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Zuckerstoffwechsel: von Glukose bis Insulin

Glukose, auch bekannt als Traubenzucker, ist ein lebenswichtiger Bestandteil unserer Nahrung und bedeutender Energielieferant. Allein unser Gehirn verbraucht über 100 Gramm Glukose pro Tag! Wie wird Zucker im Körper verarbeitet, wie gespeichert? Welche Rolle spielt dabei Insulin? Mehr dazu in diesem Beitrag.

Der Zuckerstoffwechsel – Hormone, Speicher und Produktion

Wir nehmen Glukose in Form von süßen, zuckerhaltigen Nahrungsmitteln auf, aber Traubenzucker ist auch ein Bestandteil von Kohlenhydraten.

Unser Körper kann nicht nur die mit der Nahrung aufgenommene Glukose für den späteren Gebrauch speichern, sondern sogar selber herstellen. Um unsere Organe je nach Bedarf mit ausreichend Zucker zu versorgen, überwachen Hormone wie Insulin, Glukagon und Adrenalin die Abläufe.

Mit ein wenig Hintergrundwissen sind die Vorgänge im Körper rund um den Zucker gar nicht so kompliziert, wie so mancher denken mag.

Wie funktioniert der Kohlenhydrat-Stoffwechsel?

Kohlenhydrate sind wichtige Energiespender für unser Gehirn, unsere Muskeltätigkeit und jedwede körperliche Aktivität. Wenn wir Kohlenhydrate zu uns nehmen, wandelt der Körper sie in Zuckerstoffe um. In der Folge steigt der Blutzuckerspiegel an.

Die Rolle von Insulin

Das ist völlig normal und hat noch nichts mit Diabetes zu tun. Der Körper reagiert nämlich bei gesundem Stoffwechsel sehr kurzfristig auf den Blutzuckerspiegel und schüttet daraufhin Insulin aus. Dieses Hormon aus der Bauchspeicheldrüse reguliert die Aufnahme von Zucker in die Zellen. Insulin sorgt also dafür, dass der Blutzucker rasch wieder sinkt.

Mit dem Einbau in die Körperzellen steuert Insulin insgesamt die Energiezufuhr und Energiespeicherung. Denn Zucker bzw. Glukose ist so etwas wie ein chemischer Energiespeicher. Durch die Tätigkeit von Insulin bleibt der Blutzucker jedenfalls im Normbereich – außer direkt nach dem Essen, weswegen der Blutzucker auch immer nüchtern bestimmt wird.

Zusammenspiel von Zucker, Fett und Insulin

Insulin hat aber noch weitere Effekte:

  • Es bremst zum Beispiel die Verbrennung von Fett: Die Fettdepots werden also nicht abgebaut.
  • Insulin verursacht außerdem Hunger, was wiederum zu einer gesteigerten Kalorienaufnahme führt.

Überschüsse an Kohlenhydraten werden im Körper in Fett umgewandelt und gespeichert. Das bedeutet für die Gewichtsregulation: Wenn man die Aufnahme von kohlenhydratreichen Nahrungsmitteln einstellt, baut der Körper mehr Fett ab.

Was auch wichtig ist: Kohlenhydrate sind eigentlich kein wirklich wichtiger Nährstoff, den wir mit der Nahrung aufnehmen müssen, denn der Körper kann ihn selbst herstellen.

Der Kreislauf des Zuckers im Körper

Glykogen: Wie funktioniert die Zuckerspeicherung?

Glykogen ist die Speicherform des Zuckers im Gewebe. Wird mit der Nahrung Zucker aufgenommen und gelangt als Glukose ins Blut, sorgt das Insulin dafür, dass der nicht unmittelbar benötigte Zucker als Glykogen vor allem in der Leber und der Muskulatur gespeichert wird.

Und das gilt auch andersherum: Benötigt der Körper Zucker bzw. Glukose als Energielieferant, zum Beispiel bei Muskelarbeit, sorgen andere Hormone (Glukagon und Adrenalin) dafür, dass aus den Glykogen-Vorräten Glukose gebildet und ins Blut abgegeben wird.

Das Glykogen ist für Muskeln in etwa das, was Benzin für das Auto ist. Allerdings kann bei Energiebedarf an anderer Stelle auch Zucker aus den Glykogenspeichern in Muskeln und Leber zurück in das Blut transportiert werden.

Was ist Glukagon?

Das Hormon Glukagon reguliert ebenso wie Insulin den Zuckerstoffwechsel. Dabei ist Glukagon der Gegenspieler vom Insulin. Während Insulin die Glukose im Blut in die Zellen transportiert, ist das Hormon Glukagon dafür verantwortlich, Glukose aus den Zuckerspeichern zurück in die Blutbahn zu bringen.

Wie wirkt Glukagon auf den Blutzuckerspiegel?

Der Blutzuckerspiegel steigt unter dem Einfluss von Glukagon. Das kann zum Beispiel notwendig sein, wenn der Körper gerade viel Energie benötigt und zu wenig freie Glukose im Blut vorliegt.

Insulin und Glukagon: perfekte Zusammenarbeit

Normalerweise arbeiten Insulin und Glukagon so gut aufeinander abgestimmt, dass der Zuckerstoffwechsel immer exakt dem körperlichen Bedarf angepasst ist.

Was bedeutet Gluconeogenese?

Unter Gluconeogenese (auch Glukoneogenese) versteht man die Neubildung von Glukose: Ist nicht genügend Zucker verfügbar und die Zuckerspeicher leer, produziert der Körper seinen Bedarf selber. Die Synthese von Glukose ist ein normaler Stoffwechselprozess und findet überwiegend in der Leber und den Nieren statt.

Sehr viel bekannter als Glykogen und Glukagon ist das Insulin. Aber wofür genau ist dieses Hormon eigentlich da? Und welche Rolle spielt es bei Diabetes?

Fragen zum Insulin

Kurz und knapp: Was macht Insulin?

Damit die mit der Nahrung aufgenommene Glukose für den Körper als Energielieferant nutzbar wird, muss sie von der Blutbahn in die Körperzellen gelangen. Genau diesen Transport, der in Form einer komplexen chemischen Signalkette abläuft, steuert das Hormon Insulin.

Beim Gesunden wird der Insulinbedarf der Blutzuckermenge angepasst. Nach den Mahlzeiten, wenn viel Glukose vom Darm ins Blut gelangt, wird von der Bauchspeicheldrüse also mehr Insulin zur Verfügung gestellt. Insulin lässt also den Blutzuckerspiegel sinken.

Was passiert mit dem Insulin bei Diabetes?

Bei Typ-1-Diabetes wird durch körpereigene Abwehrprozesse die Insulinproduktion verhindert. Es entsteht ein absoluter Insulinmangel. Das fehlende Insulin muss ersetzt werden (Insulinersatztherapie).

Anders sieht es beim Typ-2-Diabetes aus: Typ-2-Diabetiker verfügen zwar über ausreichend Insulin, aber die Körperzellen reagieren nicht mehr entsprechend. Darum liegt hier nur ein relativer Insulinmangel vor. Eine Gewichtsreduktion kann bei dieser Erkrankung vielen Betroffenen helfen.

Was ist Proinsulin?

Proinsulin ist die Vorstufe des Insulins. Bei der Insulinproduktion in der Bauchspeicheldrüse wird erst Proinsulin hergestellt, aus dem dann das Insulin entsteht. Proinsulin selbst hat keinen Einfluss auf den Blutzuckerstoffwechsel.

Welche Rolle spielen die Betazellen?

In den Betazellen wird das Hormon Insulin hergestellt. Die Betazellen befinden sich in der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) und dort in den sogenannten Langerhans’schen Inseln.

Die Rolle der Bauchspeicheldrüse

Wozu brauchen wir die Bauchspeicheldrüse?

Die Bauchspeicheldrüse (Pankreas) befindet sich im Oberbauch und ist das Organ, in dem lebenswichtige Hormone wie Insulin, Glukagon und Somatostatin hergestellt werden. Genau genommen geschieht dies in Zellbereichen, die inselartig über die gesamte Bauchspeicheldrüse verstreut sind, den sogenannten Langerhans’schen Inseln. 

Was sind die Betazellen?

In den Langerhans’schen Inseln sind neben anderen Zellen auch die Betazellen beheimatet, die das Insulin produzieren. 

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