Arbeitsblatt: Blutzucker-Regulation und Diabetes

Regulation des Blutzuckerspiegels und Diabetes Glucose (Traubenzucker) ist die Hauptenergiequelle des menschlichen Körpers. Sie wird für alle Vorgänge im Körper benötigt. Bei Zuckermangel ist die Energieversorgung der Zellen, insbesondere der Hirnzellen, nicht mehr gewährleistet. Äussere Anzeichen sind Hunger, weiche Knie, zittrige Hände, Blässe, Sehstörungen und im extremen Fall Koma oder Tod. Auch zu viel Zucker im Blut hat negative Folgen, so können Blutgefässe, Nerven und Nieren geschädigt werden. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass der im Blut vorhandene Zucker auf einem möglichst konstanten Niveau gehalten wird. Der Anteil von Glucose im Blut wird Blutzuckerspiegel genannt und liegt beim Menschen im Optimalfall bei 5 mmol/l (90 mg/dl). Dies entspricht knapp einem Gramm Glucose pro Liter Blut. Dieses eine Gramm Glucose reicht aber nur für 15 Minuten Grundumsatz des Körpers, also wenn wir nüchtern und in Ruhe sind. Bewegen wir uns, dann reicht dieses Gramm Glucose gerade mal für einen 10-Sekunden-Sprint oder 2 Minuten Velofahren bei 25 km/h. Glucose muss dem Körper also ständig zur Verfügung stehen. Wie regelt der Körper nun aber den sich ständig durch Nahrungsaufnahme oder körperliche Aktivität verändernden Blutzuckerspiegel? 1. Erhöhter Blutzuckerspiegel (5 mmol/l): Wenn wir kohlenhydratreiche Nahrung (Getreideprodukte, Obst, Milch, Zucker) zu uns nehmen steigt unser Blutzuckerspiegel je nach Zuckerform unterschiedlich stark an. Glucose (z.B. in Honig oder Früchten) wird sofort vom Blut aufgenommen. Stärke (z.B. in Reis, Kartoffeln, Getreideprodukten, Hülsenfrüchte, ) hingegen muss zuerst in Einfachzucker zerlegt werden, was natürlich eine gewisse Zeitspanne in Anspruch nimmt. In der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) gibt es nun Sensoren, welche den Blutzuckerspiegel messen. Steigt dieser an, schüttet die Bauchspeicheldrüse das Hormon Insulin aus, welches auf mehrere Arten im menschlichen Körper wirkt. So wirkt es z.B. auf die Köperzellen wie ein Schlüssel, der ihnen ermöglicht mehr Glucose aufzunehmen. Dies sind u.a. die Skelettmuskeln und das Gehirn, aber auch die Fettzellen. Insulin fördert gezielt den Fettaufbau und hemmt den Fettabbau. Die Leber reagiert auf das Insulin, indem sie den Glucose-Überschuss zum Anlegen eines Energiespeichers in Form von Glykogen nutzt. Durch diese beiden Vorgänge sinkt der Blutzuckerspiegel wieder auf 5 mmol/l, so dass die Sensoren der Bauchspeicheldrüse nicht mehr ansprechen und kein Insulin mehr ins Blut abgegeben wird. 2. Niedriger Blutzuckerspiegel (7.8 mmol/l) und andererseits einen Energiemangel der Zellen. Die Zellen hungern, während im Blut Zucker-Überschuss herrscht. Im Extremfall kann das (als Folge einer ungenügenden Leistung des Kreislaufs) zu Sauerstoffmangel im Gehirn und damit zum Koma und zum Tod führen. Der Körper versucht, den Energiemangel in den Zellen mit verstärkter Zuckeraufnahme im Darm zu kompensieren, obwohl ja bereits mehr als genug Zucker im Blut vorhanden ist, dieser aber nicht von den Zellen aufgenommen werden kann. Bei 10 mmol/l Glucose ist die Kapazitätsgrenze erreicht und der Körper scheidet Glucose über die Niere aus. Dies führt zum „süssen Urin, welcher dem Diabetes den Namen gab. „Diabetes mellitus heisst nämlich so viel wie „süsser Durchfluss. In der Antike wurde die Diagnose für Diabetiker übrigens durch eine Geschmacksprobe des Urins gestellt. Bleibt der Blutzuckerspiegel über längere Zeit erhöht, kommt es in den Blutgefässen zu Ablagerungen, die den Blutfluss stören. Aus diesem Grund ist bei Diabetikern das Risiko, einen Herzinfarkt oder Schlaganfall zu erleiden, erhöht. Auch die Gefässe der Augen werden geschädigt, was zur Erblindung führen kann. Ausserdem können durch die mangelnde Blutversorgung Nerven absterben, was sich durch Taubheitsgefühle und Kribbeln in Armen oder Beinen bemerkbar macht. Wenn sich die Gewebe aufgrund der gestörten Durchblutung entzünden und in der Folge absterben, kann es z.B. zu einem diabetischen Fuss (siehe Bild) kommen. Die Nieren filtern und reinigen das Blut und werden somit stark vom hohen Blutzuckerspiegel beeinträchtigt. Diabetes ist die häufigste Ursache für ein Nierenversagen. Diabetes ist die vierthäufigste krankheitsbedingte Todesursache. Alle 10 Sekunden stirbt ein Mensch an den Folgen von Diabetes. Weltweit gibt es etwa 285 Millionen Diabetiker und jedes Jahr kommen etwa 7 Millionen dazu. In der Schweiz leiden rund 350‘000 Personen an Diabetes, etwa 30‘000 sind Typ 1Diabetiker. Aufgaben 3 1. Kommentieren Sie den untenstehenden Comic, indem Sie zu jedem Teilbild die dort gezeigten Vorgänge notieren. 2. Was kann ein Diabetiker tun, wenn er sich zu viel Insulin gespritzt hat? 4 3. Übergewicht und Fettleibigkeit werden immer häufiger. Man sagt, dass Süssgetränke hierbei eine entscheidende Rolle spielen. Beurteilen Sie diese Aussage in Anbetracht der Wirkungen von Insulin. Behandlung von Diabetes Die Behandlung des Diabetes Typ 1 besteht im Ersatz des fehlenden Insulins. Die erforderliche Dosis richtet sich nach dem aktuellen Blutzucker, der Menge an zugeführten Kohlenhydraten und der geplanten körperlichen Aktivität. Zum Erlernen der Insulintherapie gibt es spezielle Schulungskurse für Betroffene und Angehörige. Die Verabreichung des Insulins muss in Form von Injektionen erfolgen, da bei oraler Verabreichung (als Tablette) das Insulin durch Verdauungsenzyme zerstört würde. Die Entwicklung von modernen Injektionshilfen (Pen oder Pumpe) ermöglicht den Menschen mit Diabetes eine einfache, diskrete und exakt dosierte Insulinverabreichung. Die Behandlung beim Typ-2-Diabetes besteht in einer gesunden, ausgewogenen Ernährung, unterstützt durch vermehrte körperliche Aktivität. Lassen sich die erhöhten Blutzuckerwerte mit diesen Massnahmen nicht normalisieren, werden Tabletten eingesetzt, die die Bauchspeicheldrüse stimulieren. Wird auch damit keine gute Blutzuckereinstellung erreicht, ist eine Therapie mit Insulin nötig. 5 Die Regulation des Blutzuckerspiegels 1. Ergänzen Sie mit Hilfe des Textes (und der Legekärtchen) den Regelkreis zur Blutzuckerregulation mit den entsprechenden Begriffen. 2. Markiere Sie mit Pfeilen die Stellen, an denen der Regelkreis bei den beiden Diabetes-Typen gestört ist. 6 7