Mezi běžná doporučení pro pacienty s diabetem 1. typu patří pravidelné cvičení. To – a fyzická aktivita obecně – pro ně ovšem představuje zvýšené riziko hypoglykemie. To lze omezit při dodržení určitých zásad a doporučení.

Existuje jen málo studií, které se u diabetiků podrobně zabývají kolísáním glykemie (hladiny cukru v krvi) během a po cvičení ve snaze zabránit hypoglykemii, která může někdy představovat velmi závažný stav. Cílem té, kterou vám představíme, bylo posvítit si na dynamiku glykemie během jízdy na ergometru (speciálním kole) ve fyziologické laboratoři. Toto cvičení trvalo přibližně 60 až 90 minut, bylo ukončeno při dosažení hodnot hypoglykemie a pacientům bylo následně perorálně podáno 20 g glukózy jako léčba hypoglykemie. Po celou dobu byla monitorována hladina glukózy v krvi v pětiminutových intervalech.

Jak to funguje

U zdravých jedinců se během cvičení střední intenzity spouštějí mechanismy, které udržují hladinu glukózy v normě. Ty ovšem u diabetiků nefungují, jak mají, kvůli poškození Langerhansových ostrůvků (oblasti v slinivce břišní, která hraje klíčovou roli v produkci inzulinu, a tedy v regulaci hladiny cukru v krvi), způsobující úplnou absenci inzulinu v organismu.

V těle existuje několik zdrojů glukózy, které zajišťují, že je vždycky dostupná pro všechny potřebné tkáně. Přímo v krvi je jí rozpuštěno velmi málo. Velké zásoby glukózy jsou v játrech a kosterních svalech, ve kterých se ukládá ve formě glykogenu (zásobní polysacharid), nicméně do krve se může dostat glukóza pouze z glykogenu v játrech, glykogen ve svalech slouží jako zásobárna glukózy pouze pro svaly.  Organismus doplňuje zásoby především tím, že přijímá sacharidy z potravy. Navíc funguje proces glukoneogeneze, kterým tělo vytváří glukózu z aminokyselin nebo některých jiných uhlíkatých látek.

Fyziologicky během cvičení roste spotřeba glukózy (dodávané z krve) v kosterních svalech. U zdravého člověka v důsledku toho dochází k utlumení sekrece inzulinu, což vede ke zvýšenému uvolňování hormonu glukagonu (hormon produkovaný alfa-buňkami slinivky břišní). Tento hormon stimuluje výdej glukózy (krevního cukru) v játrech tak, aby se udržela její potřebná hladina  v krvi. Nižší hladina inzulinu zároveň zvyšuje citlivost jater vůči glukagonu a tím stimuluje glykolýzu (přeměnu krevního cukru) a glukoneogenezi.

Inzulin má také efekt na GLUT-4, což je přenašeč glukózy (jinak řečeno kanál pro cestu glukózy dovnitř buňky skrz její stěnu) ve svalech. Při nižší koncentraci inzulinu je tedy ve stěně buněk menší množství GLUT-4 a to vede ke sníženému průniku glukózy do nitra buňky. Následně jsou do krve uvolňovány další hormony zvyšující hladinu glukózy. Mezi ně patří katecholaminy (skupina důležitých látek organismu, k nimž patří adrenalin, noradrenalin a dopamin), růstový hormon, aldosteron a kortizol.

Pokud se intenzita cvičení zvyšuje, organismus přechází z tuků na sacharidy jako nejdůležitější zdroj energie. U diabetiků v tomto momentě nastává problém kvůli absenci inzulinu produkovaného přímo v těle. I přesto, že je tento hormon pacientům podáván uměle a jednotlivé dávky lze upravovat, napodobit jeho fyziologickou sekreci je velice obtížné. U diabetiků v důsledku toho při cvičení vzniká relativní hyperinzulinemie (vysoká hladina inzulinu), která má řadu následků. Vyšší hladina inzulinu způsobí zvýšené periferní vychytávání glukózy a zároveň se snižuje sekrece glukagonu z alfa buněk, což vede ke sníženému výdeji glukózy v játrech. Oba tyto mechanismy v konečném dopadu výrazně zvyšují riziko hypoglykemie. To navíc přetrvává ještě několik hodin po ukončení cvičení, a to kvůli zvýšenému vychytávání glukózy z krve ve svalech a játrech sloužící ke znovu obnově svalového glykogenu.

Pacientům s diabetem se proto doporučuje snížit před zahájením cvičení dávku inzulinu a zvýšit příjem sacharidů. To ale vyžaduje předchozí podrobné naplánování.

Pro léčbu mírné hypoglykemie se obecně doporučuje podání 15 až 20 g glukózy. Žádné studie o tom, jak to ovlivní hladinu glukózy v průběhu delší doby po cvičení a do jaké míry je odpověď organismu individuální, ale zatím neexistují.

Jak rychle se mění glykemie při cvičení

Zpátky k již zmiňované studii –⁠⁠⁠⁠⁠⁠ v ní je zahrnuto deset dospělých mužů (diabetiků 1. typu s inzulinovou pumpou). Všichni dostali cca v 7:00 stejnou snídani (2 rohlíky, máslo a 100 g šunky) a aplikovali si obvyklou dávku inzulinu, jako kdyby se nechystali cvičit. Po příchodu do laboratoře je pak čekala aktivita v podobě šlapání na ergometru, které začalo asi v 9:00.

Intenzita zátěže byla nastavena na střední tepovou frekvenci, objektivně tedy všichni pacienti měli obdobnou zátěž vztaženou vůči své kardiovaskulární zdatnosti. Cvičení skončilo při dosažení hypoglykemie, definované hladinou glukózy v krvi nižší než 3,5 mmol/l, pokud ji doprovázely symptomy, případně hodnotou nižší než 3 mmol/l bez zmíněných symptomů. Pacienti mohli dobrovolně ukončit cvičení při výrazných symptomech hypoglykemie bez dosažení definovaných hodnot, nicméně nikdo tak ale neučinil.

Hladina glukózy v krvi byla monitorována v pětiminutových intervalech během cvičení a následně 60 minut po jeho ukončení. Sledovala se průměrná délka trvání fyzické aktivity, průměrná rychlost poklesu hladiny glukózy v jejím průběhu a následně rychlost vzestupu glykemie po podání 20 g glukózy rozpuštěné ve 150 ml vody.

Autoři pak spočítali průměrné rychlosti poklesu glykemie během cvičení. Ta dosáhla hodnoty 0,1 ± 0,03 mmol/l za minutu. Pokles glykemie tedy probíhal tempem zhruba 1 mmol/l za 10 minut, jeho rychlost se ovšem u jednotlivých pacientů lišila – nejpomalejší byla 0,07 mmol/l za minutu (tedy 0,7 mmol za 10 minut), nejrychlejší 0,19 mmol/l za minutu (tedy 1,9 mmol/l za 10 min). Po podání glukózy při hypoglykemii došlo ke zvýšení hladiny o 1 mmol/ v průměru za 16,5 minuty, u někoho se glykemie zvyšovala rychleji (nejrychlejší vzestup trval 9,2 min) a u někoho pomaleji (nejpomalejší vzestup trval 25,8 minuty).

Zároveň je samozřejmě třeba mít na paměti, že intenzivnější zátěž by mohla vést k rychlejším změnám.       

Příklad záznamu jednoho účastníka vidíte na obrázku (ABG = koncentrace glykemie):

Shrnutí

Jedinečnost této studie spočívá ve sledování rychlosti změn a dynamiky glykemie během cvičení a následné změny hladiny glukózy po léčbě hypoglykemie, což doposud nebylo předmětem podrobného zkoumání. Křivka glykemie se mezi jednotlivými účastníky lišila a rychlosti poklesu a opětného nárůstu hladiny glukózy byly velmi individuální.

Pro pacienty je tedy velice důležité uvědomit si, že změny glykemie se liší nejen jedinec od jedince, ale mohou být různé dokonce i u stejného pacienta při různých příležitostech. Rozdíly v poklesu patrně ovlivnila především rozdílná tělesná zdatnost účastníků, v nárůstu pak nejspíš různá rychlost vstřebávání glukózy ve střevě. Na závěr lze říct, že podání 20 g glukózy bylo postačující pro léčbu hypoglykemie u všech účastníku i pro udržení hodnoty glykemie nad 3,9 mmol/l po celých 60 minut po ukončení cvičení.

Výzkum rovněž ilustruje význam opatření ke snížení rizika hypoglykemie, která spočívají ve snížení dávky inzulínu před cvičením a dodatečném přísunu sacharidů.

Autorka článku: Lucie Šestáková 

Studie vyšla v zahraničním časopise a přečíst si ji můžete zde: https://www.mdpi.com/2072-6643/13/11/4165