Martiník Karel. Ambulance Prof. MUDr. Karla Martiníka, DrSc.-, Akreditované pracoviště Ministerstva zdravotnictví ČR

Transkript

1

2 Martiník Karel Ambulance Prof. MUDr. Karla Martiníka, DrSc.-, Akreditované pracoviště Ministerstva zdravotnictví ČR Interní ambulance pro metabolické onemocnění a poruchy výživy Funkční licence F 06 Klinika prevence a zdraví Hradec Králové 3

3 Struktura přednášky 1. Úvod 2. Teoretické aspekty 3. Metody využívané v praxi 4. Diskuse 6. Závěr 3

4 Určení adipozitivity dle Garrowa a, stadium I BMI 25-30kg/m2 - lehká otylost b,stadium II BMI 30-40kg/m2 - výrazná otylost c,stadium III nad 40kg/m2 - morbidní otylost

5 Hodnocení tukových rezerv 1 5

6 Inzulin uvolňovaný z β-buněk Langerhansových ostrůvků pankreatu pulzní sekrecí působí 1, v příčně pruhovaném svalu, 2, tukové tkáni 3, játrech prostřednictvím specifických receptorů. Po vazbě inzulinu na inzulinový receptor dojde k autofosforylaci tyrozinkinázy, která je signálem pro kaskádu dalších reakcí. Dále se přenáší signál z aktivovaného receptoru, substrátu inzulinového receptoru (IRS). Jeho aktivace vede ke stimulaci fosfatidylinositol-3-kinázy (PI3K), která zprostředkovává metabolické účinky inzulinu vede ke zvýšení lipogeneze a proteosyntézy; stimulací glykogensyntázy vede ke zvýšenému ukládání glykogenu v játrech. 6

7 7

8 Inzulinová rezistence Normální plazmatické hladiny inzulinu vyvolávají nižší biologickou odpověď v organismu. Klinicky je hlavním projevem porucha v oblasti metabolismu - glukózy - tuků - bílkovin Ale nastávají změny proliferační a mitogenní efekt dále je vliv na sekreci vazoaktivních působků. 8

9 Při intervenci je nutno sledovat insulinorezistenci a hyperinsulinemii 9

10 Základy fyziologie A, Fyziologické aspekty detekce stavu ve zdraví a nemoci - individuální model energetické přeměny - energetický příjem - energetický výdej - energetika těla, orgánů, buněk energetická bilance B, Fyziologicko - patologické aspekty metabolizmu u civilizažních nemocí - Metabolické změny v cílové tkání sacharidů, lipidů, proteinů a aminoikyselin -Metabolické změny v periferních tkáních sacharidů, lipidů, proteinů a aminokyselin

11 PRAKTICKÝ POHLED Klinicko-fyziologické vyšetření: ANTROPOMETRIE BIOCHEMICKÉ SLEDOVÁNÍ FYZIOLOGICKÁ HODNOCENÍ DETEKCE TĚLESNÉHO SLOŽENÍ A BIOCHEMICKÝCH POCHODů

12 Online ISSN: Print ISSN: Diabetes / Metabolism Reviews Volume 14, Issue 4, Pages: Published Online: 15 Feb 1999 Copyright 1998 John Wiley & Sons, Ltd. Review Article Regulatory interactions between lipids and carbohydrates: the glucose fatty acid cycle after 35 years Philip J. Randle * Nuffield Department of Clinical Biochemistry, University of Oxford, Radcliffe Infirmary, Oxford, U.K

13 Competition for respiration between substrates in animal tissues has been known for at least 80 Years. The most important interaction, quantitatively is between glucose and fatty acids. The starting point in 1963 for the so called Glucose Fatty Acid Cycle was the realisation that the metabolic relationship between glucose and fatty acids is reciprocal and not dependent. Glucose provision promotes glucose oxidation and glucose and lipid storage, and inhibits fatty acid oxidation. Provision of free fatty acids promotes fatty acid oxidation and storage, inhibits glucose oxidation and may promote glucose storage if glycogen reserves are incomplete

14

15 UCP a protonové transportéry termogeneze

16

17 Fenotyp asocijující s metabolickými abnormalitami jako je IRI, hyperisulinemie,atd , DM 2.typu, hyperglykémie 2, Hypertenze 3,Hyperlipoproteinémie Mutace jsou lokalizovány na homologní části lidského genomu

18 Obezita- INSULINOREZISTENCEnehomogenní skupina nemocí. Reavenův hormonálně - metabolický syndrom X IR - získaná, vrozená. 1/3 populace. DM 4% populace, IGT 8%, HN 15-30%, HLP s androidní obezitou 40-60% DM 2.typu, hirsutismus 15% žen. Pre-receptorové nebo postreceptorové příčiny. Časté postreceptorové příčiny: porucha přenosu signálu od receptoru do efektorové lokality. Změna fenotypu za přítomnosti exogenních faktorů: obezita, nevhodné složení stravy, tělesná inaktivta,, stres, kouření, alkoholismus, léky, chemické faktory. Vysoká kardiovaskulární mortalita a morbidita.

19 Reavenův metabolický syndrom X - LIPIDOGRAM Typická odchylka lipidového metabolismu tzv. ATHEROGENNÍ LIPOPROTEINOVÝ TYP -ALP "atherogenic lipoprotein phenotype" -vysoké tag., nízký HDL, velké procento "malých denzních " LDL partikulí. Akcentace atherosklerózy: -chylomikronové remnanty i LDL jsou cytotoxické a atherogenní -VLDL obsahují více cholesterolu než LDL a mají vyšší atherogenní potenciál, zvyšuje se podíl " malých denzních LDL" -porucha fibrinolýzy při elevaci tag. Při zvýšení PAI

20 Hodnocení tukových rezerv 2 20

21 Je tuková tkáň jen pasivní orgán?

22 Lipolýza a lipogeneze a neb proč je insulinorezistence Major pathways of fat storage and mobilization in human adipose tissue TG Chylomicrons, VLDL particles Fat deposition (Insulin stimulates) LPL Fatty acids Fat mobilization (Insulin suppresses) TG HSL Fattyacids Glycerol Albumin Fatty acids (NEFA, FFA) Glycerol LPL: Lipoprotein lipase; HSL, Hormone-sensitive lipase; TG, triacylglycerol (triglyceride) Zvýená syntéza tuku je závislá na zvýšené tvorbě MK, kterou stimuluje insulin. Glukokortikoidy Cushingův syndrom, dále laktace, chlad. Katabolizmus stimuluje adrenalin, glukagon, ACTH 22

23 Endokrinní aktivity tukové tkáně a IR a proč nevznikne u nádorového onemocnění? Insulin resistance in obesity Insulin resistance Excess adipose tissue Substance X What is X? Cytokine - IL6, TNF-? Peptide - PAI-1, CETP? Leptin? Resistin? Fatty acids? 23

24 Tuková tkáň - edokrinní orgán! 1987-první detekce proteinu secernovaného adipocyty -ADIPSIN. Jeho úloha dodnes není jasná. Všechny adipocyty odpovídají stereotypně na insulin,kortizol, glukagon. Své povinnosti a své místo:1,vychytávají nadbytečné lipidy z cirkulace. Nedůležitější interakce ve vztahu k imunitě

25 Endokrinní aktivity tukové tkáně Praxe: estrogenismus,cushingův syndromglukokortikoidy Teorie: ADIPSIN 1987 LEPTIN 1994 TNFalfa, Resitin,Adiponectin atd.. ADIPOKINY látky imunitního systému obdobné cytokinům = tuková tkáň-energetická bilance-hemostaza-ir-metabolické nemocnění (Obezita, DM,HLP,HN..)

26 ADIPOKINY látky imunitního systému obdobné cytokinům Jak působí: Snížení experese adipokinin m RNA chromozom 3q-27 Kde působí: A,JFA skupina-sval zvýšením oxidace MK B,skupina USA- zvýšení citlivosti jaterních bb. na antiglukoneogenní účinek insulinu

27 Vztahy mezi cytokiny tukové tkáně Adiponektin x leptin=synergický vztah Resistin x TNF alfa=antagonistický vztah

28 Bílá tuková tkáň zdroj energie a její interakce ( Gema Frubeck 2001) Ang,-angiotensin; ANP, atrial natriuretic peptid; CCK, cholecystokinin; EGF, epidermální růstový faktor; FGF, fibroblastový růstový faktor; GH, růstový hormon; GLP-l, glucagon-like peptid-l; GIP, gastrický inhibiční peptid; HDL, High-density lipoprotein, ; IGF, inzulínrůstový faktor; IL, interleukin; LDL; low-density lipoprotein; LPL, lipoproteinová lipáza; NPR, neuropeptidový receptor; NPY, neuropeptid Y; PDGF, destičkový -odvozený růstový faktor; PG, prostaglandin; PPAR-gama, peroxisomální růstový-activující receptor-gama; RAR, receptor retinolové kyseliny; RXR, přijímající retinoid X; TGF-beta, tumor růstový faktor; TNF-alfa, tumor nekrotizující factor alfa; TSH, tyrostimulační hormon; VLDL, very-lowdensity lipoprotein. 28

29 Hodnocení nutričního stavu METODY FYZIOLOGICKÉ I 29

30 Intervence nutričního stavu řešíme dle dynamických změn Cytokiny a nádorový růst: -TAF, HBGHs, Angiogenní kaskáda, VEGF,Angiogenin, EGF Cytokiny a angiogeneze -FGF, EGE, VEGF, TGF-beta, TNF-alfa, IL-1 a 2, CAMS, ICAM 1 a 2,E-Cadherin Cytokiny a metastázy: -PDGP, TGT alfa a beta,interleukin 6

31 Výpočet a měření energetických potřeb 1, Přímá energometrievýzkum 2, Nepřímá energometrie - RQ a NRQ

32 Metodika sestavení metabolického vzorce 32

33 33

34

35 Složitý systém interakcí 35

36 Lipoproteinové receptory VLDL vazba a internalizace VLDL partikulí; ukládání lipidů LDL stimulace cholesterolového vychýtávání HDL clearence a metabolizmus HDL 36

37 Sympatikoandrogenní systém 37

38 38

39 Žlutý anděl virtuální trenér - nové technologie pro zdravé cvičení Institut Zdraví sro., Hradec Králové 3, bří. Štefanů 410, Jak okamžitě a cíleně dodat odbornou pomoci cvičícím a neb zdravé cvičení pro všechny

40 Žlutý Anděl - nové technologie pro zdravé cvičení Institut Zdraví sro., Hradec Králové 3, bří. Štefanů 410, Jak okamžitě a cíleně dodat odbornou pomoc nejen trenéra, ale i lékaře nejen zdravým i ohroženým nebo nemocným? Jak zabránit přetížení organizmu až vzniku náhlé smrti?

41 Ekonomika a svědomí zdravotníků Roviny proč ŽLUTÝ-ANDĚL? 1,Trenér. Okamžité reakce na dodržování systému cvičení 2,Model cvičení a optimalizace pohybových aktivit. Komplexni pohled a trvaly dozor trenéra i lékaře nad hendikepovaným, ohroženým jedincem, je rozdíl mezi modelem a praxí s emocemi (smrti mladých sportovců)

42 Již ne proč ŽLUTÝ-ANDĚL, ale to je skvělé! Co umí přímo sledovat Centrum ŽLUTÝ-ANDĚL? 1, Trvalé sledování a hodnocení aktuální tepové frekvence, podrobná analýza elektrokardiogramu - ukazující potencionání nebezpečí ohrožení života cvičícího 2, Tlak krevní a jeho indexy - odhaluje nebezpečí CMP, přetížení organizmu 3, Dýchání - odhalení syndromu spánkové apnoe 4, Teplota těla, poloha těla, pohybové aktivity, vegetativni testy a jiné dle potřeby monitoringu

43 Je nedostatek kvalitních lékařů, sester a soc.pracovníků Hlavní atributy produktu ŽLUTÝ ANDĚL : -nízké náklady -vysoká odbornost -okamžité řešení -novinka v ČR NENÍ PRO ZISKY A VYDÍRÁNÍ, ale pro zdraví cvičícího požadavky zadavatele jsou klíčové: individuální, ale komplexní pohled na aktuální zdravotní stav a sledování a reakce na změny těchto parametrů v čase pro zdraví cvičícího

44 Analýza nákladů - ŽLUTÝ-ANDĚL Finanční výhody pro zákazníka 1, Prevence náhle smrti, konkrétní okamžité hodnocení prospěšnosti pohybových aktivit a jejich adekvátnost 2, Subjektivní příznaky jsou pozvolné a nikdo nereaguje, protože nezná cvičícího a je to jeden z..řady. 3, Je to syndrom zevšednění- pan Novák pořád si stěžuje při cvičení na zdravotní problémy Sysém i na dálku přibližuje kvalitní odborníky a zaručuje vyšší efektivitu cvičení pod odborným lékařským dohledem. Odstaňte limity, které Vás omezují! Proč budete lepší než kolegové!

45 Přednosti a jen výhody, nebát se inovačních technologii 1,Dostupní odborníci 2, Zvýšení konkurence schopnosti: rozšíření cvičení i pro senioři, prevence zdravotních komplikací, kardiorehabilitace 3, Zavedení jiné kategorie do pohybových středisek a to pohyb, jako prevence: nedojde k poškození zdraví u senioru i sportovců, ohrožených jedinců, systematické odhalení skrytých zdravotních problémů, které běžnými prostředky neumíme detekovat. 4,Pomocník je dlouhodobý monitoring např. Kardiorehabilitace, rehabilitace rizikových pacientů

46 Metody příklady: Kroky, které musí být podniknuty

47

48

49

50 ZÁVĚR Základ řešení: -chci pomoci -vím jak pomoci -vím, že spojení odborníka na pohyb a odborného lékaře je cesta zlepšení kbvality života a prevence nemocí Výsledek: Zaveďmě zdravotní cvičení pro kardiaky, diabetiky, onkologické nemocné, pacienty s civilizačními nemocnými Lidé myslete!!

51 Cvičení pro zdraví za pomocí nových technologii Ohrožené skupiny: 1,Mládí sportovci - emoce až náhlá smrt, na základním laboratorním ergometrickém vyšetření nenajdeme žádné změny, při emocích ano 2, Motivující systém přímého kontaktu cvičícího s trenérem i lékařem 3, Okamžité zásahy do pohybových aktivit i s ohledem na odpověď organizmu na danou zátěž a dobu trvání fyzického výkonu 4, Okamžité odborné rozhodnutí o indispozici k zahájení nebo pokračování vybraných aktivit Zdraví: Mít jistotu, že jsem zdravý

52

53 sympatikus vagus 2-0,05 VLF - 0,15 LF - 0,5 Hz HF

54 Hodnocení nutričního stavu Ascites, Syndrom spánkové apnoe, Pickwicův syndrom 54

55 55

56 56

57 Závěr: Komplexní detekce zdravotního stavu není jen hodnocení hmotnosti, základní biochemie Tuková tkáň je endokrinni orgán a lokalizace tukové tkáně určuje její funkci, je velmi důležité u IR Smíšená tuková tkáň má větší metabolické úkoly než jednoduchá tuková tkáň Jsou dostupné laboratorní metody k monitorování vzniku a vývoje IR, které nelze šablonovitě použít a jsou svými výpočty závislé na dynamice vývoje IR a působení léčebných postupů Ovlivnění IR u pacientů je závislé na genetické predispozici, výživovém stavu, pohybových aktivitách, druhu onemocnění, etapě vývoje IR a použité terapii, dále na lokálních regulačních hormonálních, metabolických změnách 57

58 Důležité jsou vztahy mezi 1, glykémií a inzulinem, 2, inzulinem a hormony k inzulinu antagonistickými (glukagon, katecholaminy, růstový hormon, kortisol), 3, hormonální regulace vycházející z trávicí trubice (glukózo-dependentní inzulinotropní peptid GIP a somatostatin), která se uplatňuje zejména v postprandiální fázi. 58

59 Inzulinová rezistence a metabolismus glukózy Inzulinová rezistence se manifestuje 1, v tukové tkáni 2, v svalové tkáni 3, v játrech Relativní nedostatek inzulinu se projeví neschopností potlačit glukoneogenezi v játrech, dochází ke zvýšené produkci glukózy z jater, na jejím odsunu z cirkulace potom závisí stupeň poruchy tolerance glukózy. Při současně přítomné periferní inzulinové rezistenci ve svalech a tukové tkáni se objevuje hyperglykémie nalačno, výše glykémie bývá výrazem stupně inzulinové rezistence. 59

60 Insulinorezistence vede k ukládání tuků (především triglyceridů) do svalové tkáně, jater a β-buňky. Zdrojem volných mastných kyselin může být zvýšená konzumace nebo zvýšené uvolňování z viscerální tukové tkáně. Z kombinace těchto vlivů pak vyplývá možnost rozvoje diabetes mellitus 2. typu. Úloha volných mastných kyselin a poruchy metabolismu lipidů se jeví v patogenezi inzulinové rezistence, ale i v patogenezi diabetes mellitus 2. typu jako zcela zásadní Shafrir E, Raz I. Diabetes: mellitus or lipidus? Diabetologia 2003; 46:

61 Inzulinová rezistence a tuková tkáň Viscerální adipozita byla přitom více potentním prediktorem inzulinové rezistence než subkutánní adipozita. Akumulace viscerálního tuku zhoršovala inzulinovou senzitivitu a zvyšovala jaterní glukoneogenezi [3, 4]. Zdá se však také, že depozita tuku v játrech a kosterním svalstvu vedou v těchto orgánech ke vzniku inzulinové rezistence, která způsobuje zvýšenou glykémii nalačno (při akcelerované hepatální produkci glukózy) a postprandiální hyperglykémii (při sníženém zpracovávání glukózy ve svalech). Castaldelli A, Miyazaki Y, Pettiti M, et al. Metabolic effects of visceral fat accumulation in type 2 diabetes. J Clin Endocrin Metab 2002; 87: [4] Wagenknecht LE, Langefeld CD, Scherzinger AL, et al. Insulin sensitivity, insulin secretion and abdominal fat: the Insulin Resistance Atherosclerosis (IRAS) family study. Diabetes 2003; 52:

62 62

63 Viscerální adipozita je větším prediktorem inzulinové rezistence než subkutánní adipozita. Akumulace viscerálního tuku zhoršuje inzulinovou senzitivitu a zvyšuje jaterní glukoneogenezi. Castaldelli A, Miyazaki Y, Pettiti M, et al. Metabolic effects of visceral fat accumulation in type 2 diabetes. J Clin Endocrin Metab 2002; 87: Wagenknecht LE, Langefeld CD, Scherzinger AL, et al. Insulin sensitivity, insulin secretion and abdominal fat: the Insulin Resistance Atherosclerosis (IRAS) family study. Diabetes 2003; 52:

64 Zvýšená hladina volných mastných kyselin je centrální složkou syndromu inzulinové rezistence Dochází ke zvýšenému uvolňování volných mastných kyselin z adipocytů Volné mastné kyselin se ukládají ve formě toxických ceramidů a sfingolipidů ve svalech, játrech, pankreatu a tepnách, kde způsobují klinické známky inzulinové rezistence. Plazmatické volné mastné kyseliny rovněž vedou k aktivaci zánětlivých cytokinů, zvýšení sekrece tumor nekrotizujícího faktoru a a růstových faktorů, což přispívá ke vzniku prozánětlivého stavu a k akceleraci aterosklerózy Castaldelli A, Ferrannini E, Miyazaki Y, et al. Betacell dysfunction and glucose intolerance: results from San Antonio metabolism (SAM) study. Diabetologia 2004; 47: [6] Kashyap S, Belfort R, Castaldelli A, et al. Chronically elevated free fatty acids concentrations produce a decrease in insulin secretion with no change in insulin sensitivity in individuals with heavy family history of T2DM. Diabetes 2003; 52: [7] DeFronzo RA. Lilly lecture. The triumvirate: betacell, muscle, liver. A collusion responsible for NIDDM. Diabetes 1988; 37:

65 Androidní x gynoidní typ zásoby energie a odlišný jejich metabolizmus Figure 5. Mean rates of total, oxidative and nonoxidative glucose disposal and lipid oxidation during an euglycemic clamp in obese women with peripheral obesity vs. visceral abdominal obesity (after controlling for the independent effect of total body fat content). [Derived from Ref. 269.] 65

66 67