THE AUTONOMIC NERVOUS SYSTEM STATE IN TYPE 2 DIABETES PATIENTS DEPENDING ON THE CONCOMITANT CHRONIC PANCREATITIS PRESENCE
DOI:
https://doi.org/10.32782/2306-2436.13.1.2024.316Keywords:
type 2 diabetes, chronic pancreatitis, autonomic nervous system, comorbidity, pancreas.Abstract
Abstract. The meaning of functional autonomic nervous system (ANS) disorders in patients with a combined disorder of pancreas external and internal secretion has not yet been fully established. This study purpose was to determine the parameters of ANS in type 2 diabetes mellitus (T2DM) depending on the concomitant chronic pancreatitis (CP) presence. Materials and methods: 37 patients with T2DM without CP and 87 patients with T2DM with concomitant CP were included in the study. The control group consisted of 23 healthy people. The ANS state was assessed based on the heart rate variability (HRV) results using the CARDIO (Ukraine) diagnostic electrocardiographic complex. Among the determined HRV parameters, the following were analyzed in detail: standard deviation of normal-to-normal (NN) intervals (SDNN); total spectral power (TP); proportion of successive NN intervals greater than 50 ms (pNN50%); the ratio of LF power to HF power (LF/HF ratio). Inclusion criteria of the study: male and female patients over 18 years old, verified T2DM diagnosis in the compensation or subcompensation stage of mild or moderate severity with normal or increased C-peptide content in the blood, for diabetes compensation it is enough taking metformin in an individually selected dose, the patient ability to follow all instructions according to the study design. Results. The SDNN index was found significantly lower (by 14.47%) in T2DM patients, compared to the control group (p<0.05), which proved the presence of sympathetic ANS influences activation. A lower total power value by 21.14% in the same patients (p<0.00001), compared to the control group, indicates a decrease in total HRV. А 40.02% lower pNN50 level (p<0.01) and a 41.72% higher LF/HF ratio (p<0.00001) prove the parasympathetic influence decrease presence, which amplify the comparative sympathicotonia in such cases. The concomitant CP presence in patients with T2DM was accompanied by a significantly lower TP value by 10.34% (p<0.00001), and a higher LF/HF ratio by 11.21% (p<0.00001) compared to those in the group T2DM without CP. This proved the ANS dysfunction deepening in such patients towards sympathicotonia. The pNN50 indicators statistically significant difference absence in T2DM and T2DM+CP patients indicates a statistically comparable suppression level of parasympathetic effects of the ANS in both T2DM and T2DM+CP patients. Conclusion. HRV determination is an accessible and non-invasive ANS activity assessing method. Its use in T2DM patients will allow ANS disorders early detection and effective correction at the primary level of medical care.
References
1. Søfteland E., Poulsen J.L., Starup-Linde J., et al. Pancreatic exocrine insufficiency in diabetes mellitus – prevalence and characteristics. Eur J Intern Med. 2019. № 68. Р. 18–22. DOI: 10.1016/j.ejim.2019.07.021.
2. Бабінець Л.С., Кицай К.Ю. Оцінка мікробіоценозу товстої кишки при хронічному панкреатиті залежно від наявності супутнього цукрового діабету. СМ. 2024. Травень. № 2. С. 36–40. DOI: https://doi.org/10.30841/2786- 720X.2.2024.307508.
3. Бабінець Л.С., Галабіцька І.М. Аналіз взаємозв’язків функціональної спроможності підшлункової залози із параметрами ендотоксикозу, про- та антиоксидантного статусу при хронічному панкреатиті в залежності від наявності коморбідності із цукровим діабетом 2-го типу. ЗКЕМ. 2022. № 8. Червень (1). С. 32–39. DOI: https://doi.org/10.11603/ 1811-2471.2022.v.i1.12984.
4. Piciucchi M., Capurso G., Archibugi L., Delle Fave M.M., Capasso M., Delle Fave G. Exocrine pancreatic insufficiency in diabetic patients: prevalence, mechanisms, and treatment. Int J Endocrinol. 2015. С. 595–649. DOI: 10.1155/2015/595649.
5. Altay M. Which factors determine exocrine pancreatic dysfunction in diabetes mellitus? World J Gastroenterol. 2019. № 25 (22). Р. 2699–2705. DOI: 10.3748/wjg.v25.i22.2699.
6. Zhuravlyova L.V., Shekhovtsova Y.O. Role of c-reactive protein and tumor necrosis factor-α in immunoregulation system in patients with concomitant course of chronic pancreatitis and type 2 diabetes mellitus. Eksp Klin Gastroenterol. 2016. № 6. Р. 33–36.
7. Христич Т.М., Гонцарюк Д.О. Варіанти перебігу хронічного панкреатиту при цукровому діабеті (можливі патогенетичні механізми). Сучасна гастроентерологія. 2020. № 2. C. 77–84. DOI: http://doi.org/10.30978/MG-2020-2-77.
8. Babinets L.S., Halabitska I.M. Analysis of the condition of the kallikrein-kinin system in the comorbid course of chronic pancreatitis and type 2 diabetes. GASTRO. 2022. Jun. 16. № 56 (2). Р. 69–73. DOI: https://doi.org/10.22141/2308-2097.56.2. 2022.490.
9. Uc A., Andersen D.K., Bellin M.D., et al. Chronic Pancreatitis in the 21st Century – Research Challenges and Opportunities: Summary of a National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases Workshop. Pancreas. 2016. № 45 (10). Р. 1365–1375. DOI: 10.1097/MPA.0000000000000713.
10. Babinets L.S., Kytsai K.Y. Comparative analysis of the structure and the function of the pancreas in patients with a combination of chronic pancreatitis and metabolic syndrome. RJDNMD. 2023. 30 Sep. № 30 (3). Р. 306–310. DOI: https://doi.org/10.46389/rjd-2023-1341.
11. Zsóri G., Illés D., Terzin V., Ivány E., Czakó L. Exocrine pancreatic insufficiency in type 1 and type 2 diabetes mellitus: do we need to treat it? A systematic review. Pancreatology. 2018. № 18 (5). Р. 559–565. DOI: 10.1016/j.pan.2018.05.006.
12. Sangnes D.A., Sandvik Bergmann E., Moss R.M., Engjom T., Søfteland E. Pancreatic exocrine insufficiency in diabetes is associated with autonomic dysfunction. Scand J Gastroenterol. 2021. № 56 (10). Р. 1222–1228. DOI: 10.1080/00365521.2021.1957496.
13. Carnethon M.R., Jacobs D.R. Jr, Sidney S., Liu K. CARDIA study. Influence of autonomic nervous system dysfunction on the development of type 2 diabetes: the CARDIA study. Diabetes Care. 2003. № 26 (11). Р. 3035–3041. DOI: 10.2337/ diacare.26.11.3035.
14. Hufnagel C., Chambres P., Bertrand P.R., Dutheil F. The Need for Objective Measures of Stress in Autism. Front Psychol. 2017. № 8. Р. 64. DOI: 10.3389/fpsyg.2017.00064.
15. Benichou T., Pereira B., Mermillod M., et al. Heart rate variability in type 2 diabetes mellitus: A systematic review and meta-analysis. PLoS One. 2018. № 13 (4). e0195166. DOI: 10.1371/journal.pone.0195166.
16. Maheshwari A., Norby F.L., Soliman E.Z., et al. Low Heart Rate Variability in a 2-Minute Electrocardiogram Recording Is Associated with an Increased Risk of Sudden Cardiac Death in the General Population: The Atherosclerosis Risk in Communities Study. PLoS One. 2016. № 11 (8). e0161648. DOI: 10.1371/ journal.pone.0161648.
17. Li K., Cardoso C., Moctezuma-Ramirez A., Elgalad A., Perin E. Heart Rate Variability Measurement through a Smart Wearable Device: Another Breakthrough for Personal Health Monitoring? Int J Environ Res Public Health. 2023. № 20 (24). Р. 7146. DOI: 10.3390/ijerph20247146.
18. Shaffer F., Ginsberg J.P. An Overview of Heart Rate Variability Metrics and Norms. Front Public Health. 2017. № 5. Р. 258. DOI: 10.3389/fpubh.2017.00258.
19. Heart rate variability. Standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Eur Heart J. 1996. № 17 (3). Р. 354–381.
20. Nunan D., Sandercock G.R., Brodie D.A. A quantitative systematic review of normal values for short-term heart rate variability in healthy adults. Pacing Clin Electrophysiol. 2010. № 33 (11). Р. 1407–1417. DOI: 10.1111/j.1540-8159.2010.02841.x.
21. Kudat H., Akkaya V., Sozen A.B., et al. Heart rate variability in diabetes patients. J Int Med Res. 2006. № 34 (3). Р. 291–296. DOI: 10.1177/147323000603400308.
22. Перцева Н.О., Мошенець К.І. Зміни варіабельності ритму серця під впливом цукрознижуючої терапії у хворих на цукровий діабет 2 типу. МЕЖ. 2020. Т. 16 (№ 1). С. 25–31. DOI: 10.22141/2224-0721.16.1.2020.199124.
23. Ажмі С., Сергієнко В.О., Сегін В.Б., Сергієнко О.О. Особливості варіабельності ритму серця у хворих на цукровий діабет 2-го типу з кардіоваскулярною формою діабетичної автономної невропатії серця. МЕЖ. 2013. № 6(54).
24. Jayachandra S., Kodidala S.R. A study of heart rate variability in diabetic mellitus patients. Mìžnarodnij endokrinologìčnij žurnal. 2022. May 28. № 18 (3). Р. 153–156. DOI: https://doi.org/ 10.22141/2224-0721.18.3.2022.1162.
25. Бабінець Л.С., Сабат З.І. Вплив вегетативної дисфункції на зовнішньосекреторну функцію підшлункової залози при хронічному панкреатиті. Гастроентерологія. 2022. № 56. Вип. 4. С. 13–20. DOI: http://dx.doi.org/10.22141/ 2308-2097.56.4.2022.512.
26. Сабат З.І., Бабінець Л.С. Стан параметрів варіабельності серцевого ритму пацієнтів з хронічним панкреатитом в залежності від індексу маси тіла. ЗКЕМ. 2022. № 14. Листопад (3). С. 83–88. DOI: https://doi.org/ 10.11603/1811-2471.2022.v.i3.13295.
27. Степанов Ю.М., Зигало Е.В. Показники варіабельності серцевого ритму в оцінюванні адаптаційних процесіві стресостійкості в гастроентерологічних хворих (використання новітніх технологій precise-діагностики). Гастроентерологiя. 2020. Vol. 54. No. 2. P. 113–123. DOI: 10.22141/2308-2097.54.2.2020.206230.
