em jejum e os n´ıveis de glicose serem verificados por 2 ou 3 vezes (Kuzuya et al.,
2002).
2.8
Tratamento e controlo da diabetes mellitus
O tratamento da diabetes ´e proposto no momento do diagn´ostico da doen¸ca e pode ser diferente para cada indiv´ıduo, pois depende muito de diversos factores influ- enci´aveis, como ´e o caso do tipo de diabetes, da existˆencia de problemas m´edicos adicionais, existˆencia de complica¸c˜oes de diabetes, idade e estado cl´ınico do in- div´ıduo. Deste modo, ´e tra¸cado um plano de tratamento que permitir´a ao doente diab´etico controlar o seu estado cl´ınico e manter as concentra¸c˜oes de glicose no sangue saud´aveis.
Para o tratamento da diabetes torna-se essencial que o doente diab´etico mantenha um controlo glic´emico rigoroso de modo a prevenir complica¸c˜oes caracter´ısticas desta doen¸ca. Isto ´e conseguido mantendo um estilo de vida preenchido de actividade f´ısica e dietas saud´aveis. A modera¸c˜ao ou elimina¸c˜ao do consumo de ´alcool e tabaco tamb´em permite controlar os n´ıveis de glicose no sangue (Grunberger and Al-Khayer,
2004).
O controlo glic´emico necessita de ser efectuado de forma frequente, preferencialmente antes das refei¸c˜oes e de deitar, e poder´a englobar ainda a administra¸c˜ao de medica¸c˜ao oral ou insulina, dependendo do tipo de diabetes mellitus a tratar.
Deste modo, o tratamento da diabetes mellitus do tipo I requer essencialmente injec¸c˜oes di´arias de insulina de modo a evitar ao m´aximo a condi¸c˜ao de hipoglicemia, para al´em de n˜ao prescindir de uma dieta equilibrada e exerc´ıcio f´ısico para combater o aumento de peso provocado pela administra¸c˜ao de insulina (Grunberger and Al- Khayer, 2004).
A dosagem ´e individualizada e sugerida de modo a satisfazer as necessidades es- pec´ıficas de cada doente diab´etico. Dependendo do doente diab´etico e da dura¸c˜ao
de ac¸c˜ao da insulina, este poder´a necessitar 1 ou mais injec¸c˜oes por dia, adminis- tradas sempre ao longo dos per´ıodos de refei¸c˜ao de modo a que a reac¸c˜ao `a insulina n˜ao cause epis´odios hipoglic´emicos (Grunberger and Al-Khayer, 2004).
Por outro lado, o tratamento da diabetes mellitus do tipo II consiste basicamente na perda efectiva de peso e na manuten¸c˜ao de actividade f´ısica. A nutri¸c˜ao ´e um factor extremamente importante que o doente diab´etico tem de respeitar de forma a manter um controlo minucioso dos n´ıveis de glicose no sangue. Embora o n´umero de monitoriza¸c˜oes di´arias de n´ıveis glic´emicos varie com o tratamento administrado para cada doente diab´etico, este necessitar´a de ser efectuado pelo menos em jejum (glicemia p´os-jejum) e ap´os 2 horas da ingest˜ao da refei¸c˜ao mais pesada do dia (glicemia p´os-prandial) (Grunberger and Al-Khayer, 2004).
Caso a mudan¸ca do estilo de vida n˜ao seja suficiente para diminuir as concentra¸c˜oes de glicose no sangue, ser´a necess´ario iniciar um tratamento baseado na medica¸c˜ao oral. No entanto, a medica¸c˜ao oral n˜ao libera os doentes diab´eticos da obriga¸c˜ao de manter a alimenta¸c˜ao saud´avel, actividade f´ısica e perda de peso (Grunberger and Al-Khayer, 2004).
Com o desenvolvimento da doen¸ca, os doentes diab´eticos do tipo II poder˜ao ne- cessitar um tratamento baseado na combina¸c˜ao de medica¸c˜ao oral com a injec¸c˜ao de insulina de modo a ajudar na manuten¸c˜ao dos seus n´ıveis de glicose no sangue (Grunberger and Al-Khayer, 2004).
3
Princ´ıpio de monitoriza¸c˜ao da
diabetes mellitus
Neste cap´ıtulo apresentam-se e descrevem-se algumas das diversas t´ecnicas e m´etodos de monitoriza¸c˜ao de glicose classificadas pela tecnologia de detec¸c˜ao em que se ba- seiam. Estes m´etodos de monitoriza¸c˜ao de glicose foram divididos em quatro ca- tegorias gerais: m´etodos ´opticos, m´etodos qu´ımicos, m´etodos baseados em press˜ao osm´otica e outros m´etodos que n˜ao se englobam nas trˆes anteriores categorias (e.g. tecnologia fotoac´ustica).
Dependendo dos diversos m´etodos ´opticos, com fim de realizar medi¸c˜oes de n´ıveis glic´emicos estes podem-se basear nas propriedades ´opticas das mol´eculas de glicose ou nas propriedades f´ısicas da pele humana devidas a efeitos indirectos da glicose. Deste modo, e com o intuito de permitir uma maior perceptibilidade, os m´etodos ´opticos foram divididos em 4 grupos: espectroscopia de absor¸c˜ao de infravermelhos (NIR – Near Infrared e MIR – Mid-Infrared ), espectroscopia de ressonˆancia Raman (RR), polarimetria e espectroscopia de fluorescˆencia (baseados em GOx e O2 ou n˜ao
baseados em O2).
Por outro lado, os m´etodos qu´ımicos baseiam-se essencialmente em reac¸c˜oes es- pontˆaneas de oxida¸c˜ao/redu¸c˜ao, catalisada pela enzima glicose oxidase (GOx), e
na gera¸c˜ao de corrente el´ectrica de rela¸c˜ao proporcional aos n´ıveis glic´emicos. En- tre os m´etodos qu´ımicos, estes fazem uso das varia¸c˜oes de impedˆancia (condutivi- dade) ou de capacidade (permitividade) para determinar as concentra¸c˜oes de gli- cose, e dividem-se em: m´etodos condutim´etricos (baseados na espectroscopia de im- pedˆancia) e m´etodos amperim´etricos (el´ectrodos enzim´aticos de glicose, microdi´alise e m´etodos transd´ermicos).
Os m´etodos baseados em press˜ao osm´otica baseiam-se no fen´omeno da osmose, que se define pela passagem de ´agua por uma membrana semiperme´avel em direc¸c˜ao favor´avel ao gradiente de concentra¸c˜ao at´e que seja alcan¸cado um equil´ıbrio de con- centra¸c˜ao. Tal como para todos os m´etodos anteriores, foi descrito o seu princ´ıpio de funcionamento e detec¸c˜ao e referidos exemplos de dispositivos desenvolvidos ba- seados neste m´etodo de monitoriza¸c˜ao de glicose.
Foram evidenciados alguns outros m´etodos de monitoriza¸c˜ao de glicose, como ´e o caso da espectroscopia fotoac´ustica, e fundamentados com os respectivos exemplos de dispositivos medidores de glicose.
De modo a possibilitar uma maior percep¸c˜ao dos m´etodos de monitoriza¸c˜ao abor- dados foram descritas algumas das suas vantagens e desvantagens, dando especial aten¸c˜ao aos sensores osm´oticos uma vez que foi o m´etodo de monitoriza¸c˜ao de glicose proposto para esta disserta¸c˜ao.
3.1
Introdu¸c˜ao aos m´etodos de monitoriza¸c˜ao de
glicose
Como referido anteriormente no cap´ıtulo 2, quando esta doen¸ca n˜ao ´e convenien- temente controlada, poder´a causar sintomas agudos e complica¸c˜oes cr´onicas carac- ter´ısticas. Exemplos das poss´ıveis consequˆencias que esta doen¸ca pode causar s˜ao: doen¸cas cardiovasculares, les˜oes renais e neurol´ogicas, problemas visuais, doen¸cas digestivas, s´ındrome do p´e diab´etico e feridas de dif´ıcil cicatriza¸c˜ao.
3.1. INTRODUC¸ ˜AO AOS M´ETODOS DE MONITORIZAC¸ ˜AO DE GLICOSE 25
De modo a evitar todas estas complica¸c˜oes da doen¸ca, os doentes diab´eticos necessi- tam de manter uma monitoriza¸c˜ao muito precisa e cont´ınua dos n´ıveis de glicose no sangue. Clinicamente o controlo de glicemia ´e realizado por m´etodos semi-invasivos que implicam uma picada no dedo para a colheita de uma gota (amostra) de sangue com o intuito de a sujeitar a medi¸c˜oes baseadas em oxida¸c˜ao de glicose ou m´etodos electroqu´ımicos. Este processo passa pela coloca¸c˜ao de uma amostra de sangue numa fita reagente, que ser´a inserida num medidor de glicose, como apresentado na figura 3.1. Por sua vez, este estimar´a o n´ıvel de glicemia com base na composi¸c˜ao qu´ımica da amostra de sangue, ou seja, na mudan¸ca de cor da fita em contacto com o sangue.
Figura 3.1 – Processo de an´alise que o medidor de glicose realiza sobre a amostra de sangue
colocada na fita reagente (Northridge Tower Pharmacy,2009).
A principal desvantagem deste m´etodo capilar convencional consiste no facto deste apenas fornecer valores glic´emicos isolados, que n˜ao reflectem as varia¸c˜oes di´arias e nocturnas.
De modo a manter os seus n´ıveis glic´emicos controlados os doentes diab´eticos ne- cessitam de realizar v´arias medi¸c˜oes ao longo do dia. No entanto, as dores descon- fort´aveis infligidas e o tempo gasto na realiza¸c˜ao destas medi¸c˜oes s˜ao determinantes na limita¸c˜ao do n´umero de medi¸c˜oes efectuadas diariamente.
De modo a contornar estes factores determinantes, foram desenvolvidas v´arias novas tecnologias que permitem realizar a mesma monitoriza¸c˜ao atrav´es da explora¸c˜ao de novas t´ecnicas de medi¸c˜ao para al´em do sangue e de forma cont´ınua (tamb´em ao
longo das horas de sono).
Um factor que deve sempre ser tomado em conta na escolha do m´etodo de monito- riza¸c˜ao de glicose ´e a calibra¸c˜ao do dispositivo.
Segundo Koschinsky and Heinemann (2001), o processo de calibra¸c˜ao exige que os sinais oriundos dos sensores sejam transformados de forma a corresponderem com os n´ıveis de glicose no sangue actuais (n˜ao os n´ıveis intersticiais de glicose). Este pro- cesso de calibra¸c˜ao envolve a medi¸c˜ao da glicose no sangue atrav´es do m´etodo capilar convencional, relacionando os valores resultantes com os obtidos simultaneamente atrav´es do sensor. A calibra¸c˜ao do sensor de glicose termina com o ajustamento adequado de todos os seus valores resultantes.
No entanto, enquanto o n´umero de calibra¸c˜oes de um sistema de monitoriza¸c˜ao de glicose por dia n˜ao deva passar a unidade ap´os a calibra¸c˜ao prim´aria, existem um grande n´umero de dispositivos de monitoriza¸c˜ao de glicose no mercado que requerem v´arias calibra¸c˜oes ao dia.
Existem os mais variados m´etodos de medi¸c˜ao da concentra¸c˜ao de glicose, sendo alguns destes descritos de seguida.