заболевании. Это не позволяет проводить комплексную патогенетическую терапию с учётом раннего выявления осложнений, последующим применением оптимального реабилитационного режима мышечных нагрузок и негативно ска-зывается на профессиональном статусе пациентов с СД-1, существенно снижая качество их жизни. Вопрос о взаимосвязи тяжести течения СД, его метаболичес- -3- кого контроля и основных причин ограничения толерантности к физической нагрузке нуждается в дальнейшем анализе. Несмотря на то, что одним из приоритетных направлений клинической физи-ологии в настоящее время является исследование характера потребления основ-ных питательных субстратов в условиях физической нагрузки при различных за-болеваниях [Айсанов З.Р., 1994; Wasserman K. et al., 2002], оценка закономернос-тей динамики утилизации углеводов и жиров в процессе аэробной деятельности при СД-1 изучена не в полной мере [Colberg S.R. et al., 1996; Martin I.K. et al., 1995; Ward S.A. et al., 1999]. Таким образом, учитывая вышеизложенное, комплексное изучение СГТ, эс-сенциального термогенеза, утилизации энергетических субстратов, гемодинами-ческой, вентиляционной и метаболической составляющей адаптации организма к нагрузке с целью верификации механизмов снижения ФР при СД является актуальной научной проблемой, имеющей важное практическое значение в раз-работке научно обоснованных лечебно-профилактических мероприятий, спо-собствующих повышению качества жизни больных диабетом. Ц е л ь и с с л е д о в а н и я Изучение состояния системы газотранспорта и механизмов снижения физи-ческой работоспособности у больных сахарным диабетом 1-го типа в зависимос-ти от степени нарушений метаболизма и выраженности осложнений данного за-болевания. З а д а ч и и с с л е д о в а н и я 1. Выяснить специфику воздействия диабетического кетоацидоза на энергооб-мен, утилизацию метаболических субстратов, вентиляционный паттерн, гемоди- намику и газовый состав артериализированной капиллярной крови у лиц с впер-вые выявленным сахарным диабетом 1-го типа. 2. Исследовать состояние механики внешнего дыхания, структуры общей ём- кости лёгких, диффузионной способности, кислородного статуса и вентиляцион-но-перфузионных отношений у больных сахарным диабетом 1-го типа. -4- 3. Установить степень влияния тяжести проявлений сахарного диабета 1-го ти-па на показатели механики внешнего дыхания и газообменной функции лёгких. 4. Изучить состояние системы газотранспорта, кислотно-щелочного баланса и основного обмена у больных сахарным диабетом 1-го типа с развитием хрони-ческой почечной недостаточности. 5. Оценить уровень физической работоспособности и механизмы лимитирова-ния переносимости нагрузки в зависимости от выраженности осложнений сахар-ного диабета. 6. Осуществить анализ характера и интенсивности субъективных симптомов, ограничивающих физическую активность у лиц с сахарным диабетом 1-го типа. 7. Проанализировать закономерности потребления основных источников энергообеспечения (жиры, углеводы) в аэробную фазу нагрузочного теста при сахарном диабете 1-го типа. 8. Разработать классификацию и диагностический алгоритм по детектирова-нию ведущих механизмов нарушения физической работоспособности у больных сахарным диабетом 1-го типа. Н а у ч н а я н о в и з н а и с с л е д о в а н и я В настоящей работе на основании комплексного изучения различных звеньев газообменной функции лёгких, включавших в себя анализ механики внешнего дыхания, структуры общей ёмкости лёгких (ОЕЛ), диффузионной способности, кислородного статуса при СД-1, впервые сформулировано представление об эта-пах возникновения и прогрессирования ДП. Выяснено значение альтерации аль-веолярно-капиллярной мембраны (АКМ), возникновения гиперинфляции лёгких и развития рестриктивного вентиляционного дефекта (РВД) в патологии дыха-тельной системы при СД-1. Установлено, что ранним функциональным проявлением ДП является сниже-ние фактора переноса окиси углерода в режиме однократной задержки дыхания (TLCOsb), который ассоциируется с начальными клиническими проявлениями микроангиопатии (МАП). Показано, что ограничительный тип нарушения меха-ники внешнего дыхания возникает в развёрнутой стадии поздних осложнений -5- диабета (ПОД), чему способствует неудовлетворительный метаболический кон-троль заболевания, приводящий к развитию и эволюции МАП, нейропатии. Это вызывает не только прогрессирование альвеолярно-капиллярного блока, но и вовлечение в патологический процесс лёгочного кровотока и формирование РВД, с наиболее выраженными нарушениями всех звеньев СГТ в условиях раз-вития ХПН. Продемонстрировано, что ДКА в дебюте заболевания обусловливает форми-рование гипервентиляционного синдрома и возникновение лёгочной гиперин-фляции (как ответной реакции РС в условиях интенсификации обменных про-цессов при кетогенезе) и их активную роль в компенсации ацидоза и элимина-ции токсических продуктов из организма. Применение концепции "The Deep Pic-ture" – "Углублённая картина" [Siggaard-Andersen O. et al., 1995] позволило за-фиксировать существенную гипероксию тканевых структур при развитии ДКА, а посредством непрямой калориметрии подтверждено значительное увеличение расходования энергии и возрастание роли жиров и кетонов в поддержании жиз-неспособности организма в данной критической ситуации. Зафиксировано нару- шение проницаемости АКМ у больных СД-1, происходящее у ряда лиц уже в де-бюте заболевания, при манифестации эндокринопатии в виде ДКА. Впервые выполнено комплексное сравнительное исследование ФВД, процес-сов адаптации/дезадаптации кардиореспираторной системы к физическим наг-рузкам с установлением механизмов ограничения ФР у лиц с ВВСД-1 и длительно текущим СД-1 (ДТСД-1) в зависимости от характеристик манифес-тации заболевания и степени тяжести долгосрочных осложнений эндокринопа-тии. Показано лимитирующее влияние на толерантность к физической нагрузке при СД-1 как элементов, определяющих кардиореспираторную функцию (цент-ральная гемодинамика, вентиляционная и диффузионная способность лёгких), так и факторов, связанных с нарушением конечной фазы доставки О2 к тканям (патология периферического артериального русла, снижение утилизации кисло-рода мышцами в результате дефекта гликолитических и митохондриальных ферментных систем). При ВВСД-1, а также у пациентов с отсутствием поздних -6- диабетических осложнений или с их начальными проявлениями лимитирование ФР происходило в результате превалирующего влияния гемодинамических фак-торов (преждевременное наступление анаэробного порога, достижение предель-но допустимого значения частоты сердечных сокращений) или обусловливалось преимущественным нарушением потребления мышцами кислорода в результате дефекта гликолитических или митохондриальных ферментов. По мере эволю-ционной прогрессии проявлений МАП сохранял свою значимость гемодинами-ческий механизм нарушения ФР, при этом у ряда пациентов выявлена, как одна из причин ограничения толерантности к нагрузке патология периферических артерий. У больных с развёрнутыми проявлениями долгосрочных осложнений диабета отмечено сочетание циркуляторно-метаболического и респираторного механизмов лимитирования ФР. При тяжёлом течении ДТСД-1 в ряде случаев наблюдалось совместное возникновение циркуляторного и вентиляционного пределов с развитием значимой десатурации артериализированной капиллярной крови. Впервые осуществлён анализ утилизации основных питательных субстратов при физической нагрузке у больных ВВСД-1 и ДТСД-1. Отмечено, что в аэроб-ной фазе нагрузки при диабете имеет место существенное возрастание темпов использования в энергопродукции углеводов и сниженная способность миоцитов к окислению жирных кислот (ЖК). Это приводит к более быстрому истощению запасов мышечного гликогена, а в результате избыточной продукции двуокиси углерода происходит ускоренное закисление биологических сред с прогрессив-ным чрезмерным ростом вентиляционных потребностей организма. На основа-нии полученных данных разработаны диагностические критерии по идентифика-ции основных механизмов ограничения ФР при СД-1. П р а к т и ч е с к а я з н а ч и м о с т ь и с с л е д о в а н и я Полученные результаты расширяют и углубляют современные представления о нарушениях РС у больных СД-1, что даёт возможность более полно судить о тяжести проявлений диабета и прогнозе его течения. Определение состояния ФР -7- у пациентов с СД-1 позволяет индивидуально решать вопросы об их профессио-нальной пригодности для различных видов трудовой деятельности. Детектирование преимущественных механизмов лимитирования толерантнос-ти к физической нагрузке оказывает несомненную помощь врачам-интернистам в комплексной оценке статуса кардиореспираторной системы, улучшает качест-венные характеристики клинического обследования больных СД-1 и приводит к выявлению ранних патологических сдвигов со стороны аппарата газотранспорта с целью их своевременной и адекватной коррекции. Внедрение в широкую прак-тику ВЭМ-исследования способствует объективизации анализа ФР у лиц с СД, что необходимо для их рационального трудоустройства и определения качества долгосрочного метаболического контроля заболевания и эффективности реаби-литационных мероприятий. Результаты определения соотношения утилизации питательных субстратов в условиях покоя, наряду с данными мониторинга гликемии, содержания гликози-лированного гемоглобина, дают возможность более полно оценивать качество метаболического контроля диабета, а в условиях кетоацидоза вместе с парамет- рами кислородного статуса и кислотно-основного равновесия позволяют решить важную задачу оптимизации интенсивной терапии этого жизнеугрожающего состояния. Комплексная оценка СГТ, анализ обмена веществ в условиях покоя и в про-цессе ВЭМ-тестирования необходимы для разработки индивидуальных прог-рамм дозированных физических нагрузок, как одного из важнейших направле-ний в структуре лечебно-оздоровительных мероприятий при диабете, ориенти-рованных на улучшение качества жизни этой категории больных. О с н о в н ы е п о л о ж е н и я, в ы н о с и м ы е н а з а щ и т у 1. Декомпенсированный диабетический кетоацидоз характеризуется значи- тельным увеличением расходования энергии с повышением утилизации жиров и кетонов, развитием гипервентиляционного синдрома с повышением воздушнос-ти лёгких и существенной гипероксией периферических тканевых структур. 2. Диабетическая пневмопатия, сопровождающаяся расстройством газообме- -8- на и нарушением механики внешнего дыхания, является одним из поздних ос-ложнений сахарного диабета 1-го типа. 3. Повышенный риск альтерации респираторной системы при диабете обус- ловлен метаболическими нарушениями и связанными с ними осложнениями ос- новного заболевания. 4. Специфическими чертами расстройства функции внешнего дыхания при СД-1 являются: а) ухудшение газообмена вследствие снижения активно функ-ционирующего объёма лёгких и неравномерности регионарных отношений аль- веолярной вентиляции и капиллярного кровотока в лёгких; б) рестриктивный вентиляционный дефект. 5. Состояние физической работоспособности при сахарном диабете 1-го типа определяется качеством долгосрочного метаболического контроля заболевания. 6. Основной причиной лимитирования толерантности к физической нагруз-ке при диабете является возникающее уже в дебюте заболевания нарушение ути-лизации кислорода мышцами, а по мере развития поздних осложнений к цирку- ляторно-метаболическому типу снижения физической активности присоединя-ются кардиореспираторные механизмы ограничения работоспособности. 7. Расстройство метаболического ответа у больных диабетом на физическую нагрузку определяется ускоренным темпом утилизации углеводов и ранним пе- реключением кислородзависимых процессов на анаэробный гликолиз. 8. Комплексное исследование функции внешнего дыхания и системы газо- транспорта в процессе нагрузочного тестирования позволяет выявить ведущие механизмы снижения физической работоспособности у больных сахарным диа-бетом 1-го типа, что даёт возможность более полно судить о тяжести проявлений заболевания и прогнозе его развития. В н е д р е н и е р е з у л ь т а т о в р а б о т ы в п р а к т и к у Полученные теоретические и практические данные внедрены в клиническую практику эндокринологического отделения ГКБ № 70. Анализ ФР и детектирова-ние основных механизмов ограничения толерантности к физической нагрузке с помощью прикладной программы "Intelli Support" у больных диабетом, исполь- -9- зуется в решении экспертных вопросов о профессиональной пригодности паци-ентов к различным видам трудовой деятельности, определении эффективности осуществляемого лечения и реабилитационных мероприятий. Результаты исследования применяются в педагогическом процессе на кафед-ре факультетской терапии и профессиональных болезней Московского государ-ственного медико-стоматологического университета. П у б л и к а ц и и По теме диссертации опубликована 21 печатная работа, в том числе 7 статей в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ. Л и ч н о е у ч а с т и е Автором лично были осуществлены исследования основного обмена, механи-ки внешнего дыхания, диффузионной способности лёгких, кислородного стату-са, кислотно-основного равновесия артериализированной капиллярной крови, физической работоспособности при осуществлении стандартного теста с непре-рывно-нарастающей ступенчатой нагрузкой, исследование характера использо- вания метаболических субстратов при осуществлении программы с медленно--нарастающей нагрузкой. Соискателем проводился постоянный контроль качес-тва исследований. В ходе осуществления диссертационной работы обследовано 189 пациентов с сахарным диабетом 1-го типа и 36 здоровых добровольцев, с последующей интерпретацией и статистической обработкой основных парамет-ров газообмена, эссенциального термогенеза и физической работоспособности. А п р о б а ц и я д и с с е р т а ц и и Материалы диссертации представлены на конференции "Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины" (Москва, апрель 2001 г.), научно--практической конференции "Здоровье и образование в XXI веке" (Москва, май 2003 г.), научно-практической конференции "Актуальные вопросы пульмоноло-гии" (Москва, январь 2004 г). Основные положения диссертации доложены на совместном заседании ка- федры факультетской терапии и профессиональных болезней МГМСУ, кафедры госпитальной терапии № 2 МГМСУ, кафедры эндокринологии и диабетологии -10- лечебного факультета МГМСУ 27 февраля 2008 года. О б ъ ё м и с т р у к т у р а д и с с е р т а ц и и Диссертация изложена на 445 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав (обзор литературы, описание материала и методов исследова-ния, 2 глав собственных наблюдений), заключения, выводов, практических реко-мендаций, списка литературы. Работа иллюстрирована 16 рисунками и 27 табли-цами. Библиография включает 512 источников (129 отечественных и 383 иност-ранных). |
Похожие:
 |
Инструкция по применению набора для определения гликогемоглобина... Диабета, для ретроспективной оценки декомпенсации больных сахарным диабетом за последние три месяца, оценки состояния больных сахарным... |
 |
: 616. 379-008. 64 Фармакологическая коррекция тадалафилом эректильной... Фармакологическая коррекция тадалафилом эректильной дисфункции больных сахарным диабетом типа 2 |
|
Учебно-методическое пособие В. А. Регузова, С. Е. Хвощёвой, О. В.... Включены данные о международных и отечественных нормативно-правовых актах социальной и медицинской защиты больных сахарным диабетом.... |
|
Основная образовательная программа «Психология» Повседневный стресс и копинг в семьях с детьми, страдающими сахарным диабетом I типа |
|
Автореферат дис канд мед наук / Д. А. Аджиева; рук работы Н. С. М.... Влияние ингибиторов дипептидилпептидазы-4 на показатели жирового обмена у больных сахарным диабетом 2 типа : автореферат дис канд... |
|
Современные приборы для самоконтроля уровня сахара крови Сахарный диабет является неинфекционной эпидемией, которая охватила более 150 миллионов человек в мире. Сегодня в России зарегистрировано... |
|
«Тактика фельдшера при сахарном диабете» По прогнозам, это число к 2030г возрастет до 552 миллионов. 2В настоящее время проблема сд становится особенно актуальной для России.... |
|
Дети с сахарным диабетом Методики. Младший школьный возраст 7 10 лет |
|
Предлагаемого к проведению клинической апробации метода профилактики,... «Апробация метода использования дозаторов инфузий инсулина для компенсации углеводного обмена и профилактики кризов отторжения в... |
|
Микроальбумин тест (Micro-Albumin Test (m-albu-Check-1)). Vedalab, Франция У пациентов, не страдающих сахарным диабетом, микроальбуминурия наблюдается при гипертонии [6], ожирении [7], повышении концентрации... |
|
Заболеваний Альцгеймера, Паркинсона, остеопороз, подагра, ожирение, борьба с целлюлитом и т д, так как основаны на правилах обменных процессов... |
|
Заболеваний Альцгеймера, Паркинсона, остеопороз, подагра, ожирение, борьба с целлюлитом и т д, так как основаны на правилах обменных процессов... |
|
Начальник отдела здравоохранения Председатель единой и формации комиссии Организация работы аптечной сети по обеспечению препаратами для специфического лечения, средствами введения инсулинов, спирта этилового... |
|
Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения... Эффективность влияния экспериментального проекта на умственную работоспособность детей младшего школьного возраста в режиме учебного... |
|
Дипломная работа на тему: Клинико-функциональные особенности гибернирующего... Клинико-функциональные особенности гибернирующего миокарда у больных кардиоренальным синдромом 2 типа |
|
Фонд оценочных средств по учебной дисциплине иностранный язык (немецкий)... «Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья (адаптивная физическая культура)» |