Metabolický význam svalu a sport u diabetika

Souhrn

Sval je klíčovým orgánem v patogenezi diabetu a pravděpodobně se stane i významným cílem farmakoterapie diabetu. Sport u diabetika má významné efekty kardiovaskulární a menší efekty metabolické. Fyzická aktivita je u diabetika někdy spojena s rizikem hypo- i hyperglykemie. Vypracována jsou schémata pro dávkování inzulinu i glycidů při sportu. Nejvýznamnější však zůstává individuální selfmonitoring diabetika a úprava léčby při sportu.

Klíčová slova:
inzulinoterapie při sportu - dietoterapie při sportu - efekty sportu u diabetika - budoucnost farmakoterapie diabetu - léky působící na sval u diabetika

Úvod

Mezi orgány významné v patogeneze diabetu a nebo ohrožené komplikacemi diabetu patřily vždy pankreas, játra, tuková tkáň, mozek, oko, ledviny, nervy, srdce, cévy a mozek. Sval byl historicky zmiňován málo. Pouze Reavenem byl jeho význam zdůrazněn hned v první definici metabolického syndromu [9]. Dnes je význam svalu a pohybu znám v prevenci a patogeneze diabetu. Sval je také možným cílem farmakoterapie diabetu. Významná je problematika léčby fyzickou aktivitou a provozování sportu u diabetika. Z orgánu opomíjeného se možná stává orgán nejvýznamnější pro budoucnost diabetologie.

Fyzická aktivita a prevence diabetes mellitus 2. typu

Význam fyzické aktivity pro prevenci diabetes mellitus 2. typu (DM2T) ukázala řada studií - např. čínská studie DA QUING či americká HPS [8]. Riziko diabetu klesá při pohybu o desítky procent. Podobně kvantifikované riziko v tzv. DM2T risk score [8] je více ovlivněno fyzickou aktivitou než dietními faktory.

Prakticky každý diabetik 2. typu je dlouho před vznikem diabetu obézní. Fyzická aktivita významně snižuje kardiovaskulární riziko [8]. Někdy se používá slogan: je lépe být obézní sportovec než štíhlý nesportovec (fit fat vs unfit unfat). To platí zejména u mužů a kardiovaskulární riziko výrazně klesá při pravidelném pohybu.

Pravidelná fyzická aktivita [9] zvyšuje energetický výdej, snižuje množství tělesného tuku za udržení beztukové tělesné hmoty, má krátkodobý anorektický efekt, redukuje příjem tuku, stimuluje termogenezi, včetně dietou indukované, vyvolává morfologické a biochemické změny ve svalu, úbytek tuku ve svalu zvyšuje citlivosti na inzulin, vede obvykle k poklesu glykemií u diabetika, zlepšuje krevní tlak, zlepšuje lipidový profil, včetně vzestupu HDL-cholesterolu, zlepšuje fyzickou výkonnost, má pozitivní psychologický efekt a výrazně snižuje kardiovaskulární riziko.

Problémem však zůstává adherence pacientů ke cvičení. I tyto faktory byly podrobně zkoumány [9]. Pacientům pomáhá v udržení pravidelné fyzické aktivity: anamnéza větší fyzické aktivity v mládí, podpora rodiny, blízkost cvičení, nízká cena cvičební jednotky, vyšší sociálně ekonomický status, skupinové cvičení a odborné poradenství v místě cvičení. Negativně adherenci ovlivňuje: kouření, alkohol, sedavé zaměstnání, deprese, hypochondrie a anxieta, vysoká cena jednotky, vzdálenost, excesivní intenzita, úrazy, absence podpory rodiny, velká pracovní zátěž.

Fyzická aktivita a u diabetu

O problematice fyzické aktivity u diabetu byla vydána řada monografií.

Nejaktuálnější názory přináší komplexně monografie Nagiho [6]. Téma je širší, než se vejde do tohoto přehledného článku - patří sem: fyziologie fyzické aktivity ve zdraví a při diabetu, problematika hypoglykemií při sportu, problematika úprav léčby při sportu u diabetiků, problematiku různých sportů u diabetes mellitus 1. a 2. typu.

U diabetika stejně jako u nediabetika při fyzické aktivitě vzájemně působí metabolické změny a respirační i kardiovaskulární systém, které zásobují sval živinami a kyslíkem a odvádějí produkty metabolizmu.

Přitom platí, že výživa sportovců je plná nevědeckých postupů, jak se lze přesvědčit v každém fit centru, které prodává dietní přípravky. Přehledně a vědecky o výživě při sportu informuje u nás nedávno přeložená a vydaná monografie v nakladatelství Galén [5]. Důležitý je dostatečný přívod energie a zdravá strava bez nutných doplňků. Při pohybu se utilizují zejména cukry a utilizace tuků nastává jen vzácně například u maratonce až po 30 km běhu nebo u diabetika s deficitem inzulinu nebo u myši bez inzulinového receptoru ve svalu [4].

Sport u diabetika

Hlavní efekt sportu u diabetika je kardiovaskulární [6]. Sport nevede nutně ke zlepšení kompenzace diabetu. Může vést také ke zhoršení kompenzace.

Diabetik vyžaduje ve sportování odbornou pomoc podobnou té, kterou poskytuje vrcholovému sportovci jeho profesionální tým. Úplně všechny sporty jsou z kompatibilní s diabetem 1. typu z hlediska náročnosti zátěže. Jen extremní sporty jako maratón a triatlon nemusí prospívat. Pravidelná mírná fyzická aktivita je optimální. Jak je dále uvedeno, diabetik by neměl provozovat sporty vyžadující vysoké soustředění, při nichž může mít změna chování závažné následky.

Jak jsem již uvedl, jsou u diabetu významnější efekty kardiovaskulární než metabolické (glykemické). Injekce inzulinu by neměly být podávány intramuskulárně obecně, ale zvláště pak před sportovním výkonem. Při nepravidelné, resp. výraznější fyzické aktivitě je vhodné monitorovat glykemie a obvykle mírně snížit dávku inzulinu.

Hypoglykemie po fyzické zátěži u diabetika užívajícího inzulin popsal Lawrence již v roce 1926 [6]. Při větší fyzické zátěži je vhodné podat navíc uhlovodany a při delší fyzické zátěži obvykle znovu i po 12-14 hodinách.

Také hyperglykemie u diabetiků 1. typu je při sportu běžná. Vzniká ve 2 situacích: při deficitu inzulinu a při metabolická nestabilitě - hyperglykemii před cvičením. Také může vzniknout při extremní zátěži i u toho, kdo má dobrou kompenzaci.

Při selfomonitoringu jsou konkrétní doporučovaná opatření před sportem následující [6]:

1. situace tzv. hyperglykemie s ketonurií (preexercice high glukose with ketones) - jde o deficit inzulinu a glykemie je nad 14 mmol/l - diabetik by neměl cvičit a měl by vyčkat kompenzace další dávkou inzulinu.
2. situace - hyperglykemie bez ketonurie (high glucose without ketones) - jde nepochybně o přejezení uhlovodany. Vhodné je cvičit, dobře se hydratovat a kontrola glykemie za 30 min.
3. situace - sport je možný při „relativně normální“ glykemii 4-14 mmol/l. Při intenzivní zátěži lze očekávat při glykemii 4 mmol/l vzestup na asi 7 mmol/l, při 8 mmol/l vzestup na asi 13 mmol/l.
4. situace - při glykemii pod 4 mmol/l (někdy se doporučuje již od pod 5,5 mmol/l) hrozí hypoglykemie, nutno podat navíc glycidy, možno opatrně cvičit a kontrolovat glykemie za 30 min.

Dále platí, že diabetik by měl cvičit raději 2-3 hodiny po jídle, a ne při vysokém postprandiálním inzulinu v prvních 2 hodinách po jídle.

Při cvičení s pumpou je obvykle vhodné snížení bazální dávky inzulinu na 50-80 %. Pokud bude pacient cvičit před jídlem, pak je vhodné redukovat bolus o 20-50 %. Fakultativně je možné i zvýšení dávky jídla o 15-30 g sacharidů nebo kombinace mírného snížení bolusu inzulinu a přidání jídla. Při dlouhém cvičení po několik hodin je vhodné i snížení bazálu přesahující o několik hodin cvičení.

Dietní opatření při cvičení diabetika

Při cvičení je obvykle třeba výrazně navýšit celkovou denní dávku glukózy. Denní dávku sacharidů při různé intenzitě sportu uvádí tab. 1.

Bylo by chybou nutit sportujícího diabetika do nízkého příjmu glycidů v obvyklých dietách 150 a 200 g uhlovodanů za den. U nediabetiků se při sportu doporučují spíše potraviny s vysokým glykemickým indexem. U diabetiků je to z hlediska sportu asi nevýznamné.

Sportující diabetik by měl mít u sebe „v batohu“ balíček na hypoglykemii, tzv. kit-bag snack. Vhodné jsou ovoce, koláče, jogurty nebo chléb. Pod 5,5 mmol/l je vhodné si vzít jídlo navíc již před cvičením.

Mírná fyzická aktivita nezhoršuje mikrovaskulární komplikace. Pozor je třeba dát z hlediska úrazů na senzorickou neuropatii i na možné zvýšení albuminurie.

Diabetes 2. typu a cvičení

Cvičení u DM2T je významné v snížení inzulinorezistence. Doporučuje se cvičit 4-5krát týdně. Zejména lze očekávat příznivé efekty kardiovaskulární a často i výraznější pokles glykemií. Pokud není pacient na inzulinu nebo vyšších dávkách sulfonylureových antidiabetik, hypoglykemie nehrozí. Poměrně častá je i manifestace skrytého kardiovaskulárního onemocnění (např. anginy pectoris), začne-li diabetik 2. typu náhle cvičit.

Zákaz cvičení u obou typů diabetu na inzulinu by se měl týkat sportů s důležitou koordinací [6]: boby, box, létání, jízda na koni, motorizmus a paragliding - tedy všude, kde může ohrozit změna chování. Potápět by se neměli diabetici při glykemii nad 8 mmol/l.

Pozdní hypoglykemie s nutností podat další jídlo po několika hodinách hrozí u tenisu a kolektivních míčových sportů, vytrvalostním běhu, cyklistice a běhu na lyžích.

Kazuistiky sportovců s diabetem

V literatuře se uvádí kazuistiky sportovců s diabetem od maratónců, po sprintéry a hráče kolektivních sportů včetně olympijských vítězů v uvedených disciplínách.

Připojujeme kazuistiku sportovce z naší ambulanci, která dokládá, že diabetik si při monitorování sám určí optimální režim podávání inzulinu a jídla.

V dubnu roku 2005 50letý muž (původně vážící 90 kg při 183 cm výšky) zhubl na 83 kg. Zachycena glykemie 20 mmol/l, zahájena inzulinoterapie při HbA_1c 9,7 % a potřebě 45 j inzulinu/den. Zjištěna hladina C-peptidu 0,2 nmol/l a antiGAD pozitivita. V mládí reprezentoval v motosportu a celý život se věnoval s kamarády vytrvalostní cyklistice. Tento sport provozuje dále s několikahodinovou jízdou na kole v kolektivu 2-3krát týdně. V posledním roce dobře kompenzován HbA_1c 4,6-5,1 % při 4 dávkách inzulinu - celkově 42 j/den. Při fyzické aktivitě zjistil, že je při více než 2 hodinách intenzivní jízdy na kole postižen hyperglykemií nad 10 mmol/l. Proto aplikuje (během jízdy po asi 2 hodinách ) 4 j krátkodobě působícího inzulinu. Po několikahodinové jízdě sní bezprostředně běžnou dávku jídla a nemá během sportu ani později hyper- ani hypoglykemii.

I z této kazuistiky vyplývá, že každému sportujícímu diabetikovi je vhodné doporučit individuální monitorování glykemií a nalezení optimálního „svého vlastního režimu“ s přidáním inzulinu nebo úpravou jídla.

Některé nové poznatky o fyzické zátěži u diabetu a metabolického syndromu

Hlavním hormonem působícím ve svalu je inzulin. Ve svalu je také významné působení hormonu tukové tkáně adiponektinu, který snižuje steatózu a zvyšuje oxidaci tuku. V této oblasti jsou hledány i nové léky nahrazující efekt adiponektinu [3]. Fyzická aktivita zvyšuje počet receptorů pro adiponektin [1].

Inzulinovou odezvu ve svalu modifikuje významně kaveolin-1, i této oblasti jsou hledány molekuly ovlivňující svalovou inzulinorezistenci [7].

Pro sval je typická vysoká exprese PPARδ. Tak je tomu ve všech tkáních s vysokým obratem lipidů, jako je sval, tuková tkáň a střevo. Dietní stimulace mastnými kyselinami o dlouhém řetězci stejně jako thiazolidindiony jsou mohutnými induktory aktivace preadipocytů. Prakticky stejně se mou diferencovat fibroblasty a myoblasty do linii buněk podobným adipocytům (adipose-like cells).

Také řada klinicky již využívaných účinků inzulinových senzitizérů (PPARγ agonistů) se odehrává na příčně pruhovaném svalu [2]. Možná dojde v oblasti ovlivnění metabolických jaderných receptorů PPAR i vývoj léků, které nahradí cvičení.

Význam inzulinových receptorů ve svalu lze doložit na myši MIRKO (muscle insulin receptor knock out mice) se svaly infiltrovanými tukem a neschopnými utilizovat glukózu [4]. Význam tak mohou mít léky nahrazující na svalu efekt inzulinu, a to jak u diabetiků, tak u pacientů s metabolickým syndromem [9].

Závěr

Sport je u diabetiků obou typů dokonce i s komplikacemi vhodný a možný. Existují známá pravidla o úpravě léčby inzulinem i dietou diabetu při fyzické aktivitě. Sval se stává významným orgánem v ovlivnění léčby i prognózy diabetika. Farmakoterapie ovlivňující sval se v budoucnu významně uplatní v diabetologii i nesportujících diabetiků a pravděpodobně budou mít nově vyvíjené léky i vlivy nahrazující fyzickou zátěž.

prof. MUDr. Štěpán Svačina, DrSc., MBA

www.vfn.cz

e-mail: svacinas@lf1.cuni.cz

Doručeno do redakce: 26. 12. 2006