Diabetes im Zusammenhang mit mikrovaskuläre …

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Diabetes-Related mikrovaskuläre und makrovaskulärer Krankheiten in der Physiotherapie Einstellung

Abstrakt

Physiotherapeuten behandeln häufig Menschen mit Diabetes für eine Vielzahl von mit Diabetes verbundenen Beeinträchtigungen, einschließlich derjenigen von diabetesbedingten Gefäßerkrankungen. Diabetes ist im Zusammenhang mit sowohl mikrovaskulären und makrovaskulären Erkrankungen mehrere Organe betreffen, einschließlich Muskeln, Haut, Herz, Gehirn und Nieren. Eine gemeinsame Ätiologie verbindet die verschiedenen Arten von diabetes-assoziierten vaskulären Erkrankung. Gemeinsame Risikofaktoren für Gefäßkrankheiten bei Menschen mit Diabetes, Typ-2-Diabetes speziell, umfassen Hyperglykämie, Insulinresistenz, Dyslipidämie, Hypertonie, Tabakkonsum und Fettleibigkeit. Die Mechanismen für die Gefäßerkrankung bei Diabetes sind die pathologischen Effekte von Advanced Glycation End-Produktakkumulation, beeinträchtigte gefäßerweiternde Reaktion zuzuschreiben Stickoxid Hemmung, Dysfunktion Zellen der glatten Muskulatur, Überproduktion von endothelialen Wachstumsfaktoren, chronische Entzündungen, hämodynamischen Dysregulation, beeinträchtigte Fibrinolyse Fähigkeit und verbesserte Plättchen Anhäufung. Es wird immer wichtiger für Physiotherapeuten bewusst im Zusammenhang mit Diabetes vaskulären Komplikationen, da mehr Patienten vorhanden mit Insulinresistenz und Diabetes. Die Möglichkeiten für eine effektive physikalische Therapie Interventionen (wie Übung) sind signifikant.

Diabetes mellitus (DM) ist ein globales Gesundheitsproblem von Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen zu beeinflussen. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation, etwa 180 Millionen Menschen weltweit haben derzeit Typ-2-DM (früher Altersdiabetes); über 95&# X00025; haben diese Form von Menschen mit Diabetes. Die Zahl der Menschen mit Typ-2-DM wird geschätzt, bis 2030 1 Im Jahr 2000 wurde der Tod von Diabetes-assoziierten Komplikationen entfielen rund 6 verdoppeln&# X00025; der weltweiten Sterblichkeit. Zusätzlich 2 wurde die wirtschaftliche Belastung durch Diabetes in den Vereinigten Staaten im Jahr 2002 schätzungsweise Milliarden $ 132 sein. 3

Diabetes ist eine Krankheit, die stark mit sowohl mikrovaskulären und makrovaskulären Komplikationen assoziiert ist, einschließlich Retinopathie, Nephropathie und Neuropathie (mikrovaskuläre) und ischämischer Herzerkrankung, peripherer Gefäßkrankheit und zerebrovaskulärer Erkrankung (makro-), was in Organ- und Gewebeschäden in etwa ein Drittel bis die Hälfte der Menschen mit Diabetes. 4 Aufgrund der progressiven Natur der Krankheit, Physiotherapeuten werden zunehmend Patienten mit Prädiabetes auftreten (dh gestörter Glukosetoleranz oder Insulinresistenz), frühe Typ-2-DM ohne oder mit nur wenigen Gefäßkomplikationen und mehr fortgeschrittenen Erkrankung mit mehreren vaskulären Komplikationen . Weitere Informationen über die Epidemiologie dieser Probleme bei Menschen mit DM zu beschreiben, finden Sie in der Perspektive Artikel von Deshpande et al 5 in dieser Ausgabe.

Diabetes-assoziierten Gefäßveränderungen sind anatomische, strukturelle und funktionelle Veränderungen zu Multiorganversagen führen. 6 Wie Physiotherapeuten zunehmend First-Line-Anbieter der Behandlung von Muskel-Skelett-und Bewegungsstörungen bei Menschen mit Diabetes werden, wird es wichtig sein, für den Kliniker sehr bewusst der zugrunde liegenden Gefäß Defizite bei Erkrankungen wie diabetische Neuropathie, Retinopathie, Nephropathie zu sein, und Herz-Kreislauf- und peripheren Gefäßerkrankungen in ihren Behandlungsprogramme, auch wenn diese Bedingungen nicht die Gründe für eine Verweisung sind. Zusätzlich zur Linderung der Symptome Physiotherapeuten unterstützen wird von Physiotherapeuten (wie therapeutische Übung) kann eine wichtige Rolle bei der Versorgung von Menschen mit Diabetes, weil zahlreiche Interventionen zur Verfügung gestellt spielen, verlangsamen den Stoffwechsel Fortschreiten zu manifester Typ-2-DM, und reduzieren die Morbidität und Mortalität mit diesen Komplikationen verbunden. 7 &# X02013; 10

Diabetischer mikrovaskulärer (mit kleinen Gefäßen, wie beispielsweise Kapillaren) und makrovaskulärer (mit großen Schiffen, wie Arterien und Venen) Komplikationen haben ähnliche ätiologische Eigenschaften. Chronische Hyperglykämie spielt eine wichtige Rolle bei der Initiierung von diabetischer vaskulären Komplikationen durch viele metabolische und strukturelle Störungen, einschließlich der Herstellung von Endprodukten fortgeschrittener Glykosylierung (AGE), abnormale Aktivierung von Signalkaskaden (wie Proteinkinase C &# X0005b; PKC&# X0005d;), erhöhte Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS, sauerstoffhaltige Moleküle, die mit anderen Biomolekülen und führen zu Schäden in Wechselwirkung treten können), und abnormale Stimulation der hämodynamischen Regulationssysteme (wie das Renin-Angiotensin-Systems &# X0005b; RAS&# X0005d;).

Die Ziele dieses Artikels sind zu kurz, die Epidemiologie von, die Begleiterkrankungen und Risikofaktoren mit zugehörigen beschreiben, die Pathogenese und die physische mit mikrovaskulären und makrovaskulären Komplikationen von Diabetes-Therapie-Management. In einem bedeutenden Teil des Artikels, der Begriff &# X0201c; Diabetes&# X0201d; umfasst sowohl Typ-1-DM und Typ-2-DM, die der gleichen Gefäßpathologie und Ätiologie haben.

Die mikrovaskuläre Komplikationen des Diabetes

Diabetische Retinopathie

Diabetische Retinopathie (DR) ist eine mikrovaskuläre Komplikationen, die die peripheren Netzhaut beeinflussen können, die Makula, oder beides und ist eine führende Ursache für Sehbehinderung und Blindheit bei Menschen mit Diabetes. 1 Die Schwere der DR im Bereich von nicht-proliferative und prä zu stärker proliferative DR, in dem das abnormale Wachstum neuer Gefäße auftritt. 11 vollständige oder teilweise Verlust des Sehvermögens kann eine Glaskörperblutung oder Netzhautablösung kommen durch und zentralen Sehverlust kann retinalen Gefäßleckage und anschließende Makulaödem auftreten durch. 12 Die Prävalenz von DR steigt mit längerer Dauer des Diabetes. 13 In Studien mit Menschen sowohl mit Typ-1-Diabetes und Typ-2-Diabetes, nach 30 Jahren Diabetes, hatten die meisten Patienten eine Form der DR, und mehr als die Hälfte hatte proliferative DR; Menschen mit Typ-1-Diabetes und Insulin-Einnahme hatte die höchste Prävalenz von DR und Menschen mit Typ-2 nach dem Alter von Diabetes diagnostiziert 30 hatte die niedrigste Prävalenz von DR. 14 &# X02013; 16 Diabetische Retinopathie auch wurde vor kurzem in etwa 10 zu sehen&# X00025; von Menschen, die mit Insulinresistenz (Prädiabetes) und wurde mit dem Vorhandensein von Bluthochdruck und einem höheren Body-Mass-Index zugeordnet. 17 Andere Studien von DR zeigte Assoziationen mit jüngeren Alter des Einsetzens, Tabakkonsum, Insulin-Behandlung, abnorme Blutfett (dh, Gesamtcholesterin, Low-Density Lipoprotein &# X0005b; LDL&# X0005d ;, und Triglycerid) Ebenen, Schwangerschaft, Nierenerkrankungen, erhöhte Homocysteinspiegel, 18 und eine Diät mit hohem Fettgehalt (Tabelle &# X200B; (Tabelle ). 19 &# X02013; 21

Risikofaktoren für Diabetes-assoziierte mikrovaskuläre und makrovaskulärer Komplikationen

Die früheste histologische Marker von DR ist der Verlust von Perizyten. 22 Perizyten sind längliche kontraktilen Zellen, die 23 um Endothelzellen der kleinen Gefäße wickeln und unterstützen Wartung von kapillaren Ton (dh Dilatation und Verengung), 24 Kapillar-Wachstum und den Schutz vor ROS Schaden bei der Bereitstellung. Daher 25, stören würde der Verlust von Perizyten mit DR mit Kapillar-Verengung, neue Kapillare Generation (chronisch erweiterten Gefäße produzieren), und Prozesse, die Gefäße gegen kontinuierliche Exposition gegenüber schädliche Moleküle (dh normale Homöostase) schützen. Andere mikrovaskulären Veränderungen, die mit DR auftreten umfassen kapillaren Basalmembran Verdickung (Abb. &# X200B; (Abb.1 1), um 26 Permeabilität von Endothelzellen und die Bildung von Mikroaneurysmen (dh Schwächung der Behälterwände, die in der Projektion eines ballon sac ergibt) (Fig. &# X200B; (Abb.2 2). 27

Representative transmissionselektronenmikroskopischen Aufnahmen der kapillaren Basalmembran (gegenüberliegende Pfeile) in Geweben von 300- bis 350-Tage-alten normalen Mäusen (a) und alters- und geschlechts abgestimmt transgenen diabetischen Mäusen (b). Capillary Basalmembranen sind in Nieren gezeigt .

Mikroaneurysmen in diabetischen Retinopathie. Aus dem Slice of Life Kollektion, kuratiert von Suzanne Stensaas, University of Utah.

Der wichtigste Faktor bei der Entwicklung und Progression von DR bei Menschen mit Diabetes scheint schlechte glykämische (Blutzucker) Kontrolle. 28. 29 unter hyperglykämischen Bedingungen, die bei Menschen mit Diabetes häufig zu sehen sind, eine Beeinträchtigung des retinalen Durchblutung, erhöhte Entzündungs ​​Zelladhäsion an retinalen Blutgefäße und Kapillaren Blockade in Hypoxie und Schädigung der Netzhaut führen kann. 30

Diabetische Neuropathie

Etwa die Hälfte der Menschen mit Diabetes in irgendeiner Form von peripherer Neuropathie (PN), entweder polydiabetic oder monodiabetic Neuropathie. 31 Menschen mit Diabetes haben auch häufig autonome Neuropathie, einschließlich Herz-Kreislauf autonome Dysfunktion, die als abnormal Herzfrequenz (HR) und vaskuläre Kontrolle manifestiert. 32 Physiotherapeuten begegnen häufig Diabetes- assoziiert PN bei der Bewertung und Behandlung von Gleichgewicht und Bewegungsstörungen, da diese Erkrankungen häufig unteren Extremitäten Empfindung beeinflussen und kann dazu führen, unteren Extremitäten Schmerzen bei Menschen mit Diabetes. Der Verlust der unteren Extremitäten Empfindung gekoppelt mit eingeschränkter periphere vaskuläre Funktion kann auf der unteren Extremitäten (allgemein Fuß) Ulzerationen bei. 33 Wie die für DR, sind die Risikofaktoren für PN schlechte glykämische Kontrolle (dh, erhöhte Glykosylierung Hämoglobinspiegel und gestörter Glukosetoleranz 34), Alter, Dauer des Diabetes, Tabakkonsum, Dyslipidämie und Hypertonie (insbesondere diastolisch) (Tabelle &# X200B; (Tabelle ). 35 Andere unabhängige Risikofaktoren für PN umfassen Höhe erhöht, die Anwesenheit von Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD), die Anwesenheit von schweren Ketoazidose (dh Nebenprodukte des Fettstoffwechsels im Blut erhöht), und das Vorhandensein der Mikroalbuminurie (das heißt, die Anwesenheit von Albumin in Urin , was darauf hinweist frühen Nierenfunktionsstörung) (Tabelle &# X200B; (Tabelle ). 36 Im Gegensatz zu der DR dass scheint die Pathogenese von PN sowohl vaskulären und nicht-vaskulären Stoffwechselmechanismen verbunden zu sein, aber diese Theorie ist umstritten. 37 &# X02013; 39 Weitere Informationen zu den Auswirkungen von peripherer Neuropathie auf die Haut und Muskeln betreffen, siehe verwandte Artikel von Mueller et al, 40 LeMaster et al, 41 und Hilton et al 42 in dieser Ausgabe.

Charakteristische Merkmale von PN umfassen axonalen Verdickung mit Progression zu Verlust von Axonen, 43 Basalmembran Verdickung, pericyte Verlust, 44. 45 Verlust von Mikrofilamenten (dh Filamente des Zytoskeletts, umfassend Aktin und Myosin) und verminderte Kapillarblutflusses zu C-Fasern, 46 führt zu verminderte Nerven Perfusion und endoneuralen Hypoxie 44. 45 (Abb. &# X200B; (Fig. 1). 1). Neuronale microvasculature in Gegenwart von Hyperglykämie beeinträchtigt, 47 und diese Wertminderung wird durch die abnorme Einleitung Signalkaskaden vermittelt, 48. 49 möglicherweise auf die mit diabetischer PN assoziiert Demyelinisierung führt. 50 Sowohl nonvascular und vaskuläre Mechanismen der PN scheinen in erster Linie auf die metabolischen Aspekte verwandt zu sein (dh, Hyperglykämie) von Diabetes.

Diabetes im Zusammenhang mit Herz-autonome Neuropathie häufig underdiagnosed und kann klinische Anomalien wie Ruhetachykardie umfassen, Belastungsintoleranz, Ruhe HR Variabilität, langsam HR Erholung nach dem Training, Orthostase, &# X0201c; schweigt&# X0201d; Myokardinfarkt, und ein erhöhtes Risiko der Mortalität. 51. 52 Die Prävalenz von Herz-autonome Neuropathie im Zusammenhang mit Diabetes ist unklar und wurde berichtet, von 1 bis Bereich&# X00025; bis 90&# X00025 ;, abhängig von der Zielgröße. 32 Risikofaktoren für Diabetes-assoziierten Herz Neuropathie gehören Alter, Übergewicht, Rauchen, schlechte glykämische Kontrolle und Behandlung von Hypertonie (Tabelle &# X200B; (Tabelle ). 53

Kardiale autonome Dysfunktion bei Menschen mit Diabetes hat mit diabetischen Kardiomyopathie, ein Thema über den Rahmen dieses Artikels in Verbindung gebracht worden. Kurz gesagt, haben die Menschen mit diabetischen Kardiomyopathie diastolischen Füllung und Entspannung Anomalien später häufig durch systolische Dysfunktion und Herzinsuffizienz begleitet. Es ist unklar, ob Herz autonome Dysfunktion direkt diabetischen Kardiomyopathie vermittelt, weil viele der Risikofaktoren und Mechanismen zur Entwicklung der beiden Bedingungen beitragen. 51

Diabetische Nephropathie

Die diabetische Nephropathie (DN) ist eine schwere und progressive Komplikation von Typ 1 und Typ 2 DM DM. Die erste Manifestation von DN typischerweise Mikroalbuminurie ist, die zu einer manifesten Albuminurie fortschreitet (dh erhöhte Albuminspiegel im Urin, was darauf hinweist schwerer Nierenfunktionsstörung) und schließlich zum Nierenversagen 54 und ist die häufigste Ursache für end-stage renal disease (ESRD) . 55 Etwa ein Viertel der Menschen mit Typ-2-Diabetes haben Mikroalbuminurie oder ein fortgeschrittenes Stadium der DN, die mit einer Geschwindigkeit von 2 verschlechtert&# X00025; bis 3&# X00025; pro Jahr. 56 Weitere charakteristische Merkmale von DN umfassen Verdickung der glomerulären Basalmembran (Abb. &# X200B; (Bild 1) 1) und die glomeruläre Hyperfiltration, was (zentralen Teil des Nierenglomerulus zu mesangiale) extrazelluläre Matrix Expansion und weitere Erhöhungen der Urinalbuminexkretionsrate 57 und voran gegen die glomeruläre und tubuläre Sklerose und Nierenversagen. die für DR und PN 58 59 Wie, sind die Risikofaktoren für DN Hyperglykämie, Dauer des Diabetes, Alter des Einsetzens, Tabakkonsum, Dyslipidämie, Hypertonie, 60. 61 und Adipositas (Tabelle &# X200B; (Tabelle ). 62

Makrovaskulärer Komplikationen bei Diabetes

Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) ist die häufigste Ursache (&# X0223c; 70&# X00025;) des Todes bei Menschen mit Typ-2-Diabetes. 63. 64 Menschen mit Diabetes haben ein 4-fach-größeres Risiko ein kardiovaskuläres Ereignis als Menschen ohne Diabetes nach für CVD, wie Alter, Übergewicht, Tabakkonsum, Dyslipidämie, Hypertonie und für die traditionellen Risikofaktoren für die Steuerung zu haben. 65. 66 Diese CVD Risikofaktoren sind häufig bei Diabetes, aber die Daten lassen vermuten, dass Diabetes ein unabhängiger Risikofaktor für CVD ist. Menschen mit Diabetes haben auch eine 5-fach-höheres Risiko für einen ersten Myokardinfarkt (MI) und einer 2-fach-höheres Risiko für eine rezidivierende MI als Menschen, die einen MI zuvor hatte aber nicht an Diabetes leiden. Diese Daten legen nahe, dass das Risiko für einen MI bei Menschen, die Diabetes haben, aber haben kein MI ist ähnlich wie bei Menschen ohne Diabetes, aber mit einer früheren MI hatte. 67 Ferner Menschen mit Diabetes haben eine schlechtere Langzeitprognose nach einem MI, darunter ein erhöhtes Risiko für Herzinsuffizienz und Tod. 68 Auch Menschen mit Insulinresistenz (dh die abgestumpfte Reaktion von Geweben &# X0005b, wie Muskeln, Fett und Leber&# X0005d; Insulin, das 2 DM voraus häufig Typ) haben ein erhöhtes Risiko für CVD. 69 Traditionell Diabetes und CVD wurden in erster Linie auf verwest Populationen beschränkt. Allerdings deuten neuere Hinweise darauf, dass diese Bedingungen schnell in begrenzten Ressource-Regionen der Welt entstehen, 70 und Schätzungen zeigen, dass 80&# X00025; von Menschen mit Diabetes wird weltweit von CVD sterben. 71

Menschen mit Diabetes (Typ 2 besonders DM) häufig viele traditionelle Risikofaktoren für CVD, einschließlich zentrale Fettleibigkeit, Dyslipidämie (dh erhöhte Serum-Triglycerid-, LDL und freien Fettsäuren und niedrige Lipoproteinspiegel hoher Dichte) und Hypertonie. 72 Die Kombination von zentralen Verfettung, Dyslipidämie, Hyperglykämie und Hypertonie in der allgemeinen Bevölkerung wird als &# X0201c; metabolischen Syndroms.&# X0201d; 73 Diese Faktoren, zusammen mit dem unabhängigen Risikofaktor für Diabetes, beide können unabhängig agieren und kumulativ im Laufe der Zeit deutlich Risiko für CVD erhöhen. Die Kombination von Hyperglykämie, Insulinresistenz, Dyslipidämie, Hypertonie und chronischen Entzündung kann das vaskuläre Endothel verletzen, was zu macrovasculopathy und CVD bei Menschen mit Typ-2-DM. 74

Zerebrovaskuläre Krankheit

Schlaganfall ist die dritthäufigste Todesursache in den Vereinigten Staaten, nach dem CVD und Krebs, 75 und ist ein Ereignis, sehr vertraut Physiotherapeuten. Diabetes ist ein unabhängiger Risikofaktor für alle Altersgruppen 76 für einen Schlaganfall; das Risiko bei Menschen mit Diabetes ist zu 2- bis 4-fach größer, so in weißen Menschen und Frauen auf. 75. 77 &# X02013; 79 Diabetes ist auch ein Risikofaktor für den plötzlichen und schließlich zum Tod durch Schlaganfall, 80. 81 und die Menschen, die Diabetes haben und die einen Schlaganfall haben mehr schwere neurologische Defizite und Behinderung haben, 82 &# X02013; 84 eine schlechtere Langzeitprognose, 85 und eine höhere Inzidenz von Schlaganfall Wiederholung als Menschen ohne Diabetes. 86

Wie in CVD, wirkt sich die Anwesenheit von Diabetes nachteilig auf die zerebrovaskuläre Zirkulation durch das Risiko von intrakranialen und extrakranialen Erhöhung (beispielsweise A. carotis) Atherosklerose. 87. 88 Menschen mit Diabetes haben eine erhöhte Inzidenz von traditionellen Risikofaktoren für einen Schlaganfall, einschließlich Bluthochdruck, Dyslipidämie, Herzinsuffizienz und Vorhofflimmern. 89 Nachdem jedoch diese Faktoren gesteuert werden, Diabetes bleibt ein starker Prädiktor für Schlaganfall, was darauf hindeutet, dass die Anwesenheit von Diabetes führt eine unabhängige Risiko für Schlaganfall neben der erhöhten Anwesenheit von traditionellen Risikofaktoren (Tabelle &# X200B; (Tabelle ). 80

Wie in anderen Komplikationen im Zusammenhang mit Diabetes, Hyperglykämie scheint ein wichtiger Faktor in der Schlaganfall ist. Hyperglykämie ist ein signifikanter Prädiktor für tödliche und nicht-tödlicher Schlaganfall 90 und den Tod von Schlaganfall. 91 Hyperinsulinämie (dh erhöhte Blutinsulinspiegel) erscheint auch ein Risikofaktor für einen Schlaganfall zu sein, 92. 93, obwohl diese Beziehung ist noch unklar. 94 Das Vorhandensein von DR, Proteinurie, Mikroalbuminurie und Hyperurikämie (dh erhöhter Harnsäurespiegel im Blut) sind andere Diabetes-Faktoren mit einem erhöhten Risiko für Schlaganfall (Tabelle &# X200B; (Tabelle ). 91. 95. 96 Schließlich erhöhte Blutspiegel von chronischen Entzündungsmarker sind mit einem erhöhten Risiko für einen Schlaganfall bei Menschen mit Diabetes in Verbindung gebracht. 97

Peripheral Artery Disease

Derzeit in den Vereinigten Staaten, mehr als 3,5 Millionen Menschen (African-American &# X0003e; Weiß &# X0003e; Hispanic Menschen) mit Diabetes haben periphere arterielle Verschlusskrankheit (pAVK). 98 Periphere arterielle Verschlusskrankheit wird durch Okklusion der unteren Extremitäten Arterien gekennzeichnet, 99, die Claudicatio intermittens und Schmerzen verursachen können, vor allem bei der Bewegung und Aktivität, 100 und die in funktionellen Beeinträchtigungen 101 und Behinderung führen kann. 102 Physiotherapeuten häufig begegnen Menschen mit Diabetes-PAD wegen dieser funktionellen Beeinträchtigungen und wegen der gemeinsamen Veranstaltungen von schwerer PAD: Fußgeschwürbildung und unteren Extremitäten Amputation. 103 Weil die Menschen mit Diabetes sind 15 Mal häufiger ohne Diabetes unteren Extremitäten Amputation als Menschen zu haben, 104 Physiotherapeuten häufig Menschen mit Diabetes im Zusammenhang mit Amputationen zu behandeln. Da die Inzidenz von Diabetes steigt, wird Physiotherapeuten häufiger sehen, zu behandeln und für diese Menschen Übung verschreiben. Eine erhöhte Bewusstsein für PAD wird unter Physiotherapeuten notwendig, weil der Tod bei Menschen mit Diabetes und PN wird häufig CVD zugeschrieben. 105 Darüber hinaus unteren Extremitäten Amputation ist häufiger bei Menschen mit Diabetes und PAD als bei Menschen ohne Diabetes, aber mit PAD 106; Diese Daten deuten darauf hin, dass Physiotherapeuten sorgfältig unteren Extremitäten Blutfluss (dh peripheren Pulse) und die Integrität der Haut für alle Patienten mit Diabetes, insbesondere solche mit bekannten PAD beurteilen sollte.

Peripheren arteriellen Verschlusskrankheit, wie die zuvor genannten Gefäßerkrankungen, ist auf die Dauer und die Schwere von Diabetes im Zusammenhang. 106 107 Hyperglykämie, speziell, Glycation Hämoglobin, wurde für PAD ein unabhängiger Risikofaktor erwiesen. 108 Zusätzlich zu Diabetes, auch andere Risikofaktoren für PAD Hypertonie, Tabakkonsum, Übergewicht (dh, Taille-Hüft-Verhältnis), erhöhte Serum-Fibrinogenniveaus, Dyslipidämie, einer Geschichte von CVD und körperliche Inaktivität (Tabelle &# X200B; (Tabelle ). 109 110

Gemeinsame Mechanismen für mikrovaskuläre und makrovaskulärer Krankheiten bei Diabetes

Einen gemeinsamen pathogenen Mechanismus für mikrovaskuläre Erkrankung ist in chemischen Reaktionen zwischen verwurzelte Nebenprodukte von Zuckern und Proteinen, die sich im Laufe von Tagen bis Wochen auftreten und schließlich erzeugen irreversible vernetzte Proteinderivate genannt AGE. 111 Diese Derivate können eine breite Palette von Auswirkungen auf das umgebende Gewebe aufweisen, Modifikation einschließlich (zB Verdickung) von Kollagen 112 und Endothel. Spezifisch 113 in DR kann AGE Wachstumsinhibition induzieren und den programmierten Zelltod (dh Apoptose) der retinalen Perizyten, 114 Überproduktion von endothelialen Wachstumsfaktoren (einschließlich vascular endothelial growth factor, insulin-like growth factor 1, basischer Fibroblastenwachstumsfaktor induzieren, und Hepatozyten-Wachstumsfaktor), 115. 116 Anstieg pathologischen Angiogenese (Neovaskularisation), 117 und erhöhen Gefäßentzündung 118; alle diese Maßnahmen führen zu einem erhöhten Risiko für Mikrothromben Bildung, Kapillar-Blockade und Retina-Ischämie. 119 Neovaskularisation, Glaskörperblutung und erhöhte Konzentrationen des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor kann weiter auf retinale Fibrose und Ablösung und Verlust des Sehvermögens führen. 12 Zusätzlich kann AGE binden Proteinrezeptoren für AGE an Immunglobulin und eine Kaskade von Signalisierungsereignisse erzeugen, die Zelldysfunktion an endotheliale Leitung 120 (Fig. &# X200B; (Abb.3 3).

Mögliche Mechanismen für Diabetes-assoziierter endothelialen Dysfunktion. ALTER&# X0003d; Advanced Glycation End-Produkte, RAGE&# X0003d; Rezeptoren für AGE, ROS&# X0003d, reaktive Sauerstoffspezies, PKC&# X0003d; Proteinkinase C, RAS&# X0003d; Renin-Angiotensin-Systems, .

Advanced Glycation Endproducts auch eine Rolle bei DN durch AGE-vermittelten programmierten Zelltod von Mesangialzellen spielen und veränderte extrazelluläre Matrixproteine, die sowohl die glomeruläre Hyperfiltration 116 und Sklerose beizutragen scheinen. 121 Die Bildung von AGE kann auch die Übersekretion von Wachstumsfaktoren wie Insulin-ähnlicher Wachstumsfaktor 1 und transformierenden Wachstumsfaktor stimulieren, &# X003b2; und tragen weiter zur glomerulären Fibrose, 122 für die Filtration in verfügbar glomerulären Oberfläche zu einem Rückgang führen. 123

Andere Mechanismen in mikrovaskulären Erkrankung beteiligt sind, gehören die PKC-Weg (eine Familie von multifunktionalen Enzymen beteiligt an der Signaltransduktion und Genexpression von Wachstumsfaktoren und Entzündungssignale 124, die vaskuläre Permeabilität erhöhen kann) und dem Polyol Weg (die Enzyme Aldosereduktase und Sorbit-Dehydrogenase, die katalysieren Reaktionen, die zu Sorbitakkumulation assoziiertes osmotischen und oxidativer Stress Schädigung des Endothels 125) (Fig führen kann. &# X200B; (Bild 3). 3 ). Periphere Nervenschäden in DN, einschließlich neuronaler Degeneration und Beeinträchtigung der Regeneration von dünn myelinisierten Fasern, wird auch durch AGE Anhäufung, die Aktivierung des Polyols und PKC Wege, und die schädlichen Wirkungen von ROS vermittelt. 126 127

Darüber hinaus spielt das RAS 128 eine Rolle bei der mikrovaskulären Krankheit, weil es glomerulären Hämodynamik verändern und Sklerose in DN vermitteln. Andere enzymatische Wege sind, die an der Entwicklung und Progression von mikrovaskulären Krankheiten, sind aber hier nicht diskutiert. Für eine eingehende Diskussion dieser Wege finden Sie ausführlichere Bewertungen. 129. 130

Die Pathogenese der makrovaskulärer Krankheit in Diabetes ist multifaktoriell; Allerdings ist der gemeinsame Empfänger Verletzungs das vaskuläre Endothel (Fig. &# X200B; (Bild 4). 4). Diabetes zunächst die Fähigkeit des vaskulären Endothels beeinträchtigt durch Hemmung der Stickstoffmonoxid vasodilate (NO, ein Gasmolekül, das hält arteriolar Vasodilatation) Stoffwechselweg. 131 Die Anwesenheit von Hyperglykämie hemmt das Enzym, das für die Produktion von NO (dh endothelialen Stickoxidsynthase &# X0005b; eNOS&# X0005d;) und erhöht die Produktion von ROS, führt die Hemmung von eNOS zu fördern. 132 133 Das vaskuläre Endothel verliert auch seine Fähigkeit, NO-aktivierter Gewebe-Plasminogen-Aktivator, eine Fibrinolyse (gerinnungshemmenden) Protein, das die Fähigkeit von Entzündungszellen zu erzeugen, hemmt &# X0201c; Stick&# X0201d; auf die endotheliale Oberfläche. 134 Insulinresistenz kann auch zu einer Verringerung der NO-Produktion und der anschließenden beeinträchtigter vasodilatatorische Reaktion beitragen. Darüber hinaus kann die Insulinresistenz zu einer Erhöhung der Freisetzung von freien Fettsäuren aus dem Fettgewebe 135 und stimulieren die PKC-Weg führen, die direkt und indirekt eNOS-Aktivität durch eine erhöhte ROS-Erzeugung hemmen können. 136 Die Produktion von AGE (von Hyperglykämie) hemmt auch die NO-Produktion, wodurch die gefäßerweiternde Reaktion in Diabetes zu beeinträchtigen. 137 Zusätzlich zu der Verringerung der vasodilatatorische Reaktion in Diabetes, eine Überproduktion von vasokonstriktorischen Substanzen auftritt; Zu diesen Substanzen zählen Endothelin 1, die direkten vasokonstriktorischen Wirkungen auf das Endothel als auch indirekte Fluidvolumeneffekte, einschließlich der Stimulierung von Wasser und Salzretention und der Aktivierung des RAS hat. 138

Mögliche Mechanismen für die Diabetes-assoziierten vaskulären Anomalien. NEIN&# X0003d; Stickstoffmonoxid, tPA-1&# X0003d; Gewebe-Plasminogen-Aktivator-1, PAI-1&# X0003d; Plasminogen-Aktivator-Inhibitor-1.

Ein weiterer Faktor beteiligt bei der Entwicklung und Progression von makrovaskulärer Erkrankung bei Diabetes ist die Thrombozytenfunktion beeinträchtigt, was zu einem erhöhten Risiko für die Thrombusbildung führen kann, Atherosklerose Progression und Plaque-Bruch. 134 Hyperglykämie-stimulierte PKC Weg Auswirkungen auf NO und ROS-Erzeugung und Diabetes-assoziierte Beeinträchtigung der fibrinolytischen Kapazität kann dazu beitragen erhöht coagulative Zustand. 139. 140 Ein anderer Diabetes-Mechanismus für makrovaskulärer Krankheit ist ein hyperinflammatorische Zustand. Entzündungszellen (zB Monozyten und T-Lymphozyten) eingeben beschädigte Endothelzellen und wandern in die tieferen Schichten (Intima media) von Gefäßen, oxidiertes LDL Einnahme und Schaumzellen bilden. 141 Schaumzellen sind die zentrale Komponente von atherosklerotischen Fettstreifen, ein früher Marker makrovaskulärer Krankheit (Abb. &# X200B; (Abb.2). 2). Die Pegel von Adhäsionsmolekülen (dh Proteine, die Entzündungszellen rekrutieren) auch bei Menschen mit Diabetes erhöht, wodurch der Prozess der Schaumzellbildung zu erleichtern. Schließlich 142 wird Diabetes im Zusammenhang mit Zellen der glatten Muskulatur Dysfunktion. 74 Obwohl der genaue Mechanismus für die glatte Muskelzellstörungen bei Diabetes unklar ist, kann es mit ähnlichen Mechanismen für die Endothelzelldysfunktion assoziiert sein, einschließlich der Aktivierung der PKC-Weg, AGE Ablagerung und AGE-Rezeptor-Aktivierung als auch die Überproduktion von Wachstumsfaktoren. 136 In der Entwicklung der Atherosklerose, migrieren Schicht zu den atherosklerotischen Fettstreifen in der intimalen glatten Muskelzellen in der medialen Schicht der Arterien aktiviert und eine große extrazelluläre Matrix herstellen, die Streifen Verfestigen und wechselseitig die Schutzverstärkungsfunktion in der Mittelschicht zu reduzieren, wodurch die atherosklerotische Plaque instabil und anfällig für Bruch. 143 Diese Hyperglykämie-stimulierte Ereignisse wirken in Verbindung mit der Zeit atheroma und eventuelle Atherosklerose zu erzeugen. 72

Viele der Mechanismen für die CVD erscheinen die cerebrovasculature in ähnlicher Weise zu beeinflussen, aber diese Theorie diskutiert. 144 jedoch eine einzigartige Wirkung von Diabetes auf Neuronen und Gliazellen tritt während der Ischämie (beispielsweise während einer transitorische ischämische Attacke oder Schlaganfall). Diese Beziehung ist durch die Beziehung zwischen Hyperglykämie und erhöhte intrazelluläre Azidose nachgewiesen. 145 Neuronal intrazelluläre Azidose tritt während eines ischämischen Ereignisses als Folge der erhöhten anaeroben Stoffwechsels, der zu Neuron und Glia-Zellschädigung führt. 145. 146 Azidose kann intrazelluläre Schäden durch ROS, intrazelluläre Signalstörungen induzieren, und die Aktivierung von DNA-spaltende Enzyme. 146 auch Hyperglykämie ist mit erhöhten Konzentrationen von exzitatorischen Aminosäuren (zB Glutamat) zugeordnet ist, die durch die Aktivierung von Glutamat-Rezeptoren neuronalen Zelltod induzieren, den Zustrom von überschüssigem Calcium, und mitochondriale (Zellenergiekraftwerk) Verletzung. 146. 147 Dieser Prozess zu einem schlechteren Ergebnis von Schlaganfällen bei Menschen mit Diabetes führen kann.

Die Rolle der Physiotherapeuten in Zusammenhang mit Diabetes und mikrovaskuläre makrovaskulärer Krankheiten

Diabetes-bezogene Komorbiditäten sind Bedingungen, die Physiotherapeuten werden bei der Bewertung und Behandlung von Bewegung und Funktionsstörungen bei Menschen mit Diabetes zu begegnen. Neben der Verbesserung der Bewegung und Funktion im Allgemeinen Physiotherapeuten können die Lebensqualität für Menschen mit Diabetes und makro- und mikrovaskuläre Erkrankungen durch den Einsatz von Interventionen zu verbessern, die Schmerzen behandeln, schlechte Ausdauer, Übergewicht und einem erhöhten Risiko für mikrovaskulären und makrovaskulären Erkrankungen. Insbesondere werden die Verschreibung und Überwachung eines individualisierten Trainingsprogramms wesentliche in einem Management-Programm, unabhängig von der Schwere von Diabetes. Übungstherapie kann sehr viele Patienten mit Diabetes profitieren durch Hyperglykämie Reduktions, Insulinresistenz, Dyslipidämie, Bluthochdruck und; diese Reduktionen können in einer verbesserten Gefäßerkrankung Risikoprofil bei Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen mit Diabetes zu übersetzen. 148 &# X02013; 150 Übung auch bei der Gewichtsabnahme helfen können, insbesondere, Verlust der Stamm Fett, und auch die glykämische und lipämische Kontrolle bei Menschen mit Diabetes verbessern kann. 151 Darüber hinaus kann körperliche Bewegung Funktion 152 und der Lebensqualität bei Menschen mit Diabetes zu verbessern. 153 Vorsicht ist geboten bei Patienten beobachtet werden, die proliferative DR, Mikroalbuminurie und Herz autonome Dysfunktion haben und die Aerobic-Übungsprogramme beginnen, weil Übung, vor allem Übung Widerstand, retinalen Blutdruck erhöht, reduziert Nierendurchblutung, und betont, autonome Kontrolle von HR und Kontraktilität. 154 Für weitere Informationen zu den Auswirkungen auf den Stoffwechsel der Übung im Zusammenhang bei Menschen mit DM, siehe verwandte Artikel von Turcotte und Fisher 155 und Gulve 156 in dieser Ausgabe.

Eine häufige Progression von DN, ESRD, ist eine wesentliche Ursache für Funktionsstörungen und Behinderungen 157 bei Menschen mit Diabetes und einem Bereich, in dem Physiotherapeuten eine immer größere Rolle bei der Behandlung dieser Folgen kann spielen, weil körperliches Training erscheint funktional und Arbeit zu verbessern Kapazitäten und Unabhängigkeit in diesen Menschen zu erhöhen. 158 159 Menschen mit terminaler Niereninsuffizienz häufig einen niedrigen Hämatokrit und Muskelatrophie haben, 160, die auf ihre reduzierten körperlichen Leistungsfähigkeit und zur Behinderung beitragen können. 161 verschlechtertem glomerulären Filtrationsrate hat mit geringer Belastungsfähigkeit 162 und niedrigen Aktivitätsniveau in Verbindung gebracht worden. 163 Exercise Training wurde Marker von DN zu verbessern gezeigt, speziell Mikroalbuminurie verringert. 164

Periphere arterielle Verschlusskrankheit ist eine weitere Bedingung, dass Physiotherapeuten häufig bei Patienten mit Diabetes auftreten. Die klinische Beurteilung von PAD bei Menschen mit Diabetes beinhaltet üblicherweise für periphere arterielle Pulse abtastet, aber diese Technik hat sich gezeigt, zur Bestimmung von PAD schlechte Genauigkeit haben. 165 Der Knöchel-Arm-Index (ABI), ein sensitiver und spezifischer Test für PAD Bestimmung, 166 wird durch die Messung des systolischen Blutdrucks in der oberen (Arteria brachialis) und unteren (dorsalis pedis und hinteren tibialis Arterien) Extremitäten mit einer Hand Doppler durchgeführt Sonde und den höheren systolischen Knöcheldruck durch die höhere Arteria brachialis Druck geteilt wird. 167 Ein ABI von weniger als 0,90 ist prädiktiv für PAD und einem ABI von weniger als 0,50 ist, mit eingeschränkten physischen Funktion (wie zu Fuß) in Verbindung gebracht. 166 Obwohl eine Doppler-Sonde nicht allgemein in der physikalischen Therapie-Einstellung verwendet wird, Kliniken, die häufig Menschen mit Diabetes assoziierten PAD behandeln kann aus der Verwendung dieser relativ kostengünstigen Werkzeug profitieren, weil es Diagnose- und Behandlungsüberwachungskriterien liefern. Andere klinische Tests bei Patienten mit Diabetes-assoziierten PAD kann Tretmühle Prüfung 168 oder der 6-Minuten-Gehtest 169 zu bestimmen, Kapazität und Zeit zu Claudicatio und Schmerzen gehen, falls vorhanden. Betreute körperliches Training bei Menschen mit PAD wurde im Hinblick auf die zu Fuß zu erreichen und die Zeit, die Zeit bis Hinken und Schmerzen und Lebensqualität 170. 171 sehr vorteilhaft erwiesen; ist wirksamer als pharmakologische Therapie 172; und gilt als First-Line-Therapie bei der Behandlung von PAD sein. 168 Dementsprechend werden immer Physiotherapeuten First-Line-Behandlung Anbieter für Patienten mit Diabetes-PAD und sollte für diese Patienten starke Befürworter der Übungsbehandlung sein.

Die klinische Bewertung und Behandlung von DN, eine häufige Erkrankung in der physikalischen Therapie-Einstellung erfordern mehr Spezifität. Die Auswertung der diabetischen PN in der klinischen Einstellung umfasst eine Vielzahl von Tests, welche die Messung der peripheren (typischerweise in der unteren Extremität, wie zum Beispiel Fuß) leichte Berührung und Vibrationssinn sowie Nervenbiopsie umfassen kann. 173 Die klinische Bewertung von Vibrationssinn, ein Test häufig in der physikalischen Therapie-Einstellung verwendet wird, ist der stärkste Prädiktor für Fuß Unempfindlichkeit Ulzerationen. 174 Elektrophysiologische Nervenleitungsprüfung, gelegentlich in der physikalischen Therapie Kliniken durchgeführt, aber häufiger in Ärzten durchgeführt&# X02019; Büros, gilt als für die Messung Nervenfunktion der Gold-Standard zu sein. 175 Nervenbiopsie ist nicht Teil der Routine der klinischen Prüfung in DN betrachtet; jedoch Hautbiopsie Prüfung wird immer häufiger in Kliniken. Hautbiopsie-Tests ist minimal invasiv und bereitstellen kann wichtige Informationen, wie beispielsweise Nervendichte und kleinen Faser Neuropathie, 176, und es kann bei der Vorhersage des Fortschreitens der Erkrankung nützlich sein. 177 A neu entwickelten nichtinvasive Technik für das Vorhandensein von DN Beurteilung ist kornealen konfokale Mikroskopie, bei denen die Dichte und die Länge des Hornhautnerven gezeigt wurde, stark mit der unteren Extremität Nervendichte in Verbindung gebracht werden und die in der Popularität gewinnt. 37 Diese klinischen Messungen können auch die Wirksamkeit spezifischer Maßnahmen zur Beurteilung verwendet werden, einschließlich Medikamente, Bewegung und Gewichtsverlust.

Klinische Tests mit Diabetes assoziierten kardialen autonomen Neuropathie sind die Messung der Ruhe HR, Belastungstests, Messung des Blutdrucks als Reaktion auf Haltungsänderungen (wie das Verschieben von einer Rückenlage in eine stehende Position), autonome Reflextests, Messung von 24- zu bewerten Stunden HR Variabilität, spontan baroreflex Sensitivitätstests und Herz Radionuklid-Bildgebung. 51 Einige dieser Tests, einschließlich Personal- und Blutdruckreaktionen und Haltungsänderungen zu trainieren, kann in der physikalischen Therapie-Einstellung durchgeführt werden. Eine Ruhe HR von &# X02265; 100 Schläge pro Minute wird als Tachykardie bei Erwachsenen zu sein. Orthostatische Hypotonie ist als eine Abnahme von mehr als 30 mm Hg in den systolischen Blutdruck und eine Abnahme von mehr als 10 mm Hg in den diastolischen Blutdruck in Reaktion auf eine Änderung von einer Rückenlage in eine stehende Position definiert. 178 Patienten mit Diabetes-assoziierten kardialen autonomen Neuropathie haben eine stumpfe HR Reaktion ausüben (dh sie erreichen nicht das Alter vorhergesagten maximalen HR) und eine langsame Erholung nach HR Spitzen Übung 52; Letzteres ist prädiktiv für CVD und Mortalität aller Ursachen. 52 Physiotherapeuten, daher müssen möglicherweise mehr auf die wahrgenommene Anstrengung des Patienten verlassen als auf HR-Antworten für die Ausübung Rezept. 179

Schlussfolgerung

Diabetes ist im Zusammenhang mit sowohl mikrovaskulären und makrovaskulären Erkrankungen zahlreiche Organe betreffen, einschließlich Skelettmuskel, Haut, Herz, Gehirn und Nieren. Gemeinsame pathogene Mechanismen verbinden die verschiedenen Arten von diabetes-assoziierten vaskulären Erkrankungen (wie CVD und PAD). Gemeinsame Risikofaktoren für Gefäßerkrankung bei Diabetes sind Hyperglykämie, Insulinresistenz, Dyslipidämie, Hypertonie, Tabakkonsum und Fettleibigkeit.

Mechanismen für die mikrovaskulären Erkrankung bei Diabetes sind die pathologischen Wirkungen von AGE Akkumulation, Überproduktion von endothelialen Wachstumsfaktoren und abnormale Stimulation der PKC und Polyol Wege und der RAS. Die Mechanismen für die makro- Erkrankung bei Diabetes sind die pathologischen Effekte von AGE Akkumulation, Reaktion beeinträchtigte gefäßerweiternde zuzuschreiben keine Hemmung, Dysfunktion Zellen der glatten Muskulatur, Überproduktion von endothelialen Wachstumsfaktoren, chronische Entzündungen, hämodynamischen Dysregulation, beeinträchtigte Fibrinolyse Fähigkeit und verbesserte die Thrombozytenaggregation (Blutgerinnung) . Es wird immer wichtiger für Physiotherapeuten bewusst im Zusammenhang mit Diabetes vaskulären Komplikationen, da mehr Patienten vorhanden mit Insulinresistenz und Typ-2-DM zu sein. Die Möglichkeiten für eine effektive physikalische Therapie Interventionen (wie Übung) sind signifikant.

Notizen

Diese Arbeit wurde von der National Institutes of Health Zuschuss K0K074343A unterstützt.

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