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Insulin
Inhaltsübersicht:
Produktion
Freisetzung
Wirkung
Gegenspieler
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Produktion
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.
Aninosäureketten beim menschlichen Insulin

Verknüpft sind diese beiden Ketten mit Hilfe von Schwefelbrücken.

 

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
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
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
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.

 

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.

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Zur Übersicht:
Physiologie: Stoffwechsel und Insulin

 




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