Typ-1-Diabetes bewahrt die Fitness, verändert jedoch den Sauerstoffverbrauch bei Teenagern

Auch wenn die Fitness normal aussieht, können bei Jugendlichen mit Typ-1-Diabetes bereits versteckte Veränderungen im Sauerstoffverbrauch und der mikrovaskulären Funktion auftreten.

Studie: Reaktion des kardiovaskulären und autonomen Nervensystems auf abgestufte körperliche Betätigung bei Jugendlichen mit Typ-1-Diabetes. Bildnachweis: Iren_Geo/Shutterstock.com

Eine neue Studie veröffentlicht in Grenzen in der Endokrinologie zeigt, dass Typ-1-Diabetes mit geringfügigen Veränderungen der Sauerstoffverwertung und der peripheren mikrovaskulären Funktion als Reaktion auf abgestufte körperliche Betätigung bei Jugendlichen einhergeht. Allerdings scheint diese chronische Stoffwechselerkrankung die Herz-Kreislauf-Funktion und die allgemeine körperliche Leistungsfähigkeit nicht wesentlich zu beeinträchtigen.

Frühe Gefäßveränderungen können bereits im Jugendalter von Diabetikern beginnen

Typ-1-Diabetes ist eine chronische Autoimmunerkrankung, die durch die Zerstörung der Betazellen der Bauchspeicheldrüse gekennzeichnet ist, die das Hormon Insulin produzieren. Diese Erkrankung tritt typischerweise im Kindesalter auf, wobei die Diagnose ihren Höhepunkt bei Jugendlichen erreicht. Die weltweite Prävalenz dieser Krankheit wird auf 9,5 Millionen geschätzt.

Eine lebenslange Insulinersatztherapie ist der Schlüssel zur Vermeidung chronischer Hyperglykämie (hoher Blutzuckerspiegel) und zur Vorbeugung gesundheitlicher Komplikationen, einschließlich Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Nierenerkrankungen, Augenerkrankungen und peripherer Neuropathie. Es gibt jedoch Hinweise darauf, dass bei Jugendlichen mit Typ-1-Diabetes möglicherweise bereits erste Anzeichen einer Gefäßfunktionsstörung und Arteriosklerose auftreten.

Körperliche Aktivität gilt als wirksame Intervention für Kinder und Jugendliche mit Diabetes, um das Blutfettprofil, den Glukosestoffwechsel und die Endothelfunktion positiv zu regulieren. Es gibt jedoch nur begrenzte Studien, die die Auswirkungen von Typ-1-Diabetes auf die maximale körperliche Leistungsfähigkeit und belastungsbedingte physiologische Veränderungen bei Kindern und Jugendlichen untersuchen.

Angesichts dieser Lücke in der Literatur führten Forscher der Universität Ljubljana, Slowenien, eine kleine Beobachtungsstudie durch, um kardiovaskuläre, respiratorische, metabolische und mikrovaskuläre Reaktionen auf kardiopulmonale Belastungstests (CPET) bei Jugendlichen mit Typ-1-Diabetes und gesunden Jugendlichen zu vergleichen. CPET ist ein in der Sportmedizin weit verbreiteter Test zur genauen Beurteilung physiologischer Reaktionen auf kurzfristige maximale Belastung.

Jugendliche wurden in Ruhe-, Trainings- und Erholungsphasen getestet

An der Studie nahmen insgesamt acht Jugendliche mit Typ-1-Diabetes und acht gesunde Jugendliche teil. Alle Teilnehmer absolvierten eine CPET auf einem Fahrradergometer, gefolgt von einer 10-minütigen Erholungsphase.

Mehrere physiologische Parameter wurden vor (Ruhe), während und nach (Erholung) CPET bewertet, um die kardiorespiratorischen, metabolischen und mikrovaskulären Reaktionen der Teilnehmer auf abgestuftes Training zu bewerten.

Die Effizienz der Sauerstoffnutzung verschiebt sich trotz normaler Spitzenleistung

Die Analyse zeigte, dass Jugendliche mit Typ-1-Diabetes bei maximaler Belastung geringfügige Unterschiede im Sauerstoffverbrauch aufwiesen. Sie zeigten einen geringeren Anstieg des Sauerstoffverbrauchs pro Leistungsabgabe (VO2/PO) und ein höheres Beatmungsäquivalent für Sauerstoff (VE/VO2). Andere Messungen, einschließlich der Steigung der Sauerstoffaufnahmeeffizienz, unterschieden sich jedoch nicht wesentlich von denen gesunder Altersgenossen.

Es gab keine signifikanten Unterschiede in der maximalen Leistungsabgabe (erreichte Spitzenarbeitsbelastung, gemessen in Watt) oder im maximalen Sauerstoffverbrauch zwischen den Gruppen. Auch die kardiovaskulären Reaktionen, einschließlich Herzfrequenz und Herzfrequenzvariabilität, waren während des gesamten Belastungstests ähnlich.

Im Gegensatz dazu unterschieden sich die peripheren mikrovaskulären Reaktionen. Jugendliche mit Typ-1-Diabetes zeigten in Ruhe und während der Erholung nach dem Training eine geringere Durchblutung der Fingerspitzenhaut und eine verringerte kutane Gefäßleitfähigkeit. Diese mikrovaskulären Messungen wurden während aktiver körperlicher Betätigung nicht bewertet.

Periphere Gefäßveränderungen treten auf, bevor die Fitness nachlässt

Die Studie zeigt, dass Jugendliche mit Typ-1-Diabetes bei abgestuftem Training eine ähnliche körperliche Leistungsfähigkeit und Herz-Kreislauf-Funktion haben wie ihre nicht-diabetischen Altersgenossen. Sie können jedoch bereits frühe Veränderungen der Sauerstoffverwertung während des Trainings sowie eine veränderte periphere mikrovaskuläre Funktion in Ruhe und während der Erholung nach dem Training aufweisen. Diese Ergebnisse legen nahe, dass etwaige Unterschiede eher auf periphere Mechanismen als auf zentrale kardiovaskuläre Einschränkungen zurückzuführen sind.

Die vergleichbaren kardiovaskulären Parameter zwischen den Gruppen weisen darauf hin, dass die kardiovaskuläre autonome Funktion bei diesen Jugendlichen erhalten bleibt. Frühere Untersuchungen haben jedoch gemischte Ergebnisse gemeldet. Einige Studien zeigen eine verringerte kardiovaskuläre Reaktion auf körperliche Betätigung bei Personen mit Typ-1-Diabetes, während andere keine Unterschiede berichten.

Diese Variabilität kann durch Faktoren wie Krankheitsdauer, Blutzuckerkontrolle, Fitnessniveau und spezifische Trainingsbedingungen beeinflusst werden

Bemerkenswert ist, dass die Studie bei Diabetikern eine deutlich geringere Hautdurchblutung an der Fingerspitze, nicht aber am Unterarm feststellte. In ähnlicher Weise wurden nur an der Fingerspitze, nicht aber am Unterarm signifikant niedrigere kutane Gefäßleitfähigkeiten und Unterschiede in der Hauttemperatur (wobei bei Diabetikern niedrigere Fingerspitzentemperaturen beobachtet wurden) beobachtet.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass bei Personen mit Typ-1-Diabetes möglicherweise bereits im Frühstadium eine mikrovaskuläre Beeinträchtigung oder eine endotheliale Dysfunktion in kahler Haut (haarlose glatte Haut an Handflächen und Fußsohlen) vorliegt. Aufgrund der dichten sympathischen Innervation und der zahlreichen arteriovenösen Verbindungen spielt unbehaarte Haut wie die Haut der Fingerspitzen eine zentrale Rolle bei der Thermoregulation und ermöglicht schnelle Anpassungen der Hautdurchblutung, um die Wärmeableitung zu erleichtern. Zusammengenommen deuten diese Ergebnisse auf eine veränderte periphere mikrovaskuläre Regulation und eine beeinträchtigte thermoregulatorische Kapazität bei Jugendlichen mit Typ-1-Diabetes hin.

Die beobachteten frühen Anzeichen einer peripheren mikrovaskulären Dysfunktion verdeutlichen die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Überwachung der Gefäßfunktion auch bei jungen Diabetikern ohne erkennbare gesundheitliche Komplikationen. Zukünftige Forschung ist erforderlich, um Faktoren und Mechanismen zu untersuchen, die zu mikrovaskulären Dysfunktionen in dieser gefährdeten Bevölkerungsgruppe führen.

Angesichts der begrenzten Teilnehmerzahl stellten die Forscher fest, dass diese Ergebnisse als vorläufige Beweise interpretiert werden sollten, die einer Bestätigung in größeren, repräsentativeren Kohorten bedürfen.

Darüber hinaus wurden in der Studie keine detaillierten Informationen über den Inhalt und Zeitpunkt der Mahlzeiten vor dem Training, die Blutzuckerverläufe und die Insulindosierung gesammelt und systematisch analysiert. Diese Faktoren können die physiologischen Reaktionen auf körperliche Betätigung beeinflussen und sollten daher als subjektinterne Determinanten der CPET-Reaktionen in größeren Kohorten bewertet werden.

Laden Sie Ihr PDF-Exemplar herunter, indem Sie hier klicken.

Quellen: