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Bitte verwenden Sie diesen Link, wenn Sie dieses Dokument zitieren oder verlinken wollen: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-000792-2

Der Einfluss insulinähnlicher Effekte körperlicher Aktivitäten auf den Blutglukoseverlauf bei adoleszenten Patienten mit Typ 1 Diabetes

  • Eine häufige Ursache von Hypoglykämien bei insulinbehandelten Diabetespatienten ist die fehlende oder unzureichende vorausschauende Anpassung der Insulindosierung an erhöhte körperliche Aktivitäten. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die erforderliche Reduktion der Insulindosierung vorhersagbar zu ermitteln, um dem einzelnen Patienten geeignete Empfehlungen geben zu können. Grundlage der durchgeführten Untersuchungen war eine vorausgegangene klinisch-experimentelle Studie im Institut für Diabetes „Gerhardt Katsch“ Karlsburg, die gezeigt hatte, dass es im aeroben Belastungsbereich bezüglich der Blutglukosekontrolle ein Insulindosisäquivalent für körperliche Aktivitäten (IDE) gibt. Dieses kann in IE sc. applizierten Kurzzeitinsulins pro Wh ausgedrückt werden und ist eine belastungsabhängige Funktion der Steady-state-Herzfrequenz (SSHF). Mittels eines aus den dabei angefallenen Daten entwickelten, publizierten und zur Anwendung patentierten Nomogramms können die IDE definierter Aktivitäten anhand der im Ergometerstufentest gemessenen Belastungsherzfrequenz bestimmt werden. Die hier beschriebene nichtinterventionelle klinisch-diagnostische Beobachtungsstudie wurde an 63 Kindern mit Typ 1 Diabetes (Alter 8-18 J., Diabetesdauer 0,5 - 14 J.) während einer 3-wöchigen stationären Reha-Maßnahme durchgeführt. Zunächst wurden in Fahrradergometerstufentests die IDE als reproduzierbare leistungsbezogene individuelle Kennziffer in IE Kurzzeitinsulinäquivalent pro 50 Wh identifiziert. Die SSHF ist dabei auch der Ausweis der Fitness (körperlicher Trainingszustand), wenn sie mit einem, ebenfalls im Rahmen der Studie ermittelten, geschlechts- und altersbezogenen Erwartungswert folgendermaßen verglichen wird: (gemessene SSHF – Erwartungswert) ± SD entspricht durchschnittlicher Fitness, darunter liegende Werte weisen überdurchschnittliche Fitness aus, darüber liegende Werte repräsentieren eine unterdurchschnittliche Fitness. Insgesamt betragen die IDE im Mittel 2,6 IE/50 Wh (4,3 IE/50 Wh bei überdurchschnittlicher, 2,7 IE/50 Wh bei durchschnittlicher und 0,6 IE/50 Wh bei unterdurchschnittlicher Fitness). Der Hauptteil der Studie war ein Feldtest mit 24 h - Herzfrequenz(HF)-Monitoring bei Protokollierung der körperlichen Aktivitäten in 15 min-Intervallen. Aus den HF-Profilen wurden mittels der zuvor im Ergometertest ermittelten leistungsbezogenen SSHF individuell die scheinbaren zirkadianen körperlichen Belastungsprofile „Wh = f(t)“ und daraus anhand des Nomogramms die entsprechenden IDE- Profile „IE Kurzzeitinsulinäquivalente = f(t)“ ermittelt. Patienten mit durchschnittlicher Fitness entwickeln bei mäßig belastenden körperlichen Aktivitäten (z.B. Wandern, Gymnastik, Hausarbeit) IDE-Aktivitäten von 0,5–1,0 IE/h, bei mittlerer Belastung (z.B. Fitnesstraining, Reiten, Gelände- und Ballspiele) 1,0–2,0 IE/h und bei starker Belastung (z.B. Jogging, Radfahren, Schwimmen, Tanzen) 1,5-2,5 IE/h. Für Patienten mit überdurchschnittlicher Fitness betragen diese Werte 1,0–1,5, 1,5–2,5 und 2,5–4,0 IE/h. Für Patienten mit unterdurchschnittlicher Fitness liegen sie durchschnittlich bei 0,1, 0,2 bzw. 0,3 IE/h und sind somit bei klinischen Empfehlungen im Allgemeinen zu vernachlässigen. Durchschnittlich entfallen unter den betrachteten Tagesabläufen in diesen 3 Fitnessgruppen 30%, 25% und 5% der täglichen Gesamtinsulinwirkung in der Blutglukosekontrolle auf die Auswirkung körperlicher Aktivitäten. Die vorgelegten Daten können bereits jetzt als Beratungs- und Schulungsgrundlage zur vorbeugenden Insulindosisreduktion vor überdurchschnittlichen körperlichen Belastungen dienen. Vorläufige Studien zur Anwendung der IDE im Blutglukosemanagement, welche die Machbarkeit, Akzeptanz und den möglichen Nutzen zeigen, sind zu vertiefen.
  • A frequent cause of hypoglycemia in patients with insulin-treated diabetes is absent or insufficient anticipatory adjustment of the insulin dosage to increased exercise. The goal of this assignment was to predictably calculate the necessary reduction in insulin dosage, allowing for suitable recommendations to be made to the individual patient. The basis for the conducted investigations was a previous clinical experimental study in the Institute for Diabetes "Gerhardt Katsch" Karlsburg, which indicated an insulin dose equivalent of exercise (IDE) in the area of aerobic strain, with regard to the blood glucose control. This may be expressed in Insulin Units (IU) of subcutaneously (sc.) applied short-acting insulin per Wh (Watt hour), and is a load-dependent function of steady-state heart frequency (SSHF). Using a nomogram produced from the accumulated data, the IDE for defined activities can be calculated based on heart frequency under strain, as measured in the ergometer multi-stage test. The non-interventional clinical and diagnostic observational study described herein was conducted on 63 children with type 1 diabetes (aged 8-18, diabetes duration 0.5-14 years) in the course of a 3-week in-patient rehabilitation scheme. The IDE were first identified as reproducible, performance-related, individual indicators in bicycle ergometer multi-stage tests, in IU short-acting insulin equivalents per 50 Wh. The SSHF is also proof of fitness (state of physical training) when compared with gender and age-based expectations, as calculated within the scope of the study, as follows: (measured SSHF – expected value) ± SD is equal to average fitness, values below this level reveal above-average fitness, and values above this represent below-average fitness. Overall, the mean IDE is 2.6 IU/50 Wh (4.3 IU/50 Wh in respect of above average fitness, 2.7 IU/50 Wh for average and 0.6 IU/50 Wh in case of below-average fitness levels). The main part of the study was a field test with 24h heart frequency (HF) monitoring and recording of exercises at 15-minute intervals. Using the performance-related SSHF previously established in the ergometer test, the HF profiles individually produced the ostensibly circadian physical load profile "Wh = f(t)" and the resultant corresponding IDE profile - based on the nomogram - "IU short-acting insulin equivalents = f(t)". Patients with average fitness levels generate IDE activities of 0.5–1.0 IU/h in case of moderately strenuous exercises (e.g. walking, gymnastics, housework), in case of average strain (e.g. fitness training, riding, outdoor and ball games) 1.0–2.0 IU/h, and for more strenuous exercise (e.g. jogging, cycling, swimming, dancing) the figure is 1.5-2.5 IU/h. As far as patients with above-average fitness levels are concerned, the values are 1.0–1.5, 1.5–2.5 and 2.5–4.0 IU/h. These values for patients with below-average fitness levels are 0.1, 0.2 or 0.3 IU/h on average, and are therefore negligible for general clinical recommendations. Under the considered daily routines in these 3 fitness categories, an average of 30%, 25% and 5% of the total daily insulin effect can be attributed to the impact of exercises in the blood glucose control. The presented data may already serve as a basis for consulting and training with regard to preventive reduction of the insulin dose prior to above-average physical strains. Preliminary studies on the use of IDE in blood glucose management - demonstrating the feasibility, acceptance and possible benefits - shall be consolidated.

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Metadaten
Author: Sabine Staufenbiel
URN:urn:nbn:de:gbv:9-000792-2
Title Additional (English):The impact of insulin-like effects of physical activities on blood glucose levels of adolescents with diabetes type 1
Advisor:Prof. Dr. Markus M. Lerch, Dr.rer.nat. Eckhard Salzsieder, Prof. Dr. Uwe Fischer
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2010/05/10
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Medizinische Fakultät (bis 2010)
Date of final exam:2010/04/20
Release Date:2010/05/10
Tag:IDDM, Insulin-Dosis-Äquivalent, Sport
IDDM, exercise, hypoglycemia, insulin dose equivalent
GND Keyword:Blutzucker, Diabetes mellitus, Hypoglykämie, Insulin, Muskelarbeit
Faculties:Universitätsmedizin / Klinik und Poliklinik für Innere Medizin Abt. Gastroenterologie, Endokrinologie und Ernährungsmedizin
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit