Geum.ru

Взаимосвязь вариабельности артериального давления и уровня глюкозы крови при артериальной гипертензии и сахарном диабете 2 типа 14. 00. 05 «Внутренние болезни»

Вид материалаДокументы

Содержание


Официальные оппоненты
Общая характеристика работы
Цель работы
Задачи исследования
Научная новизна.
Практическая значимость работы.
Внедрение в практику.
Личный вклад автора.
Апробация диссертационной работы.
Объем и структура диссертации.
Материал и методы исследований
Клиническая характеристика групп обследования
Результаты и их обсуждение
Результаты линейной корреляции
Практические рекомендации
Список работ, опубликованных по теме диссертации
Подобный материал:


На правах рукописи


ЭЛЬБАЕВА Алина Джагафаровна


ВЗАИМОСВЯЗЬ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ И УРОВНЯ ГЛЮКОЗЫ КРОВИ ПРИ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ И САХАРНОМ ДИАБЕТЕ 2 ТИПА


14.00.05 – «Внутренние болезни»


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук


Владикавказ - 2008



Работа выполнена в Центре медико-экологических исследований -

филиале государственного научного центра РФ - Института медико-биологических проблем Российской Академии Наук и государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Федерального агентства по образованию»


Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

Курданов Хусейн Абукаевич


Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Хетагурова Зара Владимировна


доктор медицинских наук

Козлов Сергей Геннадьевич

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Московский государственный

медико-стоматологический университет Федерального агентства по

здравоохранению и социальному развитию»


Защита состоится «____ » _________ 2008 года в ____ часов на заседании

диссертационного совета Д 208.095.01 в ГОУ ВПО «Северо-Осетинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу: 362019, г. Владикавказ, ул. Пушкинская, 40


С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Северо-Осетинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу:

362019, г. Владикавказ, ул. Пушкинская, 40


Автореферат разослан « » 2008 г.


Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор медицинских наук И.Г. Джиоев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ


Актуальность темы. Ранняя диагностика артериальной гипертензии и сахарного диабета 2 типа, которые относятся к числу наиболее распространенных в мире социально-значимых заболеваний, является одной из наиболее актуальных проблем современной медицины (Р.Г. Оганов, 2001; В.И. Чазов, 2001; Д. Нэш, 2002; L.H. Lindholm et al, 2002). Постоянный контроль уровня артериального давления (АД) и содержания глюкозы в крови позволяет значительно уменьшить риски развития АГ и сахарного диабета 2 типа, связанные с высокой вероятностью осложнений и летальных исходов (А.А. Демин, 2003; М. Bartnik, 2003; М. Fisher, 2003; H.C. Gerstein, 2003).

Значительное количество исследований, выполненных в нашей стране и за рубежом, подтверждают наличие взаимосвязи между эссенциальной АГ и сахарным диабетом (Х.А. Курданов с соавт., 1992; С.А. Абусуев, Г.Э. Гаджиев, 1996; I. M. Strrattion et al, 2000; Z. He et al, 2003). Нарушения углеводного обмена выявляются у 20-30 % больных АГ, а повышенное АД фиксируется у 50-80 % больных сахарным диабетом (М.Н. Мамедов, Р.И. Оганов, 2004). Установлено, что патогенетической основой последующих метаболических нарушений, которые играют этиологическую роль в развитии АГ и сахарного диабета 2 типа, может служить первичная инсулинорезистентность (Ю.В. Зимин, 1996; В.А. Алмазов с соавт., 2001; А.С. Аметов, 2002; S.M Haffner, 2000). Наличие инсулинорезистентности, связанной с нарушением биологического действия инсулина, и повышение концентрации глюкозы крови в большинстве случаев сопровождается и повышением уровня АД (Н.И. Боровков, Н.В. Сидорова, 2002; А.С. Аметов с соавт., 2005; A.L. Swislocki et al, 1989).

Важной научной проблемой в настоящее время считается изучение вариабельности процессов кровообращения и уровня глюкозы крови, так как полученные результаты могут быть использованы для достижения прогностических и лечебных целей (Р.М. Баевский, Г.Г. Иванов, 2001; К.П. Воробьев, 2001; Ф.И. Комаров с соавт., 2005; J. Staessen et al, 1991; А. Malliani et al, 1994). Разработаны и широко представлены автоматические суточные мониторы АД различных моделей (В.И. Бакшиев, Н.М.Коломиец, 2002; А.Н. Рогоза с соавт., 2005; Parati G. et al, 1992). Однако актуальной остается задача создания новых методов и приборов, позволяющих выполнять мониторирование уровня глюкозы в крови, так как технология разового измерения содержания глюкозы не обеспечивает получения полноценной информации. (Е.П. Камышева, Г.М. Покалев, 1999). Исследования в этом направлении широко проводятся в нашей стране и за рубежом. Наиболее известные методы включают: использование инфракрасной спектроскопии глюкозы в биосредах, спектрофотометрию содержания глюкозы в поте, измерение времени релаксации крови человека при ядерном магнито-резонансном поглощении, применение специальных полимеров, которые изменяют цвет в зависимости от концентрации глюкозы в крови [ab.ru]. Анализируются также корреляционные связи уровня глюкозы с температурой тела, составом слюны, слёзной жидкостью, цветом глаз, концентрацией ацетона в составе выдыхаемого воздуха и др. [s.ru]. В то же время достоверность получаемых результатов специалистами подвергается сомнению, так как недостаточно исследованы физиологические моменты, на которых основана работа датчиков. Заслуживает внимания, по нашему мнению, неинвазивный способ определения концентрации глюкозы крови в зависимости от параметров пульсовой волны (Патент РФ № 2198586 «Способ определения концентрации глюкозы в крови», приоритет 20.02.2003 /Эльбаев А.Д, Акаева С.А., Курданов Х.А./). Однако выполненные разработки ориентированы на измерения уровня глюкозы крови натощак и не отражают динамики колебательных суточных изменений уровня глюкозы в крови. Поэтому мы считаем, что необходимо дальнейшее развитие исследований для совершенствования методов и средств ранней диагностики АГ и сахарного диабета.

Цель работы: установить динамику и закономерности взаимосвязи вариабельности артериального давления и уровня глюкозы крови для оптимизации мероприятий по ранней диагностике артериальной гипертензии и сахарного диабета 2 типа.

Задачи исследования:

1. Изучить особенности суточных колебаний артериального давления при артериальной гипертензии и сахарном диабете 2 типа.

2. Исследовать вариабельность уровня глюкозы крови в динамике у больных сахарным диабетом 2 типа, артериальной гипертензией и у здоровых лиц.

3. Построить оптимальные математические модели, отражающие корреляционную взаимосвязь между суточными показателями артериального давления и уровнем гликемии в динамике, оценить их адекватность.

4. Определить прогностическое значение взаимосвязи вариабельности артериального давления и уровня глюкозы крови в динамике для оптимизации мероприятий по ранней диагностике артериальной гипертензии и сахарного диабета 2 типа.

Работа выполнялась в соответствии с основными направлениями НИР Центра медико-экологических исследований - филиала государственного научного центра РФ - Института медико-биологических проблем РАН и Федеральной целевой научной программой Президиума РАН «Фундаментальные науки - медицине» по теме «Неинвазивный способ определения уровня гликемии и автоматизированная система для ранней диагностики сахарного диабета», ГР ВНТИЦ № 030242614.0379.

Основные положения, выносимые на защиту диссертации

1. При артериальной гипертензии и сахарном диабете 2 типа наблюдается взаимосвязь вариабельности суточных показателей артериального давления и уровня глюкозы крови.

2. Между параметрами артериального давления и уровнем глюкозы крови, измеренными натощак и после пищевой нагрузки, имеется достоверная корреляционная взаимосвязь.

3. Для определения закономерностей взаимосвязи между вариабельностью артериального давления и уровнем глюкозы крови в динамике целесообразно использовать методы математического моделирования.

4. Математические модели, характеризующие динамику взаимосвязи между вариабельностью показателей артериального давления и концентрацией глюкозы в крови, могут использоваться для оптимизации мероприятий по ранней диагностике артериальной гипертензии и сахарного диабета 2 типа.

Научная новизна. На основании изучения суточных колебаний параметров АД и уровня глюкозы крови у больных АГ, больных СД 2 типа и здоровых людей впервые установлено наличие достоверной корреляционной связи между показателями АД и уровнем глюкозы крови в динамике. Для описания взаимосвязи биологических процессов, характеризующих вариабельность АД и уровня глюкозы в крови, впервые разработана методика анализа с построением статистических контрольных диаграмм - карт Шеварта (в честь ученого W. A. Shewhart).

Впервые построены математические модели взаимосвязи показателей системной гемодинамики и уровня глюкозы в крови, измеренной натощак и после пищевой нагрузки, выбраны оптимальные модели, с высокой точностью характеризующие базовые показатели в динамике. Впервые разработана новая методика неинвазивной диагностики концентрации глюкозы крови в динамике на основе математических моделей взаимосвязи между коэффициентом АД и уровнем глюкозы крови с использованием компьютерной программы «Мониторинг». Подана заявка на изобретение «Способ неинвазивного определения концентрации глюкозы в крови» (№ 2007138988, приоритет 19.10.2007 г.).

Практическая значимость работы. Методика математического анализа с построением статистических контрольных диаграмм (карт Шеварта) позволяет прогнозировать границы вариабельности показателей АД и содержания глюкозы в крови, поэтому может использоваться для выявления лиц с факторами риска и осуществления профилактических мероприятий.

Математические модели, определяющие взаимосвязь содержания глюкозы в крови и коэффициента АД при исследованиях натощак и после приема пищи, а также компьютерная программа «Мониторинг» могут использоваться в режиме реального времени для предварительной диагностики уровня глюкозы в крови и определения нарушений углеводного обмена.

Внедрение в практику. Результаты научных исследований, полученные в диссертации, внедрены в практику клинической работы терапевтического отделения ГУЗ «Республиканская клиническая больница» МЗ и СР КБР, в практику клинической и научной работы отделения клинической медицины и физиологии Центра медико-экологических исследований - филиала Государственного научного центра РФ - Института медико-биологических проблем РАН. Реализация разработок позволила сократить время на обследование пациентов, повысить эффективность диагностики, улучшить качество лечения. Методические материалы и рекомендации, содержащиеся в диссертации, используются в учебном процессе и практической работе на кафедре факультетской терапии медицинского факультета Кабардино-Балкарского госуниверситета им. Х.М. Бербекова.

Личный вклад автора. Автором лично обследованы 50 пациентов с АГ, 70 пациентов с СД 2 типа, 30 здоровых людей. У всех больных проведены сеансы суточного мониторирования АД и выполнены биохимические анализы крови. Статистическая обработка результатов исследований выполнена лично автором с использованием компьютерных программ. Разработана диагностическая компьютерная программа «Мониторинг».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, одна из которых в издании, рекомендованном ВАК Минобразования и науки РФ для публикации материалов диссертационных исследований. Подана заявка на изобретение «Способ неинвазивного определения концентрации глюкозы в крови» (№ 2007138988, 19.10.2007 г.) /Эльбаев А.Д., Курданов Х.А., Эльбаева А.Д./.

Апробация диссертационной работы. Результаты диссертационной работы докладывались: на 4-й международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» (Москва, РУДН, 2003 г.); на III научной конференции "Практикующий врач" (Москва, 2004 г.); на Всероссийских научных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспектива-2004», «Перспектива-2005», «Перспектива-2006» (г. Нальчик, 2004 г., 2005 г., 2006 г.); на VII конференции РАЕ «Фундаментальные исследования», (г. Сочи, 2006 г.); на конференциях РАН «Фундаментальные науки – медицине» (Москва, ноябрь 2006 г., Москва, декабрь 2007 г.); на Международном конгрессе студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспектива-2007» (г. Нальчик, 2007 г.); на IV Международной научной конференции РАЕ «Современные медицинские технологии (диагностика, терапия, реабилитация и профилактика» (Хорватия, г. Пула, 2007 г.).

Диссертационная работа апробирована на совместной научной конференции сотрудников кафедры факультетской терапии медицинского факультета Кабардино-Балкарского госуниверситета, отделения клинической медицины и физиологии Центра Медико-экологических исследований - филиала государственного научного центра РФ - Института медико-биологических проблем РАН, ГУЗ «Кардиологический центр» МЗ и СР КБР (г. Нальчик, декабрь 2007 г.)

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 145 страницах машинописного текста, включает введение, обзор литературы, материал и методы исследования, три главы собственных исследований, заключение, выводы, практические рекомендации, библиографический указатель из 150 наименований отечественных и 152 зарубежных источников. Работа иллюстрирована 17 таблицами и 46 рисунками.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Настоящая работа базируется на результатах обследования больных в условиях ГУЗ «Республиканская клиническая больница» МЗ и СР КБР и ГУЗ «Кардиологический центр» МЗ и СР КБР (г. Нальчик) за период 2003 – 2007 годы.

Проведено проспективное рандомизированное контролируемое исследование. Под наблюдением находилось 142 пациента в возрасте от 20 до 75 лет, с АГ, нарушенной толерантностью к глюкозе или СД 2 типа, прошедших скринирующее обследование. Из числа пациентов, выразивших информированное согласие на участие в исследовании, были сформированы 2 группы. В первую группу (50 пациентов) были включены больные АГ 1-2 степени, имеющие офисный уровень АД менее 180/110 мм рт. ст., содержание глюкозы в крови натощак менее 6 ммоль/л. Вторую группу (70 пациентов) составили больные СД 2 типа средней степени тяжести, с длительностью заболевания от 2 до 8 лет, имеющие содержание глюкозы в крови от 6,5 до 13 ммоль/л. Контрольная группа была составлена из 30 здоровых людей в возрасте от 40 до 59 лет.

Клиническая характеристика групп обследования приведена в таблице 1.

Таблица 1

Клиническая характеристика групп обследования

Показатель
Группа АГ

(n = 50)
Группа СД

(n = 70)
Здоровые

(n = 30)

Возраст, годы *

56,74±7,89
52,3±8,4
48,6±5,53

Офисное САД, мм рт.ст. *
1 42,37±8,87
1 26,23±8,61
118,56±4,97

Офисное ДАД, мм рт.ст. *
86,7±6,67
73,2±7,37
78,87±4,94

Уровень глюкозы в крови

натощак, ммоль/л *
4,8±0,88
8,33±2,03
4,73±0,78

Длительность заболевания,

годы *
6,38±1,65
7,45±2,21
-

Отягощенная наследственность по основному заболеванию, %
64
57,14
-

Курение, %
32
31,43
23,3

Повышенная масса тела, %
66
77,14
20

Примечание. * (М±σ), где М - среднее значение; σ - стандартное отклонение; p < 0,05; n - число пациентов


Первый этап обследования включал сбор анамнеза и клинический осмотр, второй этап - лабораторные исследования: рутинные тесты. Обязательным элементом обследования являлось измерение АД, которое проводилось методом сфигмоманометрии последовательно на левой и правой руках 3 раза в сутки: натощак - в 8 часов, после еды – в 11 часов, через 3 часа после еды - в 14 часов. Точность измерения АД 2 мм рт. ст. Сразу после измерения АД проводили забор крови для определения уровня глюкозы в крови с помощью биохимического ферментативного анализа, точность измерения 0,05 ммоль/л. По измеренным показателям АД на левой и правой руках рассчитывали среднеарифметические значения систолического АД (САДср.) и диастолического АД (ДАДср.), пульсовое АД и коэффициент АД: АД ПУЛЬС. = САД ср. - ДАД ср.; КАД = САД ср. /ДАД ср.

Дополнительно в группах больных АГ и СД 2 типа, а также выборочно в группе здоровых людей, проводилось суточное мониторирование АД с помощью монитора МЭКГ-ДП-НС-01 (Россия). Регистрацию АД и частоты пульса осуществляли в дневные часы (с 7 до 23 часов) с интервалом 15 минут, в ночные часы (с 23 до 7 часов) - с интервалом 30 минут. Периоды бодрствования и сна устанавливали индивидуально по дневниковым записям пациентов. Показатели мониторирования АД определяли в трех возрастных подгруппах больных АГ и СД 2 типа: 20-39 лет, 40-59 лет, 60 и более лет. Полученные результаты обследования были систематизированы в каждой группе и подвергнуты статистическому анализу. На основании компьютерной обработки данных мониторирования рассчитывали статистические показатели АД за сутки, день и ночь.

В данной работе была принята гипотеза о наличии корреляционной связи между уровнем АД и концентрацией глюкозы крови натощак, которая базируется на наличии патогенетической взаимосвязи между АГ и сахарным диабетом (А.С. Аметов, 2002; А.Д. Эльбаев, Х.А. Курданов, 2003; H. Duplain et al., 2001). Однако полученные натощак характеристики дают представление о секреторой функции остовкового аппарата поджелудочной железы в условиях физиологического покоя и не отражают колебательных изменений уровня глюкозы крови в течение времени (гликемического профиля). Для изучения закономерностей взаимосвязи параметров АД и уровня гликемии в динамике использованы методы математического моделирования (С.П. Краснощеков, А.А. Петров, 1983). Описание объекта при моделировании строилось по иерархическому принципу, отражающему степень детализации свойств объекта. В качестве выходного параметра выбрана концентрация глюкозы в крови, определяемая натощак, после принятия пищи, через 2-3 часа после пищевой нагрузки. К внутренним параметрам отнесены показатели систолического и диастолического АД на левой и правой руках пациента. Факторы риска отнесены к внешним параметрам и приняты условно-постоянными. Область исследования при моделировании устанавливали на основании выборочных средних значений параметров. Этапы проведения исследования схематически представлены на рис. 1



Рис. 1 –Схема проведения исследования


РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Сравнительный анализ показателей мониторирования артериального давления при артериальной гипертензии и сахарном диабете 2 типа

Как при АГ, так и при СД 2 типа наблюдается определенная ритмичность изменения САД и ДАД в течение суток: повышение показателей в дневное время и снижение в ночные часы. Наименьшие значения САД и ДАД наблюдались ночью – с 2 до 6 ч. В группе больных АГ при среднесуточных значениях САД 143,27±8,68 мм рт.ст. и ДАД 87,9±10,33 мм рт.ст. повышение показателей САД и ДАД в дневное время составило в среднем 3,4-4,4% , а снижение в ночное время - в среднем 6,8- 7,3%. В группе больных СД 2 типа при среднесуточных значениях САД 126,77±9,28 мм рт.ст. и ДАД 73,13±11,13 мм рт.ст. повышение показателей САД и ДАД в дневное время составило в среднем 3,7 - 3,9% , снижение в ночной период времени - в среднем 7,2 - 7,8% (p <0,05) .

Суточный ритм АД характеризовался степенью ночного снижения САД и ДАД, для чего были рассчитаны их суточные индексы (СИ). При оценке ритма использованы традиционные критерии: «dipper» при величине СИ 10-20%, «non-dipper» при СИ 0-10%, «night-peaker» – при СИ менее 0, «over-dipper» при СИ более 20% (В.М. Горбунов, 1997). В норме суточные индексы САД и ДАД составляют от 10 до 22% и соответствуют критерию «dipper». Установлено, что для 52% обследованных больных АГ характерен двухфазный суточный ритм «dipper», для 26% больных – ритм «non-dipper». Среди больных СД 2 типа достоверно реже встречался сохраненный двухфазный ритм «dipper» (20%) и достоверно чаще - двухфазный ритм «non-dipper» (51,4%). Двухфазный ритм «over-dipper» зафиксирован у 4 больных АГ (8%) и у 5 больных СД (7,2%). Ритм «night-peaker», который характеризуется повышением ночных показателей АД (отрицательный СИ), наблюдался у 2 больных АГ (4%) и 7 больных СД (10%). Частота неопределенного суточного ритма АД (разные качественные категории САД и ДАД) была достоверно выше у больных СД (21,4%) по сравнению с больными АГ (10%) (p <0,05). Таким образом, у 48% больных АГ и 70% больных СД отмечено отклонение двухфазного ритма по сравнению с нормой «dipper», свойственного здоровым лицам. Известно, что нарушение адекватного ночного снижения АД ассоциируется с повышенной вовлеченностью в патологический процесс органов-мишеней и в ряде случаев может быть фактором риска смерти от сердечно-сосудистых заболеваний (Методические рекомендации ESH, 2003). Поэтому рекомендуется уделять особое внимание фиксации суточных колебаний как при АГ, так и при СД для выявления ночной АГ.

Для определения «нагрузки давлением» исследовали гипертонические индексы времени (ГИВ), в течение которых измеренные показатели САД и ДАД отличались от пороговых значений в норме за день и ночь. У здоровых лиц ГИВ не превышает 12-25%, стабильная АГ диагностируется при ГИВ не менее 50% в дневное и ночное время (Ф.И. Комаров с соавт., 2005). В группе больных артериальной гипертензией ГИВ в пределах 90-100% отмечен у 11 больных (22%), от 70 до 80% - у 19 больных (38%), от 20 до 50% - у 20 больных (40%). В группе больных СД 2 типа ГИВ 70-80% отмечен у 7 больных (10%), у 28 больных (40%) этот показатель составлял от 54 до 60%, у 14 больных (20%) - от 33 до 40 %, у 21 больного (30%) – от 32 до 18% .

Величину и скорость утреннего повышения САД и ДАД определяли по разности между максимальными и минимальными значениями САД и ДАД в период с 4 ч. до 10 ч. утра. У здоровых людей (в норме) скорость утреннего повышения не должна превышать: для САД 10 мм рт.ст./ч, для ДАД 6 мм рт.ст./ч. (Методические рекомендации ESH, 2003). В исследуемых группах скорость утреннего повышения АД составляла (средние значения): в группе больных АГ для САД 7,7±0,86 мм рт.ст./ч., для ДАД 5,6 ±0,74 мм рт.ст./ч.; в группе больных СД 2 типа – для САД 5,4±1,2 мм рт.ст./ч, для ДАД 3,7±0,86 мм рт.ст./ч. (p <0,05). Полученные данные можно рассматривать как соответствующие норме.

К числу наиболее важных характеристик АД относится вариабельность показателей САД и ДАД, которую принято рассчитывать как стандартное отклонение от средних значений за сутки, день, ночь. В норме вариабельность САД и ДАД составляет 11-15 мм рт.ст. (А.Н. Рогоза, 2003). При исследовании вариабельности АД нами использованы математические методы анализа, включающие построение статистических контрольных диаграмм, которые характеризуют изменчивость параметров, последовательно измеренных через определенные промежутки времени (карт Шеварта). Исследования выполнялись в блоке программ STATISTICA 6.0: «Диаграммы управления качеством». По данным суточного мониторирования АД у больных АГ и СД 2 типа были построены два вида карт для контроля показателей систолического АД и диастолического АД: Х-карты (карты наблюдений) и R-карты (карты диапазонов). Х-карта включает гистограмму распределения исследуемого параметра АД (САД или ДАД) и точечную диаграмму, позволяющую установить динамику суточного изменения показателей АД. С помощью R-карты определяются предельные границы вариабельности САД или ДАД в различные периоды времени. Обе карты содержат контрольные пределы исследуемых параметров, соответствующие статистическим предельным значениям (среднее значение параметра ±3σ, где σ - стандартное отклонение).

Динамика суточных колебаний уровня глюкозы при сахарном диабете и артериальной гипертензии. При исследовании динамики колебаний уровня глюкозы в крови у 22 больных СД 2 типа проводились 7 измерений концентрации глюкозы крови: натощак - в 8 ч., после приема пищи - в 10 ч., в 14 ч. и в 19 ч., через 3 часа после пищевой нагрузки – в 13 ч., в 17 ч. и в 22 ч. Результаты показаны на рис. 2.



Рис. 2 –Динамика изменения уровня глюкозы крови при СД 2 типа

По горизонтальной оси отложены порядковый номер и время проведения анализа, по вертикальной оси - значение концентрации глюкозы в крови, ммоль/л. По сравнению с базальным уровнем глюкозы натощак (среднее значение 8,31±1,73 ммоль/л) в группе больных СД 2 типа наблюдается повышение концентрации глюкозы крови после приема пищи (среднее значение 11,14±1,54 ммоль/л) и последующее снижение этого уровня в постабсорбтивном состоянии (среднее значение 8,54±1,56 ммоль/л), p <0,05. Разность показаний, полученных в течение дня после приема пищи (10 ч., 14 ч., 19 ч.), составляет в среднем 0,15-0,2 ммоль/л, а разность показаний, полученных натощак и через 3 часа после приема пищи (8 ч., 13 ч., 17 ч., 22 ч.), - в среднем 0,3-0,4 ммоль/л. Показания, полученные через 3 часа после приема пищи (13 ч., 17 ч., 22 ч.) отличаются от измерений натощак в среднем на 0,2-0,25 ммоль/л.

В группе больных АГ при среднем значении уровня глюкозы натощак 4,39±0,55 ммоль/л наблюдалось повышение содержания глюкозы крови после еды до значений 6-9,5 ммоль/л (среднее значение 7,19±0,76 ммоль/л), а через 3 часа после приема пищи - снижение (среднее значение 5,0±1,56 ммоль/л), p<0,05. Однако у отдельных больных при этом сохранялся повышенный уровень глюкозы в крови (более 6,5 ммоль/л), что может служить показателем нарушения толерантности к глюкозе. В контрольной группе при среднем содержании глюкозы натощак 4,31±0,65 ммоль/л, а после еды 6,76±0,64 ммоль/л (p<0,05), через 2-3 часа после приема пищи уровень глюкозы снижается до нормальных значений, что свидетельствует об отсутствии нарушения толерантности к глюкозе.

При осуществлении гликемического контроля также целесообразно использовать статистические контрольные диаграммы (карты Шеварта), которые позволяют наглядно характеризовать динамику изменения содержания глюкозы крови в зависимости от времени проведения анализа, а также устанавливать контрольные пределы, выход за которые свидетельствует о наличии дополнительных погрешностей, например, нарушения толерантности к глюкозе у пациента.


Моделирование взаимосвязи уровня глюкозы крови и показателей артериального давления. При изучении взаимосвязи уровня глюкозы крови и параметров АД в течение суток был проведен корреляционный анализ стандартным методом математического моделирования с помощью программы STATISTICA. Рассчитаны коэффициенты линейной корреляции (таблица 2).

Таблица 2

Результаты линейной корреляции

Параметры

обследования
№

измерения*
Коэффициент корреляции с глюкозой (r) **

Группа

АГ
Группа

СД 2 типа
Группа

здоровых лиц

САД СР.,

мм рт.ст.
1
0,824
0,823
0,822

2
0,721
0,738
0,733

3
0,705
0,724
0,721

ДАД СР.,

мм рт.ст.
1
0,436
0,331
0,427

2
0,352
0,328
0,334

3
0,321
0,320
0,318

АД пульс.,

мм рт.ст.
1
0,818
0,836
0,824

2
0,732
0,734
0,726

3
0,734
0,723
0,725

К АД =

САДСР. /ДАДСР.
1
0,841
0,842
0,838

2
0,736
0,754
0,746

3
0,742
0,743
0,735

Примечание: *измерение 1– в 8 ч; измерение 2 – в 11 ч; измерение 3 – в 14 ч.

** p< 0, 001


Наименьшие значения коэффициентов корреляции при всех измерениях соответствуют связи уровня глюкозы с диастолическим АД, наибольшие – связи с пульсовым АД (r=0,72-0,82) и связи с коэффициентом АД (r=0,75-0,85).

Для характеристики корреляционных связей были построены также диаграммы статистического распределения уровня глюкозы крови и параметров АД в исследуемых группах. Примеры диаграмм, определяющих взаимосвязь уровня глюкозы крови и параметров АД натощак и после приема пищи в группе больных СД 2 типа, показаны на рис. 3. Качество корреляционной связи исследуемых факторов характеризуется разбросом точек относительно средней линии, построенной с использованием метода наименьших квадратов.



Рис. 3 - Взаимосвязь уровня глюкозы крови и параметров АД в группе больных СД 2 типа: 1 – систолическое АД; 2 – диастолическое АД


Как видно из рис. 3, при повышении уровня глюкозы в крови увеличиваются разность между показателями САД и ДАД – пульсовое АД. Это значит, что увеличивается и отношение средних показателей систолического АД и диастолического АД - коэффициент АД. Аналогичные зависимости наблюдаются в группе больных АГ и в группе здоровых людей. Пример изменения уровня глюкозы крови в группе больных АГ показан в виде гиперплоскости на рис. 4



Рис. 4 –Взаимосвязь уровня глюкозы крови и параметров АД в группе больных АГ при измерениях после приема пищи

Закономерности взаимосвязи между исследуемыми параметрами устанавливали графо-аналитическим методом при проведении функционального многофакторного анализа с помощью программы STATISTICA. В результате статистической обработки показателей обследования в исследуемых группах больных получены математические модели в виде уравнений регрессии, проведена оценка их адекватности базовым данным. В качестве оптимального критерия для характеристики корреляционной связи уровня гликемии и параметров АД был выбран коэффициент артериального давления (КАД), имеющий наиболее высокий коэффициент корреляции с глюкозой (r=0,736–0,842). Построены графические зависимости уровня глюкозы от коэффициента АД (рис.5), которые могут быть описаны уравнением типа: Y= а*exp (в*Х), где Y – уровень глюкозы крови, ммоль/л; Х – коэффициент АД; а, в – коэффициенты регрессии. Значения коэффициентов регрессии вычисляются в зависимости от времени анализа: при измерениях натощак а=0,37-0,38; в=1,65-1,70; при измерениях после приема пищи а=0,16-0,18; в=2,35-2,45.




Рис. 5–Взаимосвязь уровня глюкозы и коэффициента АД:

1 - натощак; 2 – после приема пищи;

А – область нормальных значений; Б – область повышенных значений

На основе полученных зависимостей установлены области нормального и повышенного содержания глюкозы в крови при измерениях натощак и после приема пищи (см. рис. 5). Нормальному уровню глюкозы натощак от 3,5 до 5,5 ммоль/л соответствуют значения коэффициента АД от 1,4 до 1,6, при которых уровень глюкозы крови после приема пищи составляет от 5,5 до 9,5 ммоль/л (область А). Повышенному уровню глюкозы натощак свыше 5,5 ммоль/л и после приема пищи свыше 9,5 ммоль/л соответствуют значения коэффициента АД от 1,6 до 1.8 (область Б).

Установление функциональных эмпирических зависимостей между содержанием глюкозы в крови и коэффициентом АД позволило разработать методику неинвазивной диагностики гликемии в динамике, которая может использоваться при проведении предварительного обследования для установления нарушений углеводного обмена. Подана заявка на изобретение: «Способ неинвазивного определения концентрации глюкозы в крови» (№ 20077138988, 19.10.2007 г).

Для определения концентрации глюкозы крови с помощью ЭВМ нами разработана компьютерная программа «Мониторинг». Программа имеет две шкалы: для определения уровня глюкозы натощак и для определения уровня глюкозы после пищевой нагрузки. Входными параметрами программы являются показатели систолического АД и диастолического АД, измеренные натощак или после приема пищи на левой и правой руках пациента. Диапазон определяемых значений содержания глюкозы в крови от 3 до 20 ммоль/л.

В исследуемых группах проведено сравнение уровня глюкозы, рассчитанного с помощью программы «Мониторинг», и результатов биохимического анализа. При точности измерения показателей АД ±2 мм рт.ст. погрешность расчета концентрации глюкозы натощак и после пищевой нагрузки составляет в среднем ±16%, что не превышает погрешности измерения глюкозы портативными глюкометрами с помощью тест-полосок. Программа «Мониторинг» может использоваться в лечебных учреждениях и встраиваться в автоматизированные системы диагностики сахарного диабета при проведении профилактических осмотров населения.

ВЫВОДЫ

1. Циклические колебания АД при артериальной гипертензии 1-2 степени и при сахарном диабете 2 типа характеризуются недостаточным снижением систолического и диастолического АД в ночные часы: от 6,8 до 7,8% против 10-20% для здоровых людей, что определяет отклонение двухфазного ритма АД по сравнению с нормой «dipper» у 48% больных артериальной гипертензией и 70% больных сахарным диабетом 2 типа.

2. Вариабельность АД в исследуемых группах больных достоверно выше в дневные часы, чем в ночные, и составляет за сутки не более 11, 5 ±1,22 мм рт.ст. (р<0,05), что не превышает нормальных значений.

3. Наблюдаются периодические колебания содержания глюкозы в крови, связанные с приемом пищи: в группе больных сахарным диабетом 2 типа повышение уровня глюкозы составляет в среднем 5,2±1,74 ммоль/л, в группе больных артериальной гипертензией и в группе здоровых людей – в среднем 4,5±1,35 ммоль/л (р<0,05).

4. Выявлена достоверная корреляционная связь уровня глюкозы крови с параметрами АД при измерениях натощак и после приема пищи в исследуемых группах: коэффициенты корреляции с систолическим АД составляют от 0,824 до 0,705, с диастолическим АД - от 0,436 до 0,318. Наиболее качественная корреляция соответствует связи уровня глюкозы крови с коэффициентом АД: натощак r=0,838–0,842, после приема пищи r=0,736–0,754 (р<0,05).

5. Корреляционная связь между уровнем гликемии в динамике и параметрами АД может быть адекватно описана при помощи математических моделей, отражающих взаимосвязь уровня глюкозы крови и коэффициента АД при измерениях натощак и после приема пищи (в среднем ±16% по сравнению с биохимическим анализом).

6. Функциональные эмпирические уравнения, отражающие взаимосвязь концентрации глюкозы в крови и коэффициента АД натощак и после приема пищи, могут использоваться при разработке новых прогностических методов неинвазивной диагностики уровня гликемии.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Методика мониторирования АД с построением контрольных статистических диаграмм (карт Шеварта) может быть рекомендована при обследовании больных для прогнозирования развития АГ и сахарного диабета 2 типа.

2. Способ неинвазивного определения концентрации глюкозы крови в динамике может применяться в клинической практике для предварительной диагностики нарушений углеводного обмена и выявления лиц с факторами риска АГ и СД 2 типа. При этом должны использоваться следующие рекомендации:

2.1. Если в результате обследования натощак и после приема пищи получены значения коэффициента АД от 1,4 до 1,6, то это соответствует нормальному уровню глюкозы натощак от 3,5 до 5,5 ммоль/л, а после принятия пищи - уровню от 6,5 до 9,5 ммоль/л. В этом случае дальнейшие исследования могут не проводиться, так как сахарный диабет 2 типа маловероятен.

2.2. При значениях коэффициента АД от 1,6 до 1,8 возможно повышенное содержание глюкозы в крови: натощак от 5,6 до 9,5 ммоль/л, а после пищевой нагрузки - от 9,5 до 15 ммоль/л, поэтому необходим дополнительный биохимический анализ крови для исключения ошибок диагноза. Если расчетный уровень находится в пределах значений от 5,6 до 6,7 ммоль/л, то рекомендуется дополнительный глюкозотолерантный тест.

2.3. Значения коэффициента АД более 1,8 свидетельствуют о высоком содержании глюкозы крови: натощак - более 9,5 ммоль/л, а после пищевой нагрузки - более 15 ммоль/л. В этом случае должно проводиться дополнительное исследование биохимического состава крови.

2.4. Если получено значение коэффициента АД менее 1,4, то необходимо обратить внимание на снижение уровня глюкозы крови (меньше 3,5 ммоль/л натощак) и возможное состояние гипогликемии.

3. Компьютерная программа «Мониторинг» может использоваться для предварительного расчета уровня глюкозы крови натощак и после пищевой нагрузки при контроле нарушений углеводного обмена.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Эльбаева А.Д. Динамика изменения глюкозы крови при артериальной гипертензии // Перспектива-2003: Доклады Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых: Т. 8. – Нальчик: Каб.-Балк. ун-т, 2003. – С. 143-147.

2. Эльбаева А.Д. Влияние метеорологических факторов на частоту гипертонических кризов в Кабардино-Балкарии // Перспектива-2005: Доклады Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых: Т. 2. – Нальчик: Каб.-Балк. ун-т, 2005. – С. 26-30.

3. Эльбаева А.Д. Показатели вариабельности сердечного ритма в оценке состояния вегетативной нервной системы // Перспектива-2006: Доклады Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых: Т. 3. – Нальчик: Каб.-Балк. ун-т, 2006. – С. 96-99.

4. Эльбаев А.Д., Курданов Х.А., Эльбаева А.Д. Мониторирование артериального давления у больных сахарным диабетом 2 типа // Успехи современного естествознания. – 2006. - № 12. – С. 79-80.

5. Курданов Х.А, Эльбаева А.Д., Батырбекова Л.М., Курданова М.Х, Эльбаев А.Д. Новый метод суточного мониторирования артериального давления и уровня гликемии // Фундаментальные науки – медицине: Материалы конференции РАН. – М.: Слово, 2006. – С. 100-102.

6. Эльбаев А.Д., Курданов Х.А., Эльбаева А.Д. Диагностические аспекты взаимосвязи параметров гемодинамики и уровня глюкозы в крови // Клиническая физиология кровообращения. – 2006. - № 3. – С. 15-20 (Журнал входил в перечень изданий, рекомендованных ВАК, до 1.01.2007 г.).

7. Эльбаева А.Д. Вариабельность показателей артериального давления и уровня глюкозы крови при сахарном диабете // Перспектива-2007: Доклады Международного конгресса студентов, аспирантов и молодых ученых. Т. 4. - Нальчик: Каб.-Балк. ун-т, 2007. - С. 151-152.

8. Эльбаева А.Д. Контроль уровня глюкозы крови при артериальной гипертензии //Фундаментальные исследования. – 2007. - № 9. – С. 58-59.

9. Эльбаева А.Д. Показатели артериального давления у больных сахарным диабетом // Фундаментальные исследования. – 2007. - № 9. – С. 59-60.

10. Курданов Х.А, Эльбаева А.Д., Батырбекова Л.М., Курданова М.Х, Эльбаев А.Д. Разработка нового прибора для контроля артериального давления и уровня гликемии в динамике // Фундаментальные науки – медицине: Материалы конференции РАН. – М.: Слово, 2007. – С. 101-103.


Принятые сокращения


АГ – артериальная гипертензия

АД – артериальное давление

ГИВ – гипертонический индекс времени

ДАД - диастолическое артериальное давление

ИР - инсулинорезистентность

К АД - коэффициент артериального давления

МС – метаболический синдром

НТГ – нарушение толерантности к глюкозе

САД - систолическое артериальное давление

СД – сахарный диабет

СИ – суточный индекс