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Produktion
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Hormone
regulieren den Blutzuckerspiegel |
Der
Stoffwechsel der Kohlenhydrate ist ein komplexer Vorgang,
der über Hormone gesteuert wird. Diese Hormone werden in der Bauchspeicheldrüse gebildet. Es sind Insulin, Glukagon
und Somatostatin sowie pankreatisches Polypeptid. Bei Diabetes spielt vor allem das Insulin eine entscheidende Rolle, weil
es das einzige Hormon ist, das den Blutzuckerspiegel senken kann. |
Insulin
besteht aus 51 Aminosäuren, die in zwei Ketten angeordnet sind |
Insulin
ist eine Eiweißverbindung. Eiweiße setzen sich aus Aminosäuren zusammen, von denen es
25 verschiedene gibt. Beim Insulin sind die Aminosäuren zu langen Ketten verbunden, die
eine typische Gestalt haben. Insulin besteht aus zwei Ketten:
- Die A-Kette besteht aus 21 Aminosäuren.
- Die B-Kette besteht aus 30 Aminosäuren.
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Verknüpft sind diese beiden Ketten mit Hilfe von
Schwefelbrücken.
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Bei
der Insulinbildung entsteht in der Vorstufe das C-Peptid |
Zunächst
wird in den B-Zellen der Langerhans-Inseln das
Proinsulin gebildet. Es ist eine Vorstufe des Insulins und sieht auch etwas anders aus. Es
besitzt nämlich, zusätzlich zur A-Kette und B-Kette, noch eine dritte Aminosäurekette,
die C-Peptid genannt wird. Das C-Peptid sorgt für den richtigen Aufbau des Insulins und
für die Bildung der Schwefelbrücken. Ist alles fertig, dann wird das C-Peptid
abgespalten, und das Insulin kann aktiv werden. |
Zur
Bestimmung der produzierten Insulinmenge ist das C-Peptid von entscheidender Bedeutung |
Wenn
man die Aktivität der Bauchspeicheldrüse zur Bildung von Insulin messen will, ist das
C-Peptid eine große Hilfe. Es lässt sich noch nach Stunden im Blut einfach und sicher
feststellen. Man braucht bloß die Konzentration des C-Peptids im Blut messen. Dann kann
man sich die Menge des gebildeten Insulins ausrechnen. Für Diabetiker, die mit Insulin
behandelt werden, ist das sehr wichtig. Die normale Insulinproduktion liegt bei ungefähr
2 Gramm pro Tag. |
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Freisetzung
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Insulin
wird auf zwei Arten in den Blutkreislauf eingeführt |
Wenn
ein Mensch Nahrung zu sich nimmt, reagieren die B-Zellen auf zwei verschiedene Weisen. Als
erstes wird, sobald der Magen Verdauungsbewegungen macht, aus einer "stillen"
Reserve direkt Insulin in den Blutkreislauf abgegeben. Diese Reserve ist in winzigen
kleinen Körnchen in den B-Zellen gespeichert. Das reicht aber natürlich nicht aus.
Deshalb beginnen die B-Zellen gleichzeitig mit der Produktion von Insulin. Das wird dann
langsam und gleichmäßig in den Blutkreislauf abgegeben. |
Das
freigesetzte Insulin gelangt über die Pfortader in die Leber und beginnt dort mit seiner
spezifischen Arbeit |
Als
erstes gelangt das Insulin über die
Pfortader in die Leber. Die Leber verbraucht
ungefähr die Hälfte des Insulins. Das liegt daran, dass sie für den Kohlenhydratstoffwechsel eine wichtige Rolle spielt und einen
Teil der Glukose speichert. Der Rest des Insulins verteilt sich über den Blutkreislauf
auf die Zellen von Muskel- und Fettgewebe. Insulin hat die Funktion, die Zuführung von
Glukose in die Zellen zu beschleunigen. Auf diese Weise senkt es den Glukosespiegel im
Blut. Um diese Aufgabe zu erfüllen, verbindet sich das Insulin mit speziellen Rezeptoren
an den Zellen, den Insulinrezeptoren. Dadurch wird sozusagen eine "Tür in der
Zellmembran aufgeschlossen", durch die die Glukose in die Zelle gelangt. |
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Wirkung
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Insulinsensitive
Organe können Glukose nur mit Hilfe des Insulins speichern |
Insulin
hat im Körper vielfältige Wirkungen. Fettgewebe, Muskulatur und Leber sind bei der
Aufnahme und Verwertung von Glukose auf die Mithilfe von Insulin angewiesen. Es regt den
Transport in das Zellinnere an, indem es bestimmte Strukturen in der Zellwand zur Aufnahme
der Glukose aktiviert. Diese Organe werden deshalb auch oft "insulinsensitive"
Organe genannt. |
Im
gesamten Körper sorgen die unterschiedlichen Prozesse, die durch das Insulin angeregt
werden, dafür, dass Glukose in die Speicher gelangt und so der Blutzuckerspiegel gesenkt
wird |
- Insulin fördert den Transport von Glukose zu allen Zellen
des Körpers.
- Insulin aktiviert in der Leber und in den Muskelzellen
Enzyme, die für die Verbrennung von Glukose und die Verarbeitung von Glukose in Glykogen
verantwortlich sind.
- Insulin sorgt in den Fettzellen für die Aktivierung von
Enzymen, die zur Umwandlung von Glukose in Fett notwendig sind.
- Insulin hemmt den Abbau von Fett.
- Insulin hat einen wachstumsfördernden Effekt.
- Insulin fördert die Bildung von Eiweißen, indem es die
Aufnahme von Aminosäuren in die Zellen unterstützt.
- Insulin hemmt in der Bauchspeicheldrüse die Bildung von
Glukagon.
- Insulin unterstützt die Versorgung der Zellen mit
Mineralstoffen.
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Gegenspieler
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Glukagon
ist der wichtigste Gegenspieler des Insulins |
Wichtigster
Gegenspieler für das Insulin ist das Glukagon. Glukagon ist ebenfalls ein Hormon, das in
den A-Zellen der Langerhans-Inseln in der
Bauchspeicheldrüse gebildet wird. Um den Blutzuckerspiegel anzuheben, sind zwei
Hauptwirkungen des Glukagons von Bedeutung:
- Glykogenolyse: Der Körper des Menschen braucht Glukose
zur Energiegewinnung. Erhält der Körper nicht genug Glukose (Zucker) aus dem Blut, so
müssen Glukosereserven aus der Leber und der Muskulatur freigesetzt bzw. in Glukose
umgewandelt werden. Diesen Vorgang, bei dem die Speicherform der Glukose, das Glykogen,
umgewandelt wird, nennt man Glykogenolyse. Die Glykogenolyse wird durch Glukagon angeregt.
- Glukoneogenese: Eine weitere Funktion des Glukagons
besteht darin, in der Leber (90 Prozent) und in den
Nieren (10 Prozent) die Neubildung von
Glukose herbeizuführen. Dieser Prozess nennt sich Glukoneogenese. Die Glukoneogenese ist
die Neubildung von Glukose aus Nicht-Kohlenhydrat-Vorstufen. Diese Vorstufen sind
Aminosäuren, Glyzerin oder Laktat.
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Auf
diese Weise wirkt Glukagon genau entgegengesetzt zu Insulin, das die Speicherung der
Glukose bewirkt. Glukagon sorgt für die Freisetzung der Glukose. |
Adrenalin
regt in Sekundenschnelle die Rückführung von Glykogen in Glukose an |
Ein
weiterer Gegenspieler des Insulins ist das
Hormon Adrenalin. Es wird im
Nebennierenmark
gebildet. Adrenalin fördert die Umwandlung von Glykogen in Glukose und sorgt so für den
Abbau der Glukosespeicher. Es hat außerdem die Aufgabe, die Bildung von freien
Fettsäuren in den Fettzellen anzuregen. Adrenalin ist auch als Stresshormon
bekannt, weil es in Sekunden die Herz-Kreislauf-Funktion, Nerven und Gehirn in
Alarmzustand versetzen kann. |
Cortison
wirkt langsamer |
Das
in der Nebennierenrinde
produzierte Hormon
Kortison ist ebenfalls ein Gegenspieler des Insulins. Im Prinzip wirkt
es genau wie das Adrenalin auf den Kohlenhydratstoffwechsel
ein. Es ist dabei aber wesentlich langsamer. So gesehen wirkt es dem Stress entgegen.
Kortison wirkt im ganzen Körper entzündungshemmend. Top |
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Zur Übersicht:
Physiologie: Stoffwechsel und Insulin |
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