CC BY
34
УДК 616.379-008.64:615.849 LAVRINENKO YE.E.
Department of Clinical Diabetology of State Institution «Institute of Endocrinology and Metabolism named after V.P. Komissarenko of National Academy of Medical Sciences of Ukraine», Kyiv, Ukraine
LOW-FREQUENCY ULTRASOUND THERAPY IN COMBINATION TREATMENT OF PATIENTS WITH TYPE 2 DIABETES MELLITUS
Sumary. Background. Hypoglycemic therapy used at present in patients with type 2 diabetes mellitus (DM) does not always lead to desired result and many patients live in a state of constant decompensation of metabolic processes, with the high levels of glycemia and glycosuria. That is why the search for the optimal treatment strategy that could increase the effectiveness of hypoglycemic therapy, and reduce the risk of complications is one of the most actual problems of modern diabetology.
The purpose of this study was to determine the use of low-frequency ultrasound therapy on cutaneous projection of the liver in patients with type 2 DM.
Materials and Methods. 30 patients with newly diagnosed type 2 DM and body mass index (BMI) greater than 25 kg/m2 were treated by the low-frequency ultrasound therapy. The ultrasonic effects were conducted in pulsed mode of 44 kHz and an amplitude of fluctuations — 2 microns using the apparatus MIT-11 as follows. Effects on the area of liver projection in patients was performed by the immovable technique (method), exposure to a session consisted of 8 minutes. The vaseline oil was used as a contact substance. Additionally influence on segmental area of Th7-Th12 by labile technique for 2 minutes on each plot was used to enhance the therapeutic effect. The patients were examined before and after treatment. The dynamics of clinical symptoms, glycemia and glycosuria, level of glycated hemoglobin was taken into account to assess the effectiveness of low-frequency ultrasound. To assess the degree of insulin resistance content of insulin, C-peptide and glucagon in blood plasma were determined by radioimmunoassay. Fasting insulin, C-peptide, glucagon in blood serum were tested in the morning. The statistical processing of tests' results was performed using Student's t test.
Results. The beginning of therapeutic effect was observed after 2 procedures of the ultrasound exposure. The maximum effect is appeared after 8-10 treatment sessions. The positive dynamics of complex treatment is improving the general state of health, a disappearance of asthenization, and a decrease in the symptoms of cardiovascular disorders, achieving faster compensation of carbohydrate metabolism. The course of treatment contributed to the hyperglycemia reduction in patients with newly detected type 2 DM. After ultrasound treatment, the authors noted a positive dynamics of clinical symptoms: an improvement of the general health status, a decrease in fatigue, an improvement of psycho-emotional indices, disappearance of pain in the right upper quadrant, and a decrease in liver size in all the patients under study.
Conclusions. The use of low-frequency ultrasound therapy on cutaneous projection of the liver in patients with type 2 DM promotes the normalization both fasting and postprandial glycemia. The effect of low-frequency ultrasound on cutaneous projection of the liver is significantly decreasing parameters that characterize the pancreatic insulin synthesizing function (immunoreactive insulin, C-peptide) in patients with newly diagnosed type 2 DM and a BMI > 25 kg/m2. Low-frequency ultrasound reduces the glucagon secretion and thereby positively affects the hepatic gluconeogenesis. Ultrasound therapy can be used in the complex treatment of patients with newly diagnosed type 2 DM. Key words: type 2 diabetes mellitus, ultrasonic therapy, glyconeogenesis, insulin resistance.
(—ï ® Оригинальные исследования
u
1_1 /Original Researches/
International journal of endocrinology
Hypoglycemic therapy used at present in patients with type 2 diabetes mellitus does not always lead to desired result and many patients live in a state of constant decompensation of metabolic processes, with the high levels of glyce-mia and glycosuria. That is why the search for the optimal treatment strategy that could increase the effectiveness of hypoglycemic therapy, and reduce the risk of complications is one of the most actual problems of modern diabetology.
The continuous search for new methods of diabetes mellitus treatment is recently conducted. A variety of the physiotherapy methods of treatment are traditionally used in our country. The natural and modified physical factors can replace many methods of treat© Lavrinenko Ye.E., 2013 © «International journal of endocrinology», 2013 © Zaslavsky A.Yu., 2013
ment. In most cases of chronic disease they become independent agents that have little or no side effects, and are different by low prices comparing with the pharmacological agents [1]. At present ultrasound is becoming more common together with hypoglycemic agents for improving their efficiency.
Ultrasound therapy involves the application of mechanical energy fluctuations of an elastic medium with a frequency above 20 kHz. In recent years the low-frequency ultrasound is beginning to be used in medical practice along with the high-frequency ones. It exceeds the physiological and therapeutic effects of the high-frequency ultrasound [2]. Low-frequency ultrasound has a universal therapeutic effect, consisting of mechanical miromassage of the cells and the tissues, energy influence of ultrasonic waves on the body tissues, and the physical and chemical actions. The biological effects of ultrasound on the body is to increase an activity of the adaptive and protective mechanisms. The therapeutic effect is expressed as antiinflammatory, spasmolytic, desensitizing effects, and the stimulation of regenerative processes [3]. The human body and its internal organs are acoustically «opaque» for the low-frequency ultrasound, which makes it possible to influence them through the skin areas to which it is projected. The deep-seated human internal organs are voiced with the low-frequency ultrasound (effect depth — 10-20 cm) [4].
Currently, the most perfect device of low-frequency ultrasound therapy is the apparatus MIT-11. An ultrasonic impact is performed in a pulse mode of 44 kHz and the amplitude of fluctuations — 2 microns. The pulse mode consists in greater softness and the duration of manifested effects. The softness of action is associated with the predominance of physical and chemical influences over the thermal and mechanical ones. This type of impact is most suitable when scoring the endocrine formations sensitive to ultraacoustic energy. The pulse mode is directed to restoring synthesis [6].
It is known that the key factors in the development of hyperglycemia in type 2 diabetes are: functional insufficiency of P-cells causing a decrease in insulin secretion; cell insulin resistance and the inability to use glucose as an energy substrate; an increase in hepatic glucose production. The liver is one of the major insulin-sensitive organs involved in carbohydrate metabolism. Affecting with low-frequency ultrasound on the liver, we are acting on the basic links of disease pathogenesis [5].
The purpose of this study was to determine the use of low-frequency ultrasound therapy on cutaneous projection of the liver in patients with type 2 diabetes mellitus.
Materials and Methods
30 patients with newly diagnosed type 2 diabetes mellitus and body mass index (BMI) greater than 25 kg/m2 were treated by the low-frequency ultrasound therapy. Clinical studies were performed with the con-
sent of patients. The ultrasonic effects were conducted in pulsed mode of 44 kHz and an amplitude of fluctuations — 2 microns using the apparatus MIT-11 as follows. Effects on the area of liver projection in patients was performed by the immovable technique (method), exposure to a session consisted of 8 minutes. The vaseline oil was used as a contact substance. Additionally influence on segmental area of Th7-Th12 by labile technique for 2 minutes on each plot was used to enhance the therapeutic effect. The course of treatment was 10 sessions. The patients were on a diet, without the use of hypoglycemic agents. The control group consisted of 12 patients with newly diagnosed type 2 diabetes mellitus and excessive body weight (BMI > 25 kg/m2) and who were appointed to conventional (traditional) therapy (diet and exercise).
The patients were examined before and after treatment. The dynamics of clinical symptoms, glycemia and glycosuria, level of glycated hemoglobin was taken into account to assess the effectiveness of low-frequency ultrasound. To assess the degree of insulin resistance content of insulin, C-peptide and glucagon in blood plasma were determined by radioimmunoassay. Fasting insulin, C-peptide, glucagon in blood serum were tested in the morning. The analysis was conducted using the kit for immunoradiometric determination — IMMUNOTECH (Czech Republic). The determination of the insulin level in blood plasma was perform at the same time for patients with type 2 diabetes mellitus and control group with one kit of reagents, which allows to minimize the error of the data obtained.
The statistical processing of tests' results was performed using Student's t test.
The Results and Their Discussion
The beginning of therapeutic effect was observed after 2 procedures of the ultrasound exposure. The maximum effect is appeared after 8-10 treatment sessions. The positive dynamics of complex treatment is improving the general state of health, a disappearance of asthenization, and a decrease in the symptoms of cardiovascular disorders, achieving faster compensation of carbohydrate metabolism.
The course of treatment contributed to the hyperglycemia reduction in patients with newly detected type 2 diabetes mellitus.
Fasting glycemia level in patients with newly diagnosed diabetes mellitus before treatment was 10.3 ± 0.5 mmol/l, after treatment — 5.00 ± ± 0,14 mmol/l (P < 0.001), postprandial glycemia before treatment was 10.7 ± 0.5 mmol/l, and after treatment — 5.8 ± 0.2 mmol/l (P < 0.001). Glycated hemoglobin before treatment consisted of 7.50 ± 0.08 %, after treatment — 5.8 ± 0.2 % (P < 0.01).
Fasting glucose level (glycemia) before treatment was 11.2 ± 0.65 mmol/l after treatment — 9.2 ± ± 0.6 mmol/l (P < 0.05), postprandial glycemia before treatment was equal to 12.6 ± 0.25 mmol/l after treatment — 10.40 ± 0.04 mmol/l (P < 0.01) in the
Table 1. Dynamics of IRI, C-peptide, glucagon indices in serum of patients with newly diagnosed type 2 diabetes mellitus during treatment with low-frequency ultrasound (n = 30), M ± m
Investigated parameters Before treatment After treatment P-value
IRI, mcIU/ml 28.19 ± 3.40 15.79 ± 1.60 < 0.01
C-peptide, pmol/l 983 ± 45 816 ± 47 < 0.05
Glucagon, pmol/l 53.2 ± 2.2 38.4 ± 1.7 < 0.01
Note: IRI — immunoreactive insulin.
Table 2. Dynamics of IRI, C-peptide, glucagon indices in blood serum of patients with newly diagnosed type 2 diabetes mellitus who were received traditional therapy (n = 12), M ± m
Investigated parameters Before treatment After treatment P-value
IRI, mcIU/ml 27.78 ± 2.20 22.28 ± 1.20 < 0.05
C-peptide, pmol/l 985.2 ± 32.0 976 ± 26
Glucagon, pmol/l 45.1 ± 2.4 50.2 ± 1.2
control group. Glycated hemoglobin before treatment was 7.50 ± 0.08 %, after treatment — 6.4 ± 0.1 % (P < 0.05).
We noted a significant decrease in the indices characterizing pancreatic function (Table 1).
A normalization of the parameters characterizing the synthesizing insulin function of the pancreas is not observed during the traditional treatment (Table 2).
The use of low-frequency ultrasound therapy to the area of liver projection in patients with newly diagnosed type 2 diabetes mellitus contributes to improve the efficiency of insulin action on tissues (reducing insulin resistance). Low-frequency ultrasound reduces the increased hepatic glucose production, helps to normalize both fasting plasma glucose (glycemia) and postprandial glycemia. The clinical improvement is associated with decreasing counter insulin hormone — glucagon levels, regardless of disease duration.
The data obtained point out an increased efficiency of insulin action on the tissues, suggest the possibility of reducing insulin resistance in patients with newly diagnosed type 2 diabetes mellitus and BMI > 25 kg/m2. Inhibiting hepatic glucose production, the ultrasound therapy lowers the fasting glucose and the level of gly-cosylated hemoglobin.
After ultrasound treatment, the authors noted a positive dynamics of clinical symptoms: an improvement of the general health status, a decrease in fatigue, an improvement of psycho-emotional indices, disappearance of pain in the right upper quadrant, and a decrease in liver size in all the patients under study.
Conclusions
1. The use of low-frequency ultrasound therapy on cutaneous projection of the liver in patients with type 2 diabetes mellitus promotes the normalization both fasting and postprandial glycemia.
2. The effect of low-frequency ultrasound on cutaneous projection of the liver is significantly decreasing parameters that characterize the pancreatic insulin synthesizing function (IRI, C-peptide) in patients with newly diagnosed type 2 diabetes mellitus and a BMI > 25 kg/m2.
3. Low-frequency ultrasound reduces the glucagon secretion and thereby positively affects the hepatic glu-coneogenesis.
4. Ultrasound therapy can be used in the complex treatment of patients with newly diagnosed type 2 diabetes mellitus.
References
1. Amarteifio E, Wormsbecher S, Demirel S. et al. Assessment of skeletal muscle microcirculation in type 2 diabetes mellitus using dynamic contrast-enhanced ultrasound: A pilot study // Diabetes and Vascular Disease Research. — 2013. — Vol. 10, № 3. — P. 79-94.
2. Berger A.P., Deibl M, Halpern E.J. et al. Vascular damage induced by type 2 diabetes mellitus as a risk factor for benign prostatic hyperplasia // Diabetologia. — 2005. — Vol. 48, № 4. — P. 784-789.
3. Fonseca V.A. Defining and Characterizing the Progression of Type 2 Diabetes//Diabetes Care. — 2009. — Vol. 32, Suppl. 2. — S151-S156.
4. Nichols G.A., Hillier T.A., Brown J.B. Progression from newly acquired impaired fasting glucose to type 2 diabetes // Diabetes Care. — 2007. — Vol. 30. — P. 228-233.
5. Pattoneri P., Sozzi F.B., Elisabetta Catellani E. et al. Myocardial involvement during the early course of type 2 diabetes mellitus: usefulness of Myocardial Performance Index // Cardiovascular Ultrasound. — 2008. — Vol. 6. — P. 120-126.
6. Valerio G, del Puente A., Buono P. et al. Quantitative ultrasound of proximal phalanxes in patients with type 1 diabetes mellitus// Diabetes Res. Clin. Pract. — 2004. — Vol. 64, № 3. — P. 161-166.
Получено 05.03.13 □
Лаврненко О.Е.
Кафедра клмчно!дюбетологПДУ «Нститут ендокринологПта обмну речовин iMeH В.П. Комсаренка НАМН Украни», м. Ки!в
НИЗЬКОЧАСТОТНА УЛЬТРАЗВУКОВА ТЕРАШЯ В КОМПЛЕКСНОМУ ЛАВАНЫ ХВОРИХ
НА ЦУКРОВИЙ ДiАБЕТ 2-го ТИПУ
Резюме. Застосовувана сьогодш цукрознижувальна те-рап1я хворих на цукровий дiабет (ЦД) 2-го типу не завжди приводить до бажаного результату, i дуже багато хворих пе-ребувае у сташ постшно! декомпенсацп обмiнних процемв iз високими показниками рiвня глжемп i глюкозурп. Тому по-шук оптимально! тактики лiкування, що могла б тдвищити ефективнiсть цукрознижувально! терапп, зменшити ризик розвитку ускладнень, залишаеться однiею з найактуальнь ших проблем сучасно! дГабетологп.
Мета дослщження — вивчити вплив низькочастотно! уль-тразвуково! терапй на шкiрну проекщю печшки у хворих на ЦД 2-го типу на показники глжемп натще i постпрандГально! глжемп.
Матер1али та методи. Низькочастотна ультразвукова те-рап1я проводилась 30 хворим iз вперше виявленим ЦД 2-го типу, шдекс маси тша (1МТ) яких перевищував 25 кг/м2. Ультразвуковий вплив здшснювався за допомогою апарата «М1Т-11» в iмпульсному режимi 44 кГц при амплiтудi коли-вань 2 мкм. Вплив на дшянку проекцц печшки хворих ви-конувався за нерухомою методикою, експозиц1я на сеанс — 8 хв. Для посилення лжувального ефекту додатково вплива-ли на сегментарш зони ТИ7-ТЫ2 лабшьною методикою по 2 хв на кожну дшянку. Курс лжування становив 10 сеанмв. Хворi перебували на лжуванш дiетою, без застосування пероральних цукрознижувальних препаратiв. Контрольна група складалася iз 12 хворих iз вперше виявленим ЦД 2-го типу, яш мали надмiрну масу тша та яким була призначена традицшна терапiя (дГета та фiзичнi навантаження). Ефек-тившсть низькочастотного ультразвука оцшювали з огляду на динамжу клiнiчних симптомiв, глжемш та глюкозурiю, рiвень глiкозильованого гемоглобшу (НЬА1с). Для оцiнки ступеня шсулшорезистентноси визначали вмiст iнсулiну, С-пептиду i глюкагону у плазмi кровi радiоiмунологiчним методом. Статистичну обробку результатiв дослщжень вико-нували з використанням 1-критерш Стьюдента.
Результата. Початок лжувального ефекту спостертався пiсля двох процедур ультразвукового впливу. Максимальний
ефект спостерггався шсля 8—10 сеансiв лiкування. Позитивна динамжа комплексного лiкування полягала в полшшенш загального самопочуття, зникненнi астетзацц, у зменшеннi проявiв серцево-судинних порушень, досягненнi бшьш швид-ко! компенсацц вуглеводного обмiну. Курс лiкування спри-яв зниженню гшерглжемп у хворих iз вперше виявленим ЦД 2-го типу. Рiвень глжемп натще до лжування становив 10,3 ± ± 0,5 ммоль/л, пiсля лжування — 5,00 ± 0,14 ммоль/л (Р < 0,001); постпрандiальна глiкемiя до лжування — 10,7 ± ± 0,5 ммоль/л, пiсля лжування — 5,8 ± 0,2 ммоль/л (Р < 0,01). НЬА1с до лжування становив 7,50 ± 0,08 %, пгсля лжування — 5,8 ± 0,2 % (р < 0,01). Застосування низькочастотно! ультраз-вуково! терапй на дшянку проекцц печiнки у хворих iз вперше виявленим ЦД 2-го типу сприяе щдвищенню ефективносп дГ! шсулшу на тканини i зниженню iнсулiнорезистентностi. Низькочастотний ультразвук зменшуе щдвищену продукцш глюкози печiнкою, сприяе норматзацп як глжемп натще, так г постпрандГально! глжемп. Незалежно вщ тривалосп захво-рювання клшчне полшшення супроводжуеться зниженням величини контр1нсул1нового гормону — глюкагону. Гальмуючи продукцш глюкози печшкою, ультразвукова терап1я знижуе глжемш натще, р1вень НЬА1с.
Висновки. Застосування низькочастотно! ультразвуково! терапй на ширну проекцт печшки у хворих на ЦД 2-го типу сприяе норматзацп як глжемп натще, так Г постпрандГально! глжемп. Вплив низькочастотним ультразвуком на проекщю печшки значно знижуе показники, яш характеризують шсу-лшосинтезуючу функцгю щдшлунково! завози (Гмунореактив-ний шсулш, С-пептид) у хворих Гз вперше виявленим ЦД 2-го типу Г з 1МТ > 25 кг/м2. Низькочастотний ультразвук знижуе секрецш глюкагону Г тим самим позитивно впливае на печш-ковий глюконеогенез. Ультразвукова терапы може використо-вуватись у комплексному лжуванш хворих Гз вперше виявле-ним ЦД 2-го типу.
Ключов1 слова: цукровий дГабет 2-го типу, ультразвукова терапй, глюконеогенез, шсулГнорезистенттсть.
Лавриненко Е.Э.
Кафедра клинической диабетологии ГУ «Институт эндокринологии и обмена веществ имени В.П. Комиссаренко НАМН Украины», г. Киев
НИЗКОЧАСТОТНАЯ УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ТЕРАПИЯ В КОМПЛЕКСНОМ ЛЕЧЕНИИ БОЛЬНЫХ
САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 2-го ТИПА
Резюме. Применяемая в настоящее время сахароснижающая терапия больных сахарным диабетом (СД) 2-го типа не всегда приводит к желательному результату, и очень много больных находится в состоянии постоянной декомпенсации обменных процессов с высокими показателями уровня гликемии и глюкозурии. Поэтому поиск оптимальной тактики лечения, которая могла бы повысить эффективность сахароснижающей терапии, уменьшить риск развития осложнений, остается одной из самых актуальных проблем современной диабетологии.
Цель исследования — изучить влияние низкочастотной ультразвуковой терапии на кожную проекцию печени у больных СД 2-го типа на показатели гликемии натощак и постпрандиальной гликемии.
Материалы и методы. Низкочастотная ультразвуковая терапия проводилась 30 больным с впервые выявленным СД 2-го типа, индекс массы тела (ИМТ) которых превышал 25 кг/м2. Ультразвуковое влияние осуществлялось с помощью аппарата «М1Т-11» в импульсном режиме 44 кГц при амплитуде колебаний 2 мкм. Воздействие на участок проекции печени больных выполнялось по неподвижной методике, экспозиция на сеанс — 8 мин. Для усиления лечебного эффекта дополнительно влияли на сегментарные зоны ТИ7-ТЫ2 лабильной методикой по 2 мин на каждый участок. Курс лечения составлял 10 сеансов. Больные находились на лечении диетой, без применения пероральных сахароснижающих препаратов. Контрольная группа состояла из 12 больных с
впервые выявленным СД 2-го типа, имевших избыточную массу тела, которым была назначена традиционная терапия (диета и физические нагрузки). Эффективность низкочастотного ультразвука оценивали с учетом динамики клинических симптомов, гликемии и глюкозурии, уровня гликозилированного гемоглобина (НЬА1с). Для оценки степени инсулинорезистентности определяли содержание инсулина, С-пептида и глюкагона в плазме крови радиоиммунологическим методом. Статистическую обработку результатов исследований выполняли с использованием 1-критерия Стьюдента.
Результаты. Начало лечебного эффекта наблюдалось после двух процедур ультразвукового влияния. Максимальный эффект наблюдался после 8—10 сеансов лечения. Положительная динамика комплексного лечения заключалась в улучшении общего самочувствия, исчезновении астенизации, в уменьшении проявлений сердечно-сосудистых нарушений, достижении более быстрой компенсации углеводного обмена. Курс лечения способствовал снижению гипергликемии у больных с впервые выявленным СД 2-го типа. Уровень гликемии натощак до лечения составлял 10,3 ± 0,5 ммоль/л, после лечения — 5,00 ± 0,14 ммоль/л (Р < 0,001); постпрандиальная гликемия до лечения — 10,7 ± 0,5 ммоль/л, после лечения — 5,8 ± 0,2 ммоль/л (Р < 0,01). НЬА1с до лечения составлял 7,50 ± 0,08 %, после лечения — 5,8 ± 0,2 % (р < 0,01). Применение низкочастотной ультразвуковой терапии на участок проекции печени у больных с впервые
выявленным СД 2-го типа способствует повышению эффективности действия инсулина на ткани и снижению инсулинорезистентности. Низкочастотный ультразвук уменьшает повышенную продукцию глюкозы печенью, способствует нормализации как гликемии натощак, так и постпрандиальной гликемии. Независимо от длительности заболевания клиническое улучшение сопровождалось снижением величины контринсулинового гормона — глюкагона. Тормозя продукцию глюкозы в печени, ультразвуковая терапия снижает гликемию натощак и уровень НЬА1с.
Выводы. Применение низкочастотной ультразвуковой терапии на кожную проекцию печени у больных СД 2-го типа способствует нормализации как гликемии натощак, так и постпрандиальной гликемии. Влияние низкочастотным ультразвуком на проекцию печени значительно снижает показатели, которые характеризуют инсулинсинтезирующую функцию поджелудочной железы (иммунореактивный инсулин, С-пептид) у больных с впервые выявленным СД 2-го типа с ИМТ > 25 кг/м2. Низкочастотный ультразвук снижает секрецию глюкагона и тем самым положительно влияет на печеночный глюконеогенез. Ультразвуковая терапия может использоваться в комплексном лечении больных с впервые выявленным СД 2-го типа.
Ключевые слова: сахарный диабет 2-го типа, ультразвуковая терапия, глюконеогенез, инсулинорезистентность.
