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Diabetes mellitus. Dysregulation des Blutzuckers

von Julius Pfad (Autor)

Facharbeit (Schule) 2010 31 Seiten

Biologie - Krankheiten, Gesundheit, Ernährung

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Regulation des Blutzuckers

3. Dysregulation des Blutzuckers beim Diabetes mellitus
3.1. Allgemeines über den Diabetes mellitus
3.2. Pathogenese des Diabetes mellitus
3.2.1. Diabetes Typ 1
3.2.2. Diabetes Typ 2
3.3. Symptome des Diabetes mellitus
3.4. Folgen des Diabetes mellitus
3.5. Therapie des Diabetes mellitus

4. Resümee

5. Literatur- und Quellenverzeichnis
5.1. Literatur
5.2. Internetquellen
5.3. Sonstige Quellen

6. Anhang
6.1. Grafiken
6.2. Messung des Nüchtern-Blutzuckers
6.3. Oraler Glukose-Toleranztest
6.4. Interview

1. Einleitung

„A bleaker picture has now emerged. Diabetes is fast becoming the epidemic of the 21st century.”[1]

Dieses Zitat aus dem Jahr 2006 stammt von Pierre Lefebvre, dem Präsidenten der International Diabetes Federation. Es zeigt, dass Diabetes mellitus im 21. Jahrhundert ein sehr wichtiges Thema für die Weltgemeinschaft sein wird.

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Dysregulation des Blutzuckers am Beispiel des Diabetes mellitus. Die Themenstellung wirft zunächst die Frage auf, wie normalerweise die Regulierung des Blutzuckers abläuft. Nach der Erläuterung dieser Regulation gehe ich auf die Dysregulation beim Diabetes mellitus ein. Zu Anfang zeige ich allgemeine Informationen über den Diabetes mellitus auf und erläutere anschließend die Pathogenese[2] der Krankheit, unterteilt in die zwei Haupttypen des Diabetes mellitus. Da man während der Bearbeitung der Themenstellung zwangsläufig dazu kommt, nach den Symptomen und Folgen des Diabetes mellitus zu fragen, sind diese anschließend Gegenstand der Betrachtung. Zum Ende des Hauptteiles beschäftige ich mich mit den verschiedenen Therapieformen. Im Schlussteil ziehe ich ein Resümee.

Mein Interesse für dieses Thema begründet sich darin, dass ich eine Begeisterung für Biologie und Medizin habe, welche sich im Rahmen des Betriebspraktikums ergeben hat. Das Thema Diabetes mellitus habe ich mir ausgesucht, da ich in meinem Praktikum viele Patienten gesehen habe, die an einem Diabetes mellitus erkrankt waren. Ich wollte verstehen, wo die Problematik beim Diabetes mellitus liegt, welche Auswirkungen auf den menschlichen Körper zu beobachten sind und in wie weit die Krankheit therapierbar ist.

2. Regulation des Blutzuckers

Glukose (chemische Formel: C6H12O6) spielt eine zentrale Rolle in der Energieversorgung des menschlichen Körpers. Über die Zellatmung[3], welche in den Zellen stattfindet, wird Energie bereitgestellt, die u.a. für körperliche Arbeit und Sport benötigt wird. Zudem sind das Gehirn und die Erythrozyten vollständig abhängig von Glukose. Die Glukose, die der Mensch benötigt, wird vorwiegend[4] über die Nahrung in Form von Kohlenhydraten, wie z.B. Amylose in Getreide oder Laktose in Milchprodukten, aufgenommen. Diese Kohlenhydrate werden durch bestimmte Enzyme in ihre Bausteine zerlegt (Beispiel: Laktose (Kohlenhydrat) durch Laktase (Enzym) in Glukose und Galaktose[5] ). Der durchschnittliche Bedarf eines erwachsenen Menschen an Glukose beträgt 2 - 4 mg pro Kilogramm Körpergewicht pro Minute[6].

So benötigt z.B. ein erwachsener Mensch mit einem Gewicht von 70 kg 201,6 g bis 403,2 g Glukose pro Tag.

Damit den Zellen immer ausreichend Glukose zur Verfügung steht, wird der Blutzuckerspiegel[7] durch das Hormonsystem gesteuert. Der Sollwert, welcher von der Großhirnrinde vorgegeben wird, liegt bei 80 ± 20 mg/dl (≙ 4,5 ± 1 mmol/l)[8]. Hierbei sind die Peptidhormone[9] Insulin und Glukagon entscheidend, welche in der Bauchspeicheldrüse (Pankreas)[10] gebildet werden.

Das Pankreas[11] weist inselartige Zellgruppen auf. Diese sogenannten „Langer-hansschen Inseln“, welche ca. ein bis zwei Prozent der Masse der Bauchspeichel-drüse ausmachen[12], bestehen aus drei Arten von Zellen:

1) den Alphazellen, welche Glukagon produzieren (25% der Inselzellen),
2) den Betazellen, welche Insulin bilden (60% der Inselzellen), und
3) den Deltazellen, welche das Hormon Somatostatin synthetisieren (15% der Inselzellen)[13].

Insulin fungiert bei der Regulierung der Glukose im Blut als wichtigstes blutzuckersenkendes Hormon. Glukagon stellt den Antagonisten dar und erhöht folglich den Blutzuckerspiegel. Neben Glukagon steigern auch Adrenalin (im Nebennierenmark gebildet), die Glukokortikoide (produziert in der Nebennieren-rinde) und Wachstumshormone (synthetisiert in der Hypophyse) den Blutzucker.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Sobald Glukose über die Nahrung in das Blut gelangt, wird dieses von den Betazellen des Pankreas wahrgenommen, und es kommt zur Synthese von Insulin, welches dann in die Blutbahn abgegeben wird. Da Insulin nicht fettlöslich ist, durchdringt es nicht die Lipidschicht der Muskel-, Fett[14] - und Leberzellen, sondern bindet sich nach dem Schlüssel - Schloss - Prinzip an die Rezeptor-proteine der entsprechenden Zellen. Dadurch, dass Insulin an ein Rezeptorprotein gebunden ist, wird der Einstrom von Glukose in die Zelle ermöglicht.

Damit ist deutlich, dass der Prozess der Glukoseaufnahme in die Zelle nicht nur von der Insulinmenge, sondern auch von der Ansprechbarkeit der Insulin-rezeptoren abhängt.

Wie in der Grafik ersichtlich, kommt es nach der Aufnahme von Glukose in die Zellen zur Glykogenese, welche durch das Insulin gefördert wird. Hierbei wird Glukose in den Speicherstoff Glykogen umgewandelt. Gleichzeitig hemmt Insulin in der Leber die Glukoneogenese, eine Synthese von Glukose aus Fetten und Aminosäuren, und die weitere Abgabe von Insulin („negatives Feedback“).

Wenn der Blutzuckerspiegel sinkt, z.B. durch Sport oder mangelnde Nahrungsaufnahme, produzieren die Alphazellen Glukagon und geben es in den Blutkreislauf ab. Dieses fördert die Glykogenolyse, d.h. die Umwandlung des Glukose-Speicherstoffs Glykogen zurück in Glukose, und die Glukoneogenese (siehe Grafik). Ferner kann es zu einer Synthese von Adrenalin und Glukokortikoiden kommen. Das Adrenalin stimuliert die Glykogenolyse und die Glukokortikoide die Glukoneogenese.

Somatostatin, welches in den Deltazellen gebildet wird, hemmt sowohl die Synthese von Glukagon als auch von Insulin. Zudem inhibiert es die Verdauungs-aktivität und wirkt damit großen Schwankungen des Blutzuckerspiegels entgegen.

Die Regulierung des Blutzuckers ist von Nöten, da es bei einer Unterzuckerung (Hypoglykämie[15] ) u.a. zu Krampfanfällen, Hirnschäden oder auch dem Tod kommen kann. Eine Überzuckerung (Hyperglykämie[16] ) führt u.a. zu Seh- und Bewussteinsstörungen. Sowohl Hyper- als auch Hypoglykämie können zu einem Koma führen.

Bei bestimmten Krankheiten kommt es zu einer Dysregulation des Blutzuckers, wie z.B. beim Diabetes mellitus[17].

3. Dysregulation des Blutzuckers beim Diabetes mellitus

3.1. Allgemeines über den Diabetes mellitus

Der Begriff „Diabetes mellitus“ kommt aus dem Griechischen und bedeutet „honigsüßer Durchfluss“. Diese Bezeichnung lässt sich darauf zurückführen, dass durch die Dysregulation ein hoher Gehalt an Glukose im Blut und somit auch im Harn vorliegt[18]. Früher wurde eine geschmackliche Urinprobe zur Diagnose verwendet.

Nach Herold ist Diabetes mellitus „[…] meist eine erbliche chronische Stoffwechselerkrankung, die auf einem absoluten oder relativen Mangel an Insulin beruht […].“[19]

Heutzutage sind in Deutschland etwa acht bis zehn Millionen Menschen an Diabetes mellitus erkrankt[20]. Nach dem Bericht der International Diabetes Federation waren 2009 285 Millionen Menschen weltweit an Diabetes erkrankt, davon 53 Millionen in Europa. Schätzungen zufolge werden 2030 etwa 435 Millionen Menschen an Diabetes mellitus leiden[21]. Im Vergleich dazu waren es im Jahr 2000 177 Millionen und 1985 30 Millionen[22]. Die Zahlen zeigen die rapide Zunahme der Inzidenz.

Diabetes mellitus lässt sich in zwei Haupttypen klassifizieren: den Typ-1-Diabetes, früher auch als Jugenddiabetes oder IDDM (insulin dependent diabetes mellitus) bekannt, und den Typ-2-Diabetes, auch bekannt als Altersdiabetes oder NIDDM (non insulin dependent diabetes mellitus)[23]. Zudem gibt es noch neun weitere Diabetesformen, wie z.B. den Schwangerschaftsdiabetes[24].

Weniger als 10% der Diabetiker in Deutschland leiden unter dem Typ-1-Diabetes[25]. Der Typ-1-Diabetes tritt plötzlich auf und basiert auf einer Autoimmunerkrankung. Das vorwiegende Manifestationsalter liegt zwischen 12 und 24 Jahren.

Mehr als 90% der an Diabetes Erkrankten leiden am Typ-2-Diabetes[26], der sich in der Regel in einem Alter von über 40 Jahren manifestiert[27].

Zur Diagnose von Diabetes verwendet man zwei unterschiedliche Messverfahren:

auf der einen misst man die Blutzuckerkonzentration im nüchternen[28] Zustand. Auf der anderen kann ein oraler Glukose-Toleranztest (oGTT) durchgeführt werden[29].

[...]


[1] Vgl. International Diabetes Federation: Diabetes epidemic out of control, 4. Dezember 2006, (http://www.idf.org/node/1354?unode=7F22F450-B1ED-43BB-A57C-B975D16A812D, Stand: 07.02.2010).

[2] Pathogenese bezeichnet die einzelnen Schritte des Krankheitsverlaufes.

[3] Summenformel: C6H12O6 + 6 O2 à 6 H2O + 6 CO2 ∆G = -2875 kJ/mol, vgl. Bayrhuber, H.; Kull, U. [Hrsg.]: Linder Biologie Gesamtband, Schroedel - Verlag, 22. Auflage, Braunschweig 2006,

S. 166.

[4] Daneben gibt es eine körpereigene Glukose-Synthese (= Glukoneogenese), siehe S. 5.

[5] Vgl. Silbernagl, S.; Despopoulos, A.: Taschenatlas Physiologie, Georg Thieme - Verlag, 7. Auflage, Stuttgart 2007, S. 260.

[6] Vgl. Renz-Polster, H.; Kautzig, S. [Hrsg.]: Basislehrbuch Innere Medizin, Urban & Fischer Verlag, 4. Auflage, München 2008, S. 852.

[7] Der prozentuale Wert der Glukose, der sich im Blut befindet.

[8] Vgl. Hien, P.: Diabetes Handbuch (Eine Anleitung für Praxis und Klinik), Springer-Verlag, 2. Auflage, Berlin 1997, S. 5.

[9] Hormone mit einer Eiweißstruktur, die lipophob und hydrophil sind.

[10] Ultraschallbild Abbildung 1, Anhang S. 24.

[11] Zu diesen und den folgenden Ausführungen vergleiche das selbsterstellte Schaubild auf S. 4.

[12] Vgl. Schmeisl, G.: Schulungsbuch für Diabetiker, Urban & Fischer - Verlag, 3. Auflage, München 1999. S. 17 - 18.

[13] Vgl. Schmidt, R. F.; Thews, G. [Hrsg.]: Physiologie des Menschen, Springer - Verlag, 27. Auflage, Berlin 1997, S. 400.

[14] Auf die Vorgänge in den Fettzellen wird hier nicht weiter eingegangen, weil dieses den Rahmen der Facharbeit überschreiten würde.

[15] Blutzucker < 45mg/dl (≙ < 2,5 mmol/l), vgl. Herold, G. [Hrsg.]: Innere Medizin, Herold - Innere Medizin - Verlag, Köln 2009, S. 697.

[16] Blutzucker > 250 mg/dl (≙ > 13,9 mmol/l), vgl. Schmeisl, a.a.O., S. 250.

[17] Auf weitere Erkrankungen gehe ich nicht ein, da dies im Rahmen dieser Facharbeit nicht vorgesehen ist.

[18] Zur genauen Erläuterung dieses Symptoms siehe Kapitel 3.3 S. 12.

[19] Herold, a.a.O., S. 672.

[20] Vgl. Martin, S.: Wie süß darf’s denn sein?, Continuing Medical Education 1.2010, Springer-Verlag, Berlin 2010.

[21] Vgl. International Diabetes Federation: Latest diabetes figures paint grim global picture, 19.Oktober 2009 (http://www.idf.org/latest-diabetes-figures-paint-grim-global-picture, Stand: 07.02.2010).

[22] Dietel, M.; Suttorp, N.; Zeitz, M. [Hrsg.]: Harrison Innere Medizin, ABW-Wissenschaftsverlag, 17. Auflage, Berlin 2009, S. 2811.

[23] Diese Bezeichnungen sind zu unspezifisch und nicht mehr aktuell, z.B. kann bei einem Typ-2-Diabtiker auch Insulin von Nöten sein, siehe S. 16.

[24] Weitere Formen des Diabetes mellitus werde ich nicht erläutern, da dies nicht im Umfang der Facharbeit enthalten ist.

[25] Vgl. Drebling, V.; Mikulsky, D.; Heimann, D.; Vogel, G.: Hilfe Diabetes! Patienten Handbuch, Diabetes mellitus Typ 2, Medi Cine Medienproduktions GmbH, 4. Auflage, Mainz 2003, S. 11.

[26] Vgl. Drebling, Mikulsky, Heimann, Vogel, a.a.O., S. 11.

[27] Vgl. Schmeisl, a.a.O., S. 18.

[28] „Nüchtern“ bedeutet mindestens acht Stunden ohne Nahrungsaufnahme.

[29] Zur genauen Erläuterung der Messverfahren siehe Anhang S. 26 - 27.

Details

Seiten
31
Jahr
2010
ISBN (eBook)
9783656400752
ISBN (Buch)
9783656401278
Dateigröße
11.7 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v206327
Institution / Hochschule
Lessinggymnasium Braunschweig/Wenden
Note
1.0
Schlagworte
diabetes dysregulation blutzuckers

Autor

  • Julius Pfad (Autor)

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