Wibroterapia powoduje zwiększenie ukrwienia miejscowego na skutek uaktywniania tlenku azotu (NO). Zdaniem naukowców z Kaliforni, w ten sposób zwiększona produkcja NO, może być podobna ilościowo u zdrowych i chorych na cukrzycę. Istnieją jednak, znaczące różnice w odpowiedzi układu krwionośnego między tymi dwoma grupami. Wskazano jeden kluczowy czynnik, który może być przyczyną.
- Ukrwienie skóry po wibroterapii, znacząco wzrosło w grupie chorych na cukrzycę o 223%, a u zdrowych aż o 461%.
- Pięć minut po zakończeniu stosowania wibracji, ukrwienie skóry pozostało na podwyższonym poziomie wynoszącym 250% w grupie zdrowych oraz 149% w grupie chorych.
- Dzięki poprawie ukrwienia, można istotnie wpłynąć nie tylko na proces leczenia, ale zmniejszyć ryzyko powikłań cukrzycy takich, jak udar mózgu, zawał serca, niewydolność nerek, utrata wzroku, amputacja czy problemy seksualne oraz osłabiony układ odpornościowy.
Na podstawie:
Maloney-Hinds C., Petrofsky J.S., Zimmerman G., Hessinger D., 2009. The Role of Nitric Oxide in Skin Blood Flow Increases Due to Vibration in Healthy Adults and Adults with Type 2 Diabetes. Diabetes Technology & Therapeutics(1):39–43.
W artykule z czasopisma Diabetes Technology & Therapeutics poruszono kwestię różnic w reakcji na wibroterapię między osobami zdrowymi i przewlekle chorymi. W tym celu, porównano ukrwienie skóry i produkcję NO u zdrowych dorosłych i u dorosłych z cukrzycą typu 2, w odpowiedzi na zewnętrzną wibrację przedramienia.
Po zastosowaniu wibroterapii – ukrwienie skóry, znacząco wzrosło ponad wartość początkową u wszystkich osób. W grupie chorych na cukrzycę o 223%, a u zdrowych o 461%. Wszystkie wyniki były znaczące z punktu widzenia statystycznego. Pięć minut po zakończeniu stosowania wibracji, ukrwienie skóry zmniejszyło się, ale pozostało na podwyższonym poziomie wynoszącym 250% w grupie zdrowych oraz 149% w grupie chorych. Dodatkowo wykazano znaczącą różnicę między ukrwieniem skóry w obu grupach, nie tylko zaraz po wibracji, ale i po 5 minutach rekonwalescencji.
Skąd te różnice?
Autorzy sugerują, że różnica w odpowiedzi ukrwienia skóry – nie jest zależna od komórek śródbłonkowych, ale od samej tkanki mięśniowej gładkiej, która okazała się być czynnikiem ograniczającym pełną reakcję na wazodylatację (zwiększenie ukrwienia). Właściwości ścian naczyń zmieniają się pod wpływem choroby. Pomimo uzyskania słabszej reakcji, w porównaniu do zdrowych, utrzymanie dwukrotnego wzrostu u chorych na cukrzycę, może stanowić niebagatelne narzędzie w ręce diabetologa. Dzięki zmniejszeniu zaburzeń ukrwienia, można istotnie wpłynąć nie tylko na proces leczenia, ale zmniejszyć ryzyko powikłań, będących obecnie jednym z głównych problemów zdrowotnych chorych na cukrzycę.
Wyniki z badań
Metody badania
Pierwszy pobór krwi odbył się przed ekspozycją. Po aklimatyzacji, pobrano od badanych próbkę krwi. Następnie badani usiedli naprzeciwko platformy wibracyjnej mierzącej 30 cm, z odsłoniętym przedramieniem i ręką umieszczoną dłonią do dołu na platformie, z łokciem ugiętym pod kątem ok. 110°. Zmierzono następnie początkowy pomiar przepływu krwi badanych. Zmierzono również średni przepływ krwi podczas 1-m okresu. Następnie na przedramię zastosowano pięć minut 50 Hz wibracji. Natychmiast po zakończeniu wibracji, ponownie zmierzono ukrwienie skóry i pobrano próbkę krwi. Następnie badani pozostali w podobnej pozycji siedzącej przez 5 minut rekonwalescencji, po której pobrano jeszcze jedną próbkę krwi, a następnie zmierzono ukrwienie skóry.
W celu weryfikacji zmian, zmierzono ukrwienie skóry u wszystkich poddanych ekspozycji. Zastosowano przepływomierz w badaniu dopplerowskim z użyciem lasera.
Populacja badana
Aby określić różnice w reakcji – przeprowadzono badanie na 6 mężczyznach i 4 kobietach z cukrzycą typu 2 w wieku 56,9 +/-7,5 lat oraz 10 osobowej o podobnej charakterystyce grupy zdrowych osób. Nikt nie cierpiał na choroby układu krążenia ani pochodzenia neurologicznego.
Wibracje
Zastosowano wibroterapię, która trwała 5 minut z częstotliwością do 50 Hz.
Platforma oscylacyjna (Power Plate® North America, LLC, Culver City, CA) zapewniła 50-Hz bodziec wibracyjny na przedramieniu przy 5-6 mm pionowym przesunięciu, przy przyspieszeniu wynoszącym ok. 7 g. Badanych poproszono o przyłożenie ramienia do drgającej powierzchni na 5 minut.
Komentarz
Wcześniejsze badania przeprowadzone w laboratorium wykazały, że wywołany wibracją wzrost wskaźnika produkcji NO spowodował większość zaobserwowanego wzrostu w ukrwieniu skóry u młodych zdrowych dorosłych. Celem niniejszych badań było określenie czy wzrost produkcji NO i ukrwienia skóry również można byłoby zaobserwować u zdrowych starszych dorosłych i u osób cierpiących na cukrzycę w podobnym wieku. Zarówno u zdrowych dorosłych, jak i u cukrzyków, znaczący wzrost produkcji NO i przepływu krwi pojawił się już po 5 minutach 50-Hz wibracji oraz po 5 min rekonwalescencji. Chociaż średni wskaźnik produkcji NO dla grupy cukrzyków był niższy niż w grupie z osobami zdrowymi, nie był znacząco różny. Niemniej jednak, różnice w zwiększonym ukrwieniu skóry były znaczące. Niektóre dowody sugerują, że ścieżka NO staje się dysfunkcyjna przy cukrzycy, oraz w mniejszym stopniu wraz z wiekiem. Literatura sugeruje, że problem wiąże się ze zmniejszoną produkcją śródbłonkowego NO, niemożnością NO dotarcia do mięśniówki gładkiej naczyń krwionośnych oraz zaburzoną odpowiedzią NO mięśniówki gładkiej naczyń krwionośnych. Zmniejszoną produkcję NO przypisuje się mniejszym poziomom L-argininy lub rozprzężenia syntazy śródbłonkowego NO. Badania również sugerują, że NO nie może dosięgnąć mięśniówki gładkiej z powodu zaawansowanych produktów końcowych glikozylacji budujących i dezaktywujących NO. Jest to możliwość, ale prawdopodobnie nie główny problem, jako że zaobserwowano wykrywalne poziomy NO w krwi. Jeżeli NO zostałby dezaktywowany, można byłoby nie znaleźć tak dużo nietkniętego NO. Ponadto, większość NO musi dotrzeć do mięśniówki gładkiej ponieważ wciąż obserwowany był znaczący wzrost ukrwienia skóry. Zasugerowano również, że zmiana gęstości błony wewnętrznej naczynia wywołane glukozą, hamuje dyfuzję NO ze śródbłonka do mięśniówki gładkiej naczyń krwionośnych. Może to również stanowić powód niższej odpowiedzi ukrwienia skóry w grupie osób chorujących na cukrzycę. W grupie chorych zaobserwowano podobne wielkości NO w porównaniu do grupy z osobami zdrowymi; niemniej jednak, zaobserwowano u nich niższe ukrwienie skóry. Sugeruje to, że mięśniówka gładka może być czynnikiem ograniczającym. Badania wykazały zmniejszoną aktywność cyklazy guanylanowej u osób chorujących na cukrzycę.
Autorzy zauważają, że przeprowadzone badania nie popierają poglądu, że produkcja NO zmniejsza się wraz z wiekiem lub w związku z cukrzycą. W obydwu grupach, produkcja NO wzrosła w odpowiedzi na zastosowaną wibrację. Niemniej jednak, w grupie osób chorujących zaobserwowano znacząco niższą odpowiedź. Sugeruje to, że różnica odpowiedzi ukrwienia skóry nie była zależna od komórek śródbłonkowych, ale od samej mięśniówki gładkiej, która okazała się być czynnikiem ograniczającym pełną reakcję naczynia na wazodylatację – czyli zwiększenie ukrwienia.
Źródło:
Maloney-Hinds C, Petrofsky JS, Zimmerman G, Hessinger DA. The role of nitric oxide in skin blood flow increases due to vibration in healthy adults and adults with type 2 diabetes. Diabetes Technol Ther. 2009 Jan;11(1):39-43. doi: 10.1089/dia.2008.0011. PMID: 19132854.
