運動生理学研究

人口の 10% 近くが真性糖尿病に罹患しており、糖尿病患者の 5% は、インスリンの絶対的欠乏によって定義される 1 型を持っています。 この病気の経済的負担を考えると、糖尿病を管理する必要性は非常に重要であり、直接的な医療費は 1,750 億ドルを超え、障害や失業による間接費はさらに 700 億ドル近くに上ります。 糖尿病は失明、腎臓透析の必要性、および米国における非外傷性切断の主な原因であるため、個人的な影響はこの疾患を持つ人々にとって同様に重要です. 2 型糖尿病は、インスリン感受性の低下とメタボリック シンドロームに関連しており、食事の変更と運動は、根底にあるインスリン抵抗性の管理において重要な要素です。 しかし、これらのライフスタイル戦略は、多くの理由で 1 型糖尿病でも重要です。インスリン抵抗性などのいくつかの 2 型糖尿病の特徴が存在する「混合」型の自己免疫性糖尿病、および 3) 食事の変更と運動は依然として急性高血糖の管理に有効な手段であり、長期的には HbA1c により、微小血管のリスクを潜在的に低減します。合併症。 したがって、良好な血糖コントロールを維持し、合併症の発症を防ぐために、1型糖尿病の被験者では運動の必要性が依然として明らかです. しかし、運動は、T1D を持つ人々にとって管理するのが難しいものです。 運動は、体内の筋肉や他の組織によるグルコースの急速な取り込みとともに、インスリン感受性の増加を引き起こし、他のグループや私たちのグループによって示されるように、グルコースレベルの急激な低下と低血糖につながります.

運動のためにインスリンを調整しないと、1 型糖尿病患者では低血糖がよくみられます。 1 型糖尿病患者 48 人を対象に、インスリンを調整せず、適度な強度で 60 分間運動したところ、血糖値が平均 40% 低下し、被験者の 52% が 70 mg/dL 以下に低下しました。 運動中のインスリン調整の必要性は明らかですが、運動中のインスリン投与方法に関する統一された推奨事項はありません。 2006 年、DirecNet 研究グループは、1 型糖尿病の 40 人の子供の運動開始時に基礎インスリンを中止した場合のインスリン ポンプ療法への影響に関する研究を発表しました。 この介入により、低血糖が大幅に減少しましたが (43% から 16% に)、より一般的には高血糖 (4% から 23% に増加) が生じました。 Schiavon と Cobelli らは、インシリコ シミュレーションを使用して、運動のためにインスリンを最適に調整する方法というこの問題に取り組みました。 インシリコ環境でインスリン投与量を調整すると、低血糖が患者の 88% から、全体的な調整が適用された場合の 16% に減少し、個別の調整が適用された場合は 4% に減少しました。

このプロトコル内で説明されている研究は、インスリンに対する運動の影響と血糖コントロールに対する非インスリン媒介効果を明確にするように設計されています。 これを達成するために、治験責任医師は一連の安定したグルコーストレーサー研究を実施します。この研究では、被験者は約 8 時間絶食し、45 分間中程度の強度の有酸素運動を行いますが、インスリン速度は低く抑えられます (被験者の基礎速度)、中 (基礎 x 1.5)、および高 (基礎 x 3) インスリン注入速度。 被験者の基礎レートは、OHSU AP システムに記載されているように、NPH/グラルギン/デテミルなどの注入された基礎インスリン量、またはインスリン ポンプを使用する人の基礎レートから取得され、HbA1c に合わせて調整されます。 放射性がなく、人体の通常の経路を介して代謝できる二重水素化グルコース (6,6-2H2-グルコース) は、安定したトレーサーになります。 以下に概説するように、アームあたりの各被験者は、血糖、インスリン、およびグルカゴンのレベルが研究全体でキャプチャされ、カテコールアミンおよび脂肪酸のレベルが運動期間中および直後にキャプチャされる間、10時間の研究を3回受けます。 グルコーストレーサーレベルは、生物分析共有リソース/PK コアラボを通じて OHSU で測定され、グルコースの出現率 (Ra) と消失率 (Rd) の計算は、マギル大学の同僚が非定常を使用して実行します。グルコース動態の状態モデル。

この研究から得られたデータは、1型糖尿病を管理するためのモデル予測制御（MPC）システムで利用されるモデルへの入力として運動を提供し、1型糖尿病におけるグルコース調節の最新モデルを通知します。 そのようなシステムは、インスリンおよび／またはグルカゴンを送達して、運動中および運動外での血糖変化を管理するために使用することができる。