Dieta i insulinoterapia  w leczeniu cukrzycy typu 1

Dr hab.n,med. Ewa Pańkowska, prof.nadzw. IMiD

Klinika Pediatrii

Instytut Matki i Dziecka

Warszawa ul. Kasprzaka 17 A

email: ewa.pankowska@imid.med.pl

Wstęp

Dieta w cukrzycy stanowi jeden z integralnych elementów postępowania terapeutycznego. Rolą żywienia jest zapewnienie prawidłowego rozwoju fizycznego,  w tym utrzymanie masy ciała należnej do wzrostu, zapobieganie innym chorobom jak  nowotworowe, układu ruchu; w cukrzycy dodatkowo wraz z insulinoterapią decyduje o glikemii po posiłkowej oraz ma wpływ na dobowe i średnie wartości glikemii. W perspektywie długofalowej współdecyduje o kontroli metabolicznej pacjenta, a tym samym stanowi o ryzyku powikłań naczyniowych. W przypadku osób z cukrzycą typu 2 jest jedną z form leczenia zastępującą farmakoterapię. Historia zaleceń dietetycznych dla chorych z cukrzycą typu 1 radykalnie zmieniała się w ciągu ostatnich dziesięcioleci. Ewolucja ta związana jest przede wszystkim ze zmianą podejścia do insulinoterapii i wprowadzaniem metody funkcjonalnej oraz dzięki wynikom badań klinicznych dotyczących żywienia i jego wpływu na choroby sercowo- naczyniowe. W cukrzycy typu 1, przed odkryciem insuliny, leczenie dietetyczne skierowane była na  utrzymaniu chorego przy życiu. Obowiązywało znaczne ograniczenie węglowodanów lub całkowita ich eliminacja. Odkrycie i wprowadzenie insuliny przyczyniło się do weryfikacji diety cukrzycowej, zaczęto zalecać węglowodany, z uwagi na hipoglikemizujące działanie insuliny. Obowiązywało  znaczne ograniczenie cukrów z całkowitym zakazem  cukrów prostych w diecie. System wymienników węglowodanowych został wprowadzony w latach trzydziestych XX wieku przez Lawrance’a. Jeden wymiennik stanowił  10 gram węglowodanów. W okresie tym, dla każdego chorego ściśle określano ilość wymienników jaką może zjeść na jeden posiłek i w ciągu dnia,  zalecając dokładne odważanie produktów zawierających cukry. W sytuacji głodu, między posiłkami polecano pacjentom spożywanie produktów białkowych, takich jak sery, wędliny, jajka. Nadal wykluczony był cukier coraz częściej zastępowany przez słodziki (sorbitol, fruktoza). W kolejnych latach ponownie zrewidowano zalecenia dietetyczne, z uwagi na coraz częstsze doniesienia o aterogennym działaniu diety bogatej w białka i nasycone kwasy tłuszczowe; zaczęto ograniczać spożycie białka i tłuszczu na rzecz węglowodanów. W latach osiemdziesiątych przedstawiono nowe rekomendacje żywienia w cukrzycy, w których wskazywano na udział poszczególnych składników: białka, tłuszczu i węglowodanów w dobowym zapotrzebowaniu kalorycznym (1,2,3). Tabela 1 przedstawia jak proporcje pomiędzy tymi składnikami zmieniały się na przestrzeni ostatnich  70 lat.

Obecne zasady żywienia w cukrzycy

W ciągu ostatnich 20 lat zweryfikowano ponownie podejście do żywienia, przede wszystkim zwrócono uwagę na konieczność indywidualizacji zaleceń dietetycznych z uwzględnieniem wielu czynników jak: waga, BMI, obecność chorób sercowo-naczyniowych, nadciśnienia, zaburzeń lipidowych, glikemii po posiłkowej i uwarunkowań kulturowych związanych z żywieniem (4,5). Współczesne zalecenia coraz częściej przedstawiane są w formie ogólnego zarysu zasad zdrowego żywienia  (tab.2) z koniecznością dostosowania do indywidualnych potrzeb chorego. Inne będą zalecania dla osoby z zaburzeniami lipidowymi i nadwagą, niż dla pacjenta z niedoborem masy ciała i prawidłowym profilem lipidowym, lub pacjenta w wieku rozwojowym. Najnowsze rekomendacje American Diabetes Association wskazują na istotne uwzględnianie indeksu i ładunku glikemicznego w doborze jedzenia oraz umiejętności obliczania zawartości węglowodanów w porcji jedzenia. Ponadto w  intensywnej insulinoterapii wskazane jest stosowanie wskaźnika insulinowego i obliczanie zawartości węglowodanów w posiłku w celu dopasowania adekwatnej do posiłku dawki insuliny..

Reguły zdrowego odżywiania można ująć w kilku punktach (6). Udział procentowy węglowodanów w dobowym zapotrzebowaniu kalorycznym nie większy niż 50%. Z zaleceniem produktów o niskim i średnim indeksie glikemicznym oraz zawartością błonnika w diecie. Ograniczona zawartość tłuszczów nasyconych–zwierzęcych na rzecz tłuszczy jedno i wielonienasyconych. Doboru produktów białkowych,  tak aby część z nich była pochodzenia roślinnego oraz zmniejszenie ilości białka w codziennej diecie do 1g/kg m.c..  Ograniczenie zawartości soli w pożywieniu. Wzbogacenie diety w naturalne antyoksydanty. W ostatnich latach coraz częściej propagowana jest dieta śródziemnomorska jako sposobu odżywiania, który chroni przed chorobami naczyń krwionośnych i rekomendowana jest dla chorych z cukrzycą (7). W diecie tej zalecany jest odpowiedni dobór mięsa z ograniczeniem mięsa „czerwonego” na rzecz ryb, ograniczone spożycie przetworów mącznych zwłaszcza pieczywa, w zamian wprowadzenie warzyw oraz ograniczone spożycie mleka i przetworów mlecznych.

Rodzaj produktów węglowodanowych pod względem indeksu i ładunku glikemicznego.

Jednym z ważnych elementów nowego spojrzenia na żywienie w cukrzycy i profilaktyce otyłości jest uporządkowanie produktów węglowodanowych pod względem ich indeksu i ładunku glikemicznego. Nie tyle ważna jest wartość bezwzględna produktów węglowodanowych w posiłku lub dobowej diecie ale ich rodzaj. Klasyczny podział na węglowodany proste i złożone przestaje spełniać swoją role  i dlatego w ostatnich latach zwraca się uwagę na indeks i ładunek glikemiczny. Zaobserwowano, ze  glikemia poposiłkowa u osób z cukrzycą zależy od wartości indeksu glikemicznego i ma wpływ na   jakość kontroli metabolicznej (HbA1c i fruktozaminy) (13). Badania prowadzone na zdrowych osobach wykazały proporcjonalny wzrost insulinemi po posiłkowej w zależności od wysokości indeksu glikemicznego spożywanego posiłku (8,9,10 ). Dodatkowo są dowody  że długotrwałe stosowanie diety o wysokim indeksie glikemicznym  niezależnym czynnikiem ryzyka cukrzycy typu 2, otyłości i chorób sercowo naczyniowych (10,11). 

Indeks glikemiczny wprowadzony został przez Jenkinsa ponad 25 lat temu (14). Jest to wskaźnik określający tempo wchłaniana się węglowodanów w odniesieniu do glukozy. Pozwala ocenić jak szybko produkt bogaty w węglowodany wpływa na glikemię po posiłkową. IG mierzony jest najczęściej względem glukozy (IG = 100) i względem białego pieczywa (IG = 70). Wiele czynników wpływa na wartość IG, należy do nich sposób przygotowania produktu (gotowany, pieczony, surowy), stopień dojrzałości owoców, dodatek tłuszczów, białek, błonnika pokarmowego, stopień przetworzenia żywności. Pojęcie Ładunek Glikemiczy (ŁG) zaproponowany został przez naukowców z Harvard  University. Jest to wartość liczbowa uwzględniająca ilość węglowodanów i indeks glikemiczny w badanej porcji jedzenia. Obliczany jest na podstawie następującego wzoru: ilość węglowodanów pomnożona przez IG produktu i podzielona przez 100 (10). Froste-Powell i współ  na podstawie badań  jakie ukazały się w latach 1981-2001 (15) uporządkowali produkty węglowodanowe pod względem IG i ŁG i przedstawili w tabeli zawierającą 1300 pozycji 750 produktów.

Insulinoterapia a zalecenia dietetyczne:

Jedną z przyczyn restrykcyjnych zleceń ograniczających spożycie prostych węglowodanów, przestrzegania stałych godzin posiłków i stałej wartości węglowodanów na jeden posiłek było powszechne stosowanie metody konwencjonalnej. Podstawę stanowią dwa zastrzyki z insuliny krótko i długo działającej,  żywienie pacjenta ograniczone było przez konieczność dostosowania zawartości węglowodanów w posiłku do dawki insuliny wstrzykniętej rano. Mała elastyczność w dostosowaniu insuliny do bieżących potrzeb pacjenta często była przyczyną niskorosłości śród dzieci z cukrzycą typu 1 oraz trudności w uzyskaniu normoglikemii. W metodzie tej stosowany był system wymienników węglowodanowych, który umożliwiał wymianę produktów węglowodanowych na dany posiłek z zachowaniem takiej samej ilości węglowodanów w posiłku np. jabłko na ziemniaki (1 ww jabłek o wadze 100g = 60 gram gotowanych ziemniaków). Obowiązywał określony schemat posiłków 5-6/dobę  o stałych godzinach i stałym składzie węglowodanów i produktów białkowo-tłuszczowych. Stąd też często sugerowana była dieta niskotłuszczowa, mimo braku ewidentnych wskazań. Metoda ta stosowana jeszcze na początku lat 80 została obecnie zastąpiona metoda intensywnej insulinoterapii.

Pewną swobodę w doborze porcji i wyborze jedzenia przyniosła metoda intensywnej insulinoterapii (16), w której zastrzyk z insuliny krótko działającej poprzedza posiłek. Pacjent sam może planować posiłki, konieczne jest tylko obliczanie zawartości węglowodanów w celu ustalenia dawki insuliny posiłkowej według następującej reguły: ilość jednostek węglowodanowych (dawniej wymienników węglowodanowych) pomnożona przez wskaźnik insulinowy. Wskaźnik insulinowy to ilość insuliny potrzebna na 10 gram węglowodanów zawartych w pożywieniu w celu utrzymania glikemii poposiłkowej w zakresie normy. Dawka insuliny obliczana jest tylko na produkty węglowodanowe. W systemie amerykańskim stosuje się odwrotnie: wylicza się ilości węglowodanów, którą kontroluje 1 jednostka insuliny. Dodatki białkowo-tłuszczowe powinny być o stałej kaloryczności. Wraz z wprowadzeniem wielokrotnych iniekcji odstąpiono od typowej diety cukrzycowej na rzecz zasad zdrowego odżywiania. Zastąpiono pojęcie wymiennik węglowodanowy pojęciem jednostka węglowodanowa.

Dawkowanie insuliny posiłkowej w ciągłym podskórnym wlewie

Jednym z osiągnięć ostatnich lat było wprowadzanie  metody ciągłego podskórnego wlewu insuliny, jako alternatywnej do intensywnej insulinoterapii.

 Podstawową różnicą pomiędzy intensywną penową a pompową jest odmienny sposób podawania insuliny, gdzie zastrzyki zastąpione są ciągłym wlewem do tkanki podskórnej. Stałym wlew niewielkich dawek insuliny równomiernie rozłożonych na każdą godzinę doby zastępuje jednorazowe wstrzyknięcie insuliny długodziałającej. Różnice dotyczą również insuliny posiłkowej. W ciągłym podskórnym wlewie insulinę posiłkową można podać dwu  - trzy krotnie do jednego posiłku, ilość bolusów posiłkowych jest również zmienna, często wynosi 8 do 10 na dobę. Tylko w terapii pompowej możliwe jest modelowanie napływu insuliny w zależności od składu posiłku i tempa wchłaniania z przewodu pokarmowego. Nowoczesne pompy insulinowe posiadają trzy rodzaje bolusów posiłkowych. Jest to bolus prosty (normal), przedłużony (square) i złożony (dual-wave) (rycina 1). 

Insulina posiłkowa w  bolusie prostym  wyliczana jest na produkty węglowodanowe. Podobnie jak w metodzie wielokrotnych wstrzyknięć ilość insuliny zależy od zawartości węglowodanów i przeliczany jest według  reguły opisanej powyżej ( intensywna insulinoterapia).

 Programowanie bolusa przedłużonego na posiłki bogate w produkty białkowo-tłuszczowe wciąż jest nie jest jednoznaczne. Brakuje  w piśmiennictwie jasnych zasad dawkowania insuliny, najczęściej zalecany jest podział dawki wyliczonej na węglowodany na dwie części, programowaną w bolusie prostym i prostokątnym. Po raz pierwszy praca Lee i zespołu  (19) wykazuje wpływ stosowania bolusa złożonego ( normal i squre) przy mieszanych posiłkach,  na glikemię po posiłkową .  Autor wyciągają wnioski, że bolus złożony może przyczynić się do ograniczenia stanów hiperglikemii późnej  występującej 4 do 8 godzin po posiłku. Jones i zespół (20) porównywali przebieg glikemii  do 12 godzin po posiłku ( pizza) i najniższe wartości uzyskano przy napływie insuliny (bolus przedłużony) rozłożonym na  8 godzin.

Autor powyższego artykułu wprowadzili umowne pojęcie jednostki białkowo – tłuszczowy (JBT), definiowany jako równoważnik 100 kilokalorii z produktu białkowo - tłuszczowego lub tylko tłuszczowego (26).   Przedstawiony model dawkowania insuliny posiłkowej w pompach insulinowych, wskazuje na możliwość dowolnego komponowania składu posiłków bez negatywnego wpływu na przebieg glikemii po posiłkowej. Tym samym najnowsze  zalecenia żywieniowe mogą być stosowane również przez osoby z cukrzycą bez zwiększonego  ryzyka hipo czy hiperglikemii poposiłkowej.

Dostosowanie ilości bolusów i wykorzystanie trzech rodzajów bolusów ma związek z kontrolą metaboliczną dzieci i młodzieży z cukrzycą typu 1, badania populacyjne wskazują na niższą wartość HbA1c przy większej niż 6/dobę ilości bolusów ( 27) i wykorzystaniu bolusów złożonych ( 28).  

Podsumowanie

W ciągu ostatnich dziesięcioleci zasady żywienia rekomendowane dla chorych z cukrzycą typu 1 uległy znacznej ewolucji. W ostatnich latach odeszło się od określenia dieta cukrzycowa na rzecz indywidualizacji diety. Dodatkowo zalecenia żywieniowe zależą od  rodzaj stosowanej insulinoterapii,  metoda konwencjonalna czy  intensywna oraz rodzaj narzędzi stosowanych do podania insuliny np pompa insulinowa  czy wstrzykiwacz oraz  możliwości pacjenta i jego rodziny do stosowania intensywnej insulinoterapii. Ponadto analiza ta wskazuję, że należy rozważyć zmianę metody leczenie insuliną jeśli ogranicza ona interwencję żywieniową niezbędną w leczeniu innych chorób lub nieprawidłowej masy ciała. Współczesne metody podawania insuliny pozwalają na odejście od tradycyjnie pojmowanej diety cukrzycowej i zmianę żywienia na zgodną z kulturowymi obyczajami i zasadami zdrowego odżywiania, a u dzieci dostosowaną do wieku. Wymaga to jednak wnikliwej edukacji z zakresu  żywienia obejmującej trening obliczania zawartości węglowodanów oraz białka i tłuszczu w produktach spożywczych i ich związku z dawką insuliny oraz przebiegiem glikemii po posiłkowej. Niezbędne jest podkreślenie doboru produktów węglowodanowych pod względem indeksu i ładunku glikemicznego. Nowe alternatywne metody podawania insuliny pozwalają na weryfikację utartych poglądów w zakresie żywienia i edukacji chorych z cukrzycą.  

Piśminnictwo

1. Kawate R, Miyanishi M, Yamakido m,et al. preliminary studies of the prevalence and mortality of diabetes in Japanes in Japan and on the island of Hawaii. Advance in Metabolic Disorders 1978, 9: 201-224
2. West KM.: Diet therapy of diabetes: an analysis of failure. Ann Internal Med 1973, 79:425-434
3. Hockaday TDR, Hockaday JM, Mann JI. Prospective comparison of modified-fat high carbohydrate with low carbohydrate  dietary advice in the treatment of diabetes mellitus: one year follow-up study. Br j nutrition 1978, 39: 357-362
4. European Association for the Study of Diabetes, Diabetes Nutrition Study Group.: Recommendations for the nutritional management of patients with diabetes mellitus. Eur j Clin Nutrition 2000, 54:353-355
5. American Diabetes association. Evidence-Based Nutrition Principles and Recommendations for the Treatment and prevention of Diabetes and related Complications. Position Statement. Diab Care 2003, 26: S51-61.
6. Instituteof Medicineof the National Academies: Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids (Macronutrients). Washington, DC, National Academy Press, 2002
7. Bantle JP, Laine DC, Castle GW, Thomas JW, Hoogwerf BJ, Goetz FC: Postprandial glucose and insulin responses to meals containing different carbohydrates in normal and diabetic subjects. N Engl J Med. 1983, 309:7–12,
8. Brand-Miller J, Thomas M, Swan V, Ahmad Z, Petocz P, Colagiuri S.:Physiological validation of the concept of glycemic load in lean young adults. J Nutr 2003,133:2728–32.
9. Scaglioni S, Stival G, Giovannini M.: Dietary glycemic load, overall glycemic index, and serum insulin concentrations in healthy schoolchildren. Am J Clin Nutr 2004,79:339–40
10. Salmeron J, Ascherio A, Rimm E, et al.: Dietary fiber, glycemic load, and risk of NIDDM in men. Diabetes Care 1997, 20:545–50.

11.  Parikh P B., McDaniel CM,  Ashen MD, Miller JI, Sorrentino M, Chan V, Blumenthal RS,  Sperling LS.: Diets and Cardiovascular Disease:  J Am Coll Cardiol 2005, 45:1379-1387.

12.  Jenkins DJ, Taylor RH, Barker H, Fielden H, Baldwin JM, Bowling AC, Newman HC, Jenkins AL, Goff DJenkins DJ, Wolever TM, Taylor RH, Barker H, Fielden H, Baldwin JM, Bowling AC, Newman HC, Jenkins AL, Goff DV.: Glycemic index of foods: a physiological basis for carbohydrate exchange. Am J Clin Nutr 1981, 34:362–366,

1. Brand-Miller J, Hayne S, Petocz P, Colagiuri S: Low-glycemic index diets in the management of diabetes: a meta-analysis of randomized controlled trials. Diabetes Care 2003, 26:2261–2267,

14.  Jenkins DJ, Wolever TM, Taylor RH, Barker H, Fielden H, Baldwin JM, Bowling AC, Newman HC, Jenkins AL, Goff DV: Glycemic index of foods: a physiological basis for carbohydrate exchange. Am J Clin Nutr 1981, 34:362–366

15.  Foster-Powell K, Miller JB: International tables of glycemic index. Am J Clin Nutr 1995, 62:871S–890S,

16.  DAFNE Study Group: Training in flexible, intensive insulin management to enable dietary freedom in people with type 1 diabetes: dose adjustment for normal eating.(DAFNE) randomized controlled trial. BMJ 2002, 325:746-748

17.  Biesalski HK. Diabetes preventive components in the Mediterranean diet. Eur J Nutr, 2004; 43:26-30,

18.  Mohammed N, Wolever TM. Effect of carbohydrate source on post-prandial blood glucose in subjects with type 1 diabetes treated with insulin lispro. Diabetes Researche and Clinical Practice 2004; 65: 29-35,

19.  Lee S, Cao M, Sajid S, Hayes M, Choi L, De Leon R, Rother C. The dual-wave bolus feature in CSII controls prolonged post-prandial (pp hyperglycemia better than standard bolus in type 1 diabetes (TIDM). Diab Nutr Metab, 2004; 17:211-216,

20.  Jones SM, Quary JL, Caldwell-Mcmillan M, Mauger DT, Garbay RA.: Optimal insulin pump dosing and postprandial glycemia following a pizza meal using the continuous glucose monitoring system. Diabetes Technology & Therapeutics 2005; 7:233-240,

21.  Pankowska E, Battelino T, Danne T, Kordonouri O, Phillip M and The PedPump Study Group. The pud pump survey: a low percentage of basal insulin and more than seven daily boluses are an option for better glycaemic control in 1086 children on CSII from 17 countries. (abstract) Diabetologia; 2005; suppl 1;48, 135

22.  Boland E, Gray M, Oesterle A, Fredricson L, Tamborlane WV: Continuous Subcutaneous Insulin Infusion. A new way to lower risk of severe hypoglycemia, improve metabolic control, and enhanced coping in adolescents with type 1 diabetes. Diabetes  Care 1999, 11: 1779-178

23.  Pankowska E, Skorka A, Szypowska A, Lipka M. Memory of insulin pumps and their rekord as a source of infarmation about insulin therapy in children and adolescents with type 1 diabetes. Diabetes Technology & Therapeutics 2005; 7:308-314

24.  Weintrob N, Benzaquen H, Galatzer A, Shalitin S, Lazarr L et al. Comparison of continuous subcutaneous insulin infusion and multiple daily injection regimens in children with type 1 diabetes: a randomized open crossover trial. Pediatrics 2003, 112:559-564

25.    Mack-FoggJE, Orlowski CC,Jospe  N.: Continuous subcutaneous insulin infusion in toddlers and children with type 1 diabetes mellitus is safe and effective.Pediatric Diabetes 2005,6:17

1. Pankowska E, Blazik M. Bolus Calculator with Nutrition Database Software, a New Concept of Prandial Insulin Programming for Pump Users. J Diabetes Sci Technol. 4:571-6.
2. Danne T, Battelino T, Jarosz-Chobot P, Kordonouri O, Pankowska E, Ludvigsson J, et al. Establishing glycemic control with continuous subcutaneous insulin infusion in children with type 1 diabetes: experience from the PedPump Study in 17 countries. Diabetologia. 2008.
3. Pańkowska, Agnieszka Szypowska, Maria Lipka, Monika Szpotańska, Marlena Błazik, Groele L. Application of novel dual wave meal bolus and its impact on glycated hemoglobin A1c level in children with type 1 diabetes (p ). Pediatric Diabetes. 2009

Tabela 1  Zmiany w kompozycji poszczególnym składników diety w ciągu ostatnich 70 lat

Tabela 2.  Podstawowe zasady diety pro-zdrowotnej

Rycina 1.

Trzy rodzaje bolusów posiłkowych  w pompach insulinowych.