Type 1 Diabetes and Exercise: Strategies for Insulin - - PowerPoint PPT Presentation

Type ¡1 ¡Diabetes ¡and ¡Exercise: ¡ ¡ Strategies ¡for ¡Insulin ¡Management ¡

John ¡Devlin, ¡MD, ¡MPH ¡

Type ¡1 ¡Diabetes ¡and ¡Exercise: ¡ ¡ How ¡about ¡glycemic ¡control ¡? ¡

How ¡exercise ¡affects ¡blood ¡glucose ¡level ¡

Lawrence ¡RD. ¡ ¡Br ¡Med ¡J ¡1926; ¡1:648-­‑50 ¡

10 U insulin

50 100 150 200 250 300 30 60 90 120 150 Time, min Blood glucose, mg/dl Insulin alone Insulin + Exercise

Schematic illustration of the blood glucose response to exercise

Riddell, M.C. et al. Pediatric Diabetes 2006;7:60-70

Ideal control Over-insulinized Under-insulinized Competition and/or heat stress

Risks of Exercise:

• Hypoglycemia
• Hyperglycemia
• Ketosis

• Not enough food
• Too much insulin
• Extra exercise

Causes of Hypoglycemia

Energy ¡Sources ¡During ¡Exercise ¡

0% 20% 40% 60% 80% 100% 0 Hrs 1/2 Hr 1 Hr 1 1/2 Hrs 2 Hrs 2 1/2 Hrs 3 Hrs

Fat Glucose

Substrate ¡vs. ¡DuraHon ¡ Substrate ¡vs. ¡Intensity ¡

0% 20% 40% 60% 80% 100% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Percent VO2 Max

Fat Glucose

BG ¡drops ¡more ¡rapidly ¡during ¡15-­‑60 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡BG ¡drops ¡more ¡rapidly ¡as ¡ minute ¡phase ¡of ¡prolonged ¡exercise ¡ ¡exercise ¡intensity ¡increases ¡

Scheiner, ¡Gary, ¡MS ¡CDE ¡

Source: ¡Source: ¡Brooks ¡& ¡Fahey: ¡Exercise ¡Physiology: ¡Human ¡BioenergeHcs ¡and ¡its ¡

ApplicaHons, ¡Macmillan ¡Pub., ¡NY, ¡1985. ¡

Insulin ¡dose ¡adjustment ¡before ¡exercise ¡

Bruce ¡Bode, ¡ADA ¡2015; ¡ ¡ JDRF ¡PEAK ¡program, ¡“T1D ¡Performance ¡in ¡Exercise ¡and ¡Knowledge” ¡

Recommenda4on ¡

PaHents ¡on ¡MDI ¡

• Reduce ¡pre-­‑exercise ¡bolus ¡insulin ¡by ¡50% ¡and ¡

take ¡extra ¡Carbs ¡during ¡exercise ¡prn ¡ Exercise ¡≤ ¡90 ¡min ¡a`er ¡meal ¡

• Reduce ¡pre-­‑exercise ¡insulin ¡dose ¡and ¡consume ¡

Carbs ¡with ¡a ¡low ¡G.I. ¡ Exercise ¡> ¡90 ¡min ¡a`er ¡meal ¡

• If ¡blood ¡glucose ¡is ¡low, ¡consume ¡Carbs ¡

Insulin ¡dose ¡adjustment ¡before ¡exercise ¡(2) ¡

Toni ¡et ¡al. ¡ ¡Acta ¡Biomed. ¡2006;77 ¡(Suppl. ¡1): ¡34-­‑40. ¡

Insulin ¡administra4on ¡

¡

• Inject ¡insulin ¡into ¡subcutaneous ¡fat ¡in ¡either ¡the ¡

abdomen ¡or ¡non-­‑exercising ¡muscle ¡

• Reduce ¡the ¡pre-­‑meal ¡insulin ¡dose ¡for ¡exercise ¡in ¡the ¡

postprandial ¡phase ¡

• 25-­‑50% ¡if ¡duraHon ¡is ¡< ¡90 ¡minutes ¡
• > ¡50% ¡if ¡duraHon ¡is ¡> ¡90 ¡minutes ¡
• Reduce ¡morning ¡meal ¡insulin ¡for ¡exercise ¡before ¡

breakfast ¡

• 25-­‑75% ¡depending ¡on ¡intensity ¡
• Reduce ¡prandial ¡insulin ¡AND ¡basal ¡insulin ¡for ¡

exercise ¡over ¡4 ¡hours, ¡intense ¡team ¡sports, ¡etc. ¡

Watch ¡Out ¡for ¡D’OH! ¡

(Delayed ¡Onset ¡Hypoglycemia) ¡

Ø Following ¡high-­‑intensity ¡ exercise ¡ Ø Following ¡extended ¡duraHon ¡ acHvity ¡ Ø Due ¡to ¡replenishment ¡of ¡ muscle ¡glycogen ¡stores, ¡ enhanced ¡insulin ¡sensiHvity ¡ Ø May ¡occur ¡up ¡to ¡24 ¡hours ¡ a`erwards ¡(typically ¡6-­‑12 ¡ hours ¡later) ¡

Source: ¡Colberg, ¡Sheri: ¡ ¡The ¡DiabeHc ¡Athlete, ¡Human ¡KineHcs, ¡Champaign, ¡IL, ¡2001. ¡ ¡ ¡ ¡

Figure 1 Mean glucose levels on the exercise and sedentary days.

The Diabetes Research in Children Network (DirecNet) Study Group

Impact of Exercise on Overnight Glycemic Control in Children with Type 1 Diabetes Mellitus

The Journal of Pediatrics, Volume 147, Issue 4, 2005, 528 - 534

Insulin ¡dose ¡adjustment ¡a`er ¡exercise ¡

First ¡4me ¡exercise ¡

¡

• Insulin ¡may ¡need ¡

all ¡night ¡dose ¡ reducHon ¡ Regular ¡exercise ¡ ¡

• Reduce ¡insulin ¡

dose ¡unHl ¡3 ¡am ¡

Bruce ¡Bode, ¡ADA ¡2015; ¡ ¡ JDRF ¡PEAK ¡program ¡

AlternaHves ¡to ¡Carbohydrate ¡Intake ¡

Bruce ¡Bode, ¡ADA ¡2015; ¡ ¡ JDRF ¡PEAK ¡program, ¡“T1D ¡Performance ¡in ¡Exercise ¡and ¡Knowledge” ¡

• Intermihent ¡high ¡intensity ¡sprint ¡for ¡10 ¡sec, ¡to ¡

maintain ¡BG ¡while ¡awaiHng ¡Carb ¡intake ¡

• Used ¡to ¡counter ¡the ¡rapid ¡fall ¡in ¡glycemia ¡due ¡to ¡

moderate-­‑intensity ¡exercise ¡in ¡individuals ¡with ¡T1D ¡

• NOTE: ¡Repeated ¡circuits ¡of ¡high-­‑intensity ¡exercise, ¡

especially ¡when ¡mixed ¡with ¡aerobic ¡exercise, ¡could ¡ result ¡in ¡significant ¡reducHons ¡in ¡BG ¡levels ¡

Avoidance ¡of ¡nocturnal ¡hypoglycemia ¡

Bruce ¡Bode, ¡ADA ¡2015; ¡ ¡ JDRF ¡PEAK ¡program, ¡“T1D ¡Performance ¡in ¡Exercise ¡and ¡Knowledge” ¡

• Nocturnal ¡hypoglycemia ¡may ¡result ¡from: ¡
• Glycogen ¡levels ¡not ¡being ¡replaced ¡
• Bolus ¡insulin ¡following ¡high-­‑intensity ¡exercise ¡

in ¡the ¡late ¡a`ernoon/evening ¡

• ReducHon ¡of ¡basal ¡insulin ¡dose ¡by ¡10-­‑20% ¡in ¡the ¡

first ¡12 ¡hours ¡a`er ¡exercise ¡reduces ¡the ¡risk ¡of ¡ hypoglycemia ¡

• AutomaHc ¡suspension ¡of ¡insulin ¡delivery ¡

significantly ¡reduces ¡the ¡duraHon ¡and ¡severity ¡of ¡ exercise-­‑induced ¡hypoglycemia ¡without ¡rebound ¡ hyperglycemia ¡

Can ¡Exercise ¡Cause ¡ ¡

Rise ¡in ¡BG? ¡ Ketoacidosis? ¡

Adrenaline ¡Raises ¡BG! ¡

Activities that often produce a short- term blood glucose rise include:

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡æ Weight lifting (high weight, low reps)

æ Sports w/ “bursts” of activity (golf, baseball, martial arts) æ Sprints (running, swimming) æ Judged performances (gymnastics, skating) æ Events in which WINNING is the primary objective

¡ ¡ ¡

Sources: ¡ ¡Colberg, ¡Sheri: ¡ ¡The ¡DiabeHc ¡Athlete, ¡Human ¡KineHcs, ¡Champaign, ¡IL, ¡2001. ¡ ¡

Exercise-­‑induced ¡ketosis ¡

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 3 6 9 1 2 1 5 1 8 Time, min Plasma ketones, mmol/l

50 100 150 200 250 300 350 400 30 60 90 120 150 180

Time, min Blood glucose, mg/dl

Adapted from Berger M. Diabetologia 1977; 13:355.

To ¡Prevent ¡Ketoacidosis ¡

ü Check ¡urine ¡for ¡ketones ¡prior ¡to ¡ exercise ¡w/BG ¡> ¡250 ¡mg/dl ¡(7 ¡mmol) ¡ ü No ¡exercise ¡w/posiHve ¡ketones ¡ (small ¡or ¡more ¡on ¡urine ¡ketosHx; ¡ >0.5 ¡mmol/l ¡on ¡ß ¡Ketone ¡test ¡using ¡ Precision ¡Xtra ¡meter) ¡ ü OK ¡to ¡exercise ¡if ¡non-­‑ketoHc ¡– ¡take ¡ 50% ¡of ¡usual ¡“correcHon” ¡bolus ¡and ¡ drink ¡plenty ¡of ¡water ¡ ü Do ¡not ¡disconnect ¡for ¡more ¡than ¡2 ¡ hours ¡ ¡

Source: ¡Diabetes ¡Care ¡vol. ¡30 ¡Supplement ¡1: ¡ADA ¡Clinical ¡PracHce ¡RecommendaHons ¡2007 ¡

Exercise ¡with ¡Use ¡of ¡Technology ¡

History of Pumps

Alterna4ves ¡to ¡extended ¡pump ¡ disconnec4on ¡

Wear ¡It! ¡

ü ¡Clip ¡to ¡Hght ¡clothing ¡ ü ¡Sport ¡Pack ¡ ü ¡Fanny ¡Pack ¡ ü ¡Backpack ¡Harness ¡

¡ ¡

Infusion ¡Set ¡Adhesion ¡ During ¡Exercise ¡

ü Smart ¡Set ¡Placement ¡

Ø Under ¡Hght ¡clothing ¡ Ø ¡Body ¡part ¡w/less ¡skin ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡movement ¡

ü ¡Skin ¡prep ¡agent ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡w/adhesive ¡ ¡(IV ¡Prep, ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Skin ¡Prep, ¡MasHsol) ¡ ü ¡Tape ¡over ¡site ¡ ¡(Smith ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡+ ¡Nephew, ¡3M) ¡

The ¡Athlete ¡with ¡Diabetes ¡

Gary ¡Hall ¡Jr. ¡ Jason ¡Johnson ¡

Pump ¡& ¡Temperature ¡Extremes ¡ During ¡Exercise ¡

Cold: ¡

Generally ¡not ¡a ¡concern ¡when ¡ ¡ pump ¡is ¡worn ¡against ¡body ¡

Heat: ¡ ¡

Insulin ¡analogs ¡can ¡denature ¡if: ¡ Ø Exposed ¡to ¡> ¡98°F ¡ Ø Stored ¡or ¡worn ¡> ¡86°F ¡ Pump ¡funcHon ¡OK ¡under ¡most ¡condiHons ¡ ¡

Sources: ¡insulin ¡package ¡inserts, ¡insulin ¡pump ¡manufacturers ¡

Pump ¡& ¡Temperature ¡Extremes ¡ During ¡Exercise ¡

“Cool” ¡Ideas: ¡

ü ¡Keep ¡pump ¡out ¡of ¡direct ¡sunlight ¡

• ¡Wear ¡under ¡clothing ¡
• ¡Store ¡in ¡a ¡cool ¡place ¡when ¡disconnected ¡
• ¡Don’t ¡forget ¡the ¡tubing!!! ¡

ü Spend ¡less ¡Hme ¡in ¡extreme ¡heat ¡

• ¡Get ¡into ¡a/c ¡and ¡shade ¡periodically ¡
• ¡Humidity ¡is ¡not ¡a ¡factor ¡

ü ¡FRIO ¡Cooling ¡Case ¡

Bionic ¡Pancreas ¡

Bionic ¡Pancreas: ¡ ¡Role ¡of ¡Glucagon ¡

“It ¡is ¡impossible ¡to ¡provide ¡a ¡single ¡set ¡of ¡guidelines ¡ ¡ appropriate ¡for ¡all ¡people ¡with ¡diabetes ¡who ¡wish ¡to ¡exercise, ¡ ¡and ¡the ¡best ¡advice ¡is ¡to ¡encourage ¡pa:ents ¡with ¡diabetes ¡to ¡ document ¡for ¡themselves ¡what ¡works ¡and ¡what ¡does ¡not ¡ work.” ¡

Wallberg-­‑Henriksson ¡Diabetes ¡1982;31:1044-­‑50. ¡

“Instead ¡of ¡focusing ¡on ¡the ¡summit, ¡focus ¡on ¡developing ¡and ¡ building ¡those ¡growth ¡habits. ¡ ¡ ¡It’s ¡not ¡a ¡recipe, ¡it’s ¡an ¡equaPon. ¡ ¡ Three ¡important ¡words ¡-­‑ ¡ ¡ ¡ ¡Educate ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Prepare ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Experiment ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡in ¡that ¡order, ¡and ¡in ¡a ¡loop.” ¡

¡