پیچیدگی بیماری دیابت

پیچیدگی بیماری دیابت

23 سپتامبر 2014- برای میلیون ها فرد مبتلا به دیابت نوع 1 و 2 اندازه گیری افزایش یا کاهش مقدار قندخون تبدیل به یک وظیفه درزندگی روزانه شده است. حال گروهی از محققین متوجه شدند مشکلات دیابت بیش از نوسانات کوچک قندخون است که با چشم دیده می شود. در حقیقت ، بخش زیادی از دینامیک لحظه ای نوسانات قندخون که حاوی اطلاعات بسیار ارزشمندی در این تغییرات به ظاهر کم اهمیت مقدار قند است، نادیده گرفته می شود.

انرژی بدن ما در وهله ی اول بر اساس مقدار قند یا گلوکز خون مدیریت می شود و مقدار قندخون خود بوسیله ی مجموعه ای ازفعل و انفعالات شبکه ای پیچیده که در آن سلولها، بافت ها، ارگان ها و هورمون ها نقش دارند، تنظیم می گردد که از نوسانات شدید آن جلوگیری می کند. این تعادل دینامیکی طبیعی در افراد مبتلا به دیابت از دست می رود. حتی با مداخلات پیشرفته که شامل رژیم غذایی، دارو و تغییر شیوه ی زندگی است مدیریت دیابت بطور شگفت آوری همچنان دشواراست تلاش برای بازگرداندن تعادل طبیعی بین هورمونها و مقدار گلوکز کار بسیار دشواری است. اندازه گیری منظم قندخون، بخش اصلی مدیریت بیماری است و به بیماران و مراقبین آنها کمک می کند تا برنامه ی زمانی و دوز دارویی و غذایی آنها را تنظیم کنند.

این دشواریها درکنترل بیماری وافزایش انفجاری موارد جدید ابتلا به دیابت، محققان را بر آن داشت تا راههای جدیدی را برای مانیتورینگ و درمان این بیماری جستجو کنند تا بتوانند تصمیمات کلینیکی بهینه ای برای کنترل این بیماری اتخاذ کرده و مدیریت کنترل قند خون را برای هر فرد بطور اختصاصی طراحی کنند.

حال یک گروه از محققین از دانشگاه هاروارد کشف کردند که اطلاعات مهم نهفته شده در نوسانات قندخون بیماران می تواند بخش هایی ازفیزیولوژی انسان را که اطلاعات کافی درمورد آن وجود نداشت، روشن کرده وحتی به ابداع روشهای جدید برای مانیتورینگ و کنترل بیماری بیانجامد.

آنها نتایج این تحقیق را در مجله ی chaosمنتشر کردند. از این پس راههای جدید نظارت و درمان دیابت بر اساس حفظ و بازسازی پیچیدگی کنترل کلی سیستم امکان پذیر خواهد بود در حقیقت آنها کل سیستم را به عنوان هدف درنظر می گیرند.

مانیتورینگ مداوم قندخون

دانشمندان دانشگاه پزشکی هاروارد به بررسی اطلاعات گذشته نگرجمع آوری شده از 18 سالمند مبتلا به دیابت نوع 2 و 1 و دوازده سالمند سالم به عنوان گروه کنترل پرداختند. برای همه ی این افراد، دستگاه نظرات مداوم قندخون (ابزار ایمپلنت) برای اندازه گیری مقدار قند خون آنها در هر 5 دقیقه یکبار استفاده گردید.

دانشمندان با بررسی این اطلاعات برای چندین روز متوالی متوجه شدند درهر دو گروه مقدار قند خون دائماً دچار نوسانات کوچکی میشود. اگر چه این نوسانات درهر دو گروه باهم متفاوت است. در افرادیکه به دیابت مبتلا نبودند این نوسانات کوچکتر بوده و در مقیاس زمانی کوچکتری اتفاق می افتد. پزشکان قبل از این نیز به این نوسانات کوچک و سریع در مقدار قند خون افراد غیر دیابتی اشاره کرده بودند اما آنها بیشتر این نوسانات را مربوط به خطاهای تصادفی همراه با محدودیت تشخیصی دستگاه های قند سنج مرتبط می دانستند. ازسوی دیگر این نوسانات خیلی بزرگ نبودند، اما دانشمندان هاروارد با مقایسه ی این تغییرات درهر دو گروه متوجه شدند اطلاعات پیچیده ای دراین تغییرات دینامیک قند خون وجود دارد، آنها با استفاده از یک تکنیک ریاضی پیچیده به نام تجزیه وتحلیل چند مقیاسی آنتروپی به این کشف دست یافتند. این تکینک توانست پیچیدگی این اطلاعات را ارزیابی کرده و ارزش مجموعه ی اطلاعات بدست آمده از اندازه گیری منظم 5 دقیقه ای قند خون را مقایسه و تغییرات درتنوع ایحاد شده دراین اندازه گیریها را مشخص سازد.

پرفسور Castaسرپرست این تحقیقات می گوید: ترکیب روشهای محاسباتی به ما اجازه داد تا بتوانیم بگوییم سریهای زمانی درمقیاسهای زمانی مختلف به چه میزان غیر قابل پیش بینی هستند.

آنالیزها نشان داد که نوسانات کوتاه مدت (هماند نوسانات طولانی تر) اتفاقی نیستند بلکه حاوی اطلاعات پیچیده ای می باشند. علاوه بر این مشخص گردید این اطلاعات رمز گذاری شده در این نوسانات درافراد غیر دیابتی بطور قابل توجهی پیچیده تر از افراد مبتلا به دیابت است، چیزی که پزشکان هرگز پیش از این به آن توجه نکرده بودند.

از دست دادن ظاهری این پیچیدگی با شروع بیماری دیابت موجب شد محققان هاروارد راه جدیدی را برای مطالعه ی دیابت ارائه دهند که به آن

پیچیدگی ، فیزیولوژی و سلامت انسان

تاکنون هیچ رویکردی مانند رویکرد گلوکومتری دینامیک، دیابت را بصورت سیستماتیک مطالعه نکرده است اما رویکردهای مشابهی درسایر زمینه های پزشکی بکار گرفته شده اند که نکات دقیق وظریفی را از فیزیولوژی انسانی به اطلاعات پایه ای ما دراین مورد افزوده اند.

یک الگوی قدیمی درفیزیولوژی وجود دارد که می گوید سالمترین سیستم سیستمی است که بیشترین ثبات را داشته باشد، این ایده که به هموستازی معروف است نزدیک به یک قرن است که بر زمین حاکم است اما هم اکنون پزشکان به این نتیجه رسیده اند که این موضوع همیشه درست نیست.

پرفسور Goldbergerمتخصص قلب می گوید: افراد جوان سالم دارای تنوع به مراتب پیچیده تری در ضربان قلب خود نسبت به افراد سالمندی هستند که به مشکلات قلبی مبتلا می باشند. یک ضربان قلب سالم دارای نظم کمتری است مانند یک مترونوم تا ماراکاس (ابزارهای موسیقی) به همین ترتیب همه ی ابزارها در ارکستر بدن با معیارهایی مشخص شده اند و این کار برای جلوگیری از یک قدم احمقانه درغنای سمفونی صورت می گیرد و این عمل به دلیل خوبی انجام می شود.

اگرهر فردی درارکستر نت های مشابهی را همزمان بنوازد شما احتمالاً به آن گوش نخواهید داد هیچکس دوست ندارد در موسیقی یک نظم ادامه دار و طولانی یا اتفاقی غیر مرتبط با هم را بدون تغییر حالت بشنود.

در پس این پیچیدگی در سیستم های سالم بدن انسان این حقیقت نهفته است که این پیچیدگی سبب سازگاری بیشتری می شود و به ما اجازه می دهد تا با استرسهای غیرقابل اجتناب در مقیاس های زمانی چند گانه بهتر تطابق یابیم.

به گفته ی پرفسور Goldbergerبدن یک ماشین سنتی نیست و آنچه شما برای بقاء نیاز دارید توانایی ایجاد تغییر است نه ماندن دریک حالت ایستای واحد، تحت کنترل سختگیرانه یا در یک حالت کاملاً تصادفی.

اگر این موضوع درمورد دیابت صحیح باشد، گلوکومتری دینامیک میتواند راههای جدیدی برای درک فرآیندهای فیزیولوژیکی زمینه ای دیابت را ایجاد کرده و درمانهای جدیدی را برای بازگرداندن پیچیدگی های چند مقیاسی به سیستم تنظیم سوخت بدن بوجود آورد.

پس زمینه ی دیابت و درمانهایش

دیابت یک بیماری مزمن و پیچیده است که با افزایش مقدار قند درخون مشخص می گردد. افزایش مقدار قند خون به دلیل مشکلات مرتبط با انسولین (هورمونی که مقدار قند را در خون تنظیم می کند) است.

بطورطبیعی بدن ما مقدار قند خون را از طریق نظارت مداوم وترشح منظم انسولین وسایر هورمونها دریک سطح مناسب حفظ می کند و براساس نیازمقدار قند را افزایش وکاهش می دهد.

درافراد مبتلا به دیابت این تعادل طبیعی از دست رفته وبدن آنها قادر به کنترل مقدار قند موجود در خونشان نیست. در دیابت نوع 1 عدم توانایی بدن درتولید انسولین و در دیابت نوع 2 عدم توانایی بدن به پاسخ صحیح به انسولین موجب بروزمشکل می شود.

درمان هر دو دیابت یکی از داستانهای قابل توجه موفقیت آمیز درپزشکی درقرن گذشته بوده است که سبب شد یک بیماری کشنده به یک بیماری قابل کنترل اما مزمن تبدیل شود.

با این حال دیابت همچنان یکی از نگرانی های عمده ی سلامت درجهان است. با وجود پیشرفت در درمان این بیماری، همچنان علل بسیاری از نارساییهای کلیوی، قطع عضو، کوری، مرگ ومیر وهزینه های بسیار بالای سیستم بهداشتی دیابت می باشد.

منابع:

An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, September 23, 2014 DOI: 10.1063/1.4894537

دسترسی سریع ...

پیچیدگی بیماری دیابت