Welches Organ baut Zucker ab: Ein umfassender Überblick über Glukosestoffwechsel und seine Regulation
Als Glukosestoffwechsel wird die Verarbeitung von Glukose zur Energiegewinnung sowie deren Speicherung in Form von Glykogen zusammengefasst. Mehrere Hormone steuern den komplexen Zuckerstoffwechsel. Die zur Energieerzeugung benötigte Glukose kann dann entweder sofort verarbeitet oder mit Hilfe von Insulin als Glykogen gespeichert werden, aus welchem die Glukose bei Bedarf durch Glukagon wieder mobilisiert wird. Der Blutzuckerspiegel wird durch das Wechselspiel von Botenstoffen hormonell gesteuert. Das in der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) gebildete Insulin senkt den Blutzuckerspiegel, Glukagon erhöht diesen. Darüber hinaus bewirken Adrenalin und Cortisol einen Anstieg des Blutzuckerspiegels.
Die zentrale Rolle von Insulin und Glukagon
Das Peptidhormon Insulin ist ein „Speicherhormon“, denn nicht nur der Glukosestoffwechsel wird durch selbiges beeinflusst. Auch die Resorption von Aminosäuren wird stimuliert und damit der Aufbau von Körpereiweiß (Protein) gefördert. Außerdem trägt Insulin dazu bei, dass Fettsäuren im Fettgewebe gespeichert werden und die Freisetzung von Fettsäuren zur Energiebereitstellung gehemmt wird. Das in den sogenannten Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse produzierte Hormon Insulin transportiert den über die Nahrung aufgenommen Zucker aus dem Blut in unsere Zellen. Die meisten Zellen sind ausschließlich mit Insulin in der Lage, die Glukose aus der Nahrung aufzunehmen und zu verwerten.
Das Gegenspiel von Insulin ist Glukagon. Das ebenfalls in der Bauchspeicheldrüse erzeugte Glukagon hat genau die gegenteilige Wirkung: Es öffnet die Energiespeicher der Leber- oder Muskelzellen und sorgt dafür, dass eingelagerter Zucker ins Blut gelangt. Diese „Krisenintervention“ ist nötig, wenn der Körper rasch mehr Energie und damit mehr Glucose braucht. Die Regulation des Blutzuckers hängt von einer Partnerschaft zwischen den insulinproduzierenden Zellen der Bauchspeicheldrüse (Langerhans’sche Inseln) und den neuronalen Schaltkreisen im Hypothalamus sowie anderen Hirnregionen ab. So trägt das Gehirn entscheidend dazu bei, den Glukosestoffwechsel im Gleichgewicht zu halten.
Leber und Glykogen als zentrale Speicherorgane
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 im Gewebe gespeichert wird. Die Glykogen-Speicher befinden sich vor allem in der Leber und der Muskulatur. Die Leber speichert es für die Blutzuckerregulation und Energiebereitstellung aller Körperzellen, insbesondere für die praktisch ausschließlich von Glukose abhängigen Zellen des Gehirns.
Wird Zucker benötigt, sorgen andere Hormone (Glukagon und Adrenalin) dafür, dass aus den Glykogen-Vorräten Glukose gebildet und ins Blut abgegeben wird. Diese Prozesse zeigen, wie eng Leber, Muskelgewebe und zentrale Nervensysteme zusammenarbeiten, um den Blutzuckerspiegel stabil zu halten.
Lesen Sie auch: Leitfaden zur Obstauswahl für köstliche Marmelade
Enzyme, Verdauung und der Einfluss der Bauchspeicheldrüse
Zuckerspaltende Enzyme (Amylasen) werden in der Bauchspeicheldrüse produziert, wie auch das Hormon Insulin. Dieser örtliche Zusammenhang lässt einen biochemischen Zusammenhang zwischen den beiden Stoffgruppen erahnen. Auch das Fehlen Eiweiß spaltender Enzyme (Proteasen) kann zu einem Insulinmangel oder zu dessen Unwirksamkeit beitragen. Enzyme können die Verdauung unterstützen und zur normalen Aufnahme sowie Verwertung von Nährstoffen beitragen. Im Rahmen metabolischer Defizite kommt es nicht nur zur Beeinträchtigung im Zuckerstoffwechsel, häufig sind diese auch mit Problemen im Metabolismus von Fett und Eiweiß assoziiert. Daher sind alle drei Schlüsselenzyme (Lipase, Protease und Amylase) von Bedeutung.
Der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) kommt eine bedeutsame Rolle im menschlichen Stoffwechsel zu. Zum einen stellt sie Verdauungsenzyme (z.B. Amylase, Lipase) her, die dabei helfen, Eiweiß, Fett und Kohlenhydrate aufzuspalten, so dass sie von der Darmwand aufgenommen werden und ins Blut übertreten können. Das Pankreas ist damit eine wichtige Verdauungsdrüse. Die zweite Aufgabe der Bauchspeicheldrüse ist die Produktion von Hormonen, insbesondere von Insulin und Glukagon, welche in den sogenannten Langerhans’schen Inseln gebildet werden.
Diabetes, Leberfunktion und Lebensstil
Die Entstehung von Diabetes Typ 2 und die Leber hängen enger zusammen, als Wissenschaftler bisher vermuteten. Bei 60 bis 80 % der Patienten mit chronischen Lebererkrankungen lässt sich eine Insulinresistenz nachweisen, bei 20 bis 60 % ein Diabetes Typ 2 („Zuckerkrankheit“). Bei Leberzirrhose kommt es meist einer Glukoseintoleranz oder einem durch die Leber bedingten Diabetes, der dem Typ-2-Diabetes ähnelt. Eine bestehende Fettleber, die übrigens auch durch Fastfood und übermäßigen Alkoholkonsum begünstigt wird, kann zur Entstehung von Diabetes mellitus beitragen. Umgekehrt haben Menschen mit Diabetes ein um 70% erhöhtes Risiko, an einer Leberfunktionsstörung zu erkranken.
Im Normalfall liegt der Nüchtern-Blutzuckerwert im Blutplasma unter 110 mg/dl, nach dem Essen unter 140 mg/dl. Überschreitet der Nüchtern-Blutzuckerwert 126 mg/dl oder der Zuckerwert zwei Stunden nach dem Essen 200 mg/dl, spricht man von einer diabetischen Erkrankung. Bei Nüchtern-Blutzuckerwerten zwischen 110 und 126 mg/dl sowie bei einem Wert zwei Stunden nach dem Essen von 140 - 200 mg/dl besteht eine sogenannte gestörte Glukosetoleranz. Hier spricht der Organismus nicht mehr ausreichend auf Insulin an, das normalerweise den Blutzuckerspiegel senkt - dies nennt man Insulinresistenz. Häufigste Ursache für eine gestörte Glucosetoleranz ist eine kalorienreiche Ernährung, wenig Bewegung und daraus resultierendes Übergewicht. Einem Typ-2-Diabetes geht eine lange Phase mit gestörter Glukosetoleranz voraus. Übergewicht ist Auslöser vieler metabolischer Erkrankungen und immer mehr Menschen sind übergewichtig. Das metabolische Syndrom fasst verschiedene Faktoren zusammen, die häufig zu Herz-Kreislauf Erkrankungen führen. Zu diesen Faktoren zählen starkes Übergewicht (Adipositas), ein gestörter Fett- und Cholesterinhaushalt, Bluthochdruck und ein erhöhter Blutzuckerspiegel durch zu geringe Insulinwirkung. Diese vier Risikofaktoren werden durch den westlichen Lebensstil begünstigt und spielen bei der Entstehung von Gefäßerkrankungen eine wichtige Rolle. Der Hauptgrund dafür, dass das metabolische Syndrom in unserer Gesellschaft immer mehr zunimmt, sind ungesunde Lebens- und Ernährungsgewohnheiten. Neben Übergewicht durch übermäßige Kalorienzufuhr und mangelnde körperliche Bewegung tragen auch Rauchen, Stress und ein erhöhter Alkoholkonsum zu dessen Entstehung bei.
Jede Schwangerschaft stellt eine erhebliche Belastung für den mütterlichen Stoffwechsel dar. Die hormonelle Umstellung des Organismus während einer Schwangerschaft führt zum Anstieg zahlreicher Hormone im Blut (z.B. Östrogen), die für die Entwicklung und das Wachstum des Kindes von Bedeutung sind. Immer mehr Schwangere leiden unter einem Schwangerschaftsdiabetes. Die Ursache sehen Experten weniger in der erhöhten Aufmerksamkeit der Ärzte, die häufiger einen Glukosebelastungstest durchführen, als in einem Anstieg des Lebensalters und der üblichen Risikofaktoren. Schwangerschaftsdiabetes ist daher nicht nur die Folge von hormonellen Veränderungen, die während der Schwangerschaft auftreten.
Lesen Sie auch: Welches Müsli ist zuckerarm?
Der menschliche Organismus verbraucht 24 Stunden am Tag Energie, sei es für die Atmung, den Herzschlag oder die Verdauung. Ein Teil der im Blut befindlichen Glucose wird in sämtliche Körperzellen transportiert, wo diese in Energie umgewandelt wird. Gerade nicht benötigte Glucose wird in der Leber und den Muskelzellen als Glykogen gespeichert. Sind die Speicher gefüllt, wird überschüssige Glucose in Fett umgewandelt und in den Fettdepots im Körper gespeichert. Einfachzucker (z.B. Fruktose) werden übrigens sehr schnell resorbiert und lassen den Blutzuckerspiegel rasch ansteigen. Mehrfachzucker wiederum führen je nach Form zu unterschiedlichen Anstiegs- und Insulinantworten.
Insulin wird im gesunden Körper nicht nur nach Nahrungsaufnahme als sogenanntes Mahlzeiteninsulin ausgeschüttet. Auch im Schlaf sowie im nüchternen Zustand gibt die Bauchspeicheldrüse ständig geringe Mengen Insulin ins Blut ab. Diese Basalinsulin genannt. Die studierte Ernährungswissenschaftlerin Carina berät bei Pure Encapsulations® unsere Kunden und unterstützt mit ihrer Expertise bei der Erstellung wissenschaftlicher Unterlagen für medizinische Fachkreise. Ob Turnen, Tennis, Reiten, Ski fahren, Langlaufen oder Yoga - Carina ist mit Herzblut dabei.
Insgesamt zeigt sich: Die Leber als größtes Stoffwechselorgan kontrolliert den Blutzuckerspiegel, während Insulin den Transport von Glukose in die Zellen erleichtert und Glukagon die Freisetzung von gespeicherter Glukose steuert. Das Zusammenspiel von Hormonen, Organen und Gehirnstrukturen ermöglicht eine feine Abstimmung des Blutzuckerspiegels, die bei Störungen zu Erkrankungen wie Typ-2-Diabetes führen kann.
Was passiert bei Unter- oder Überzuckerung?
Sinkt der Blutzuckerspiegel zu stark, reagiert der Körper mit Schweißausbrüchen, Zittern, Herzklopfen, Kopfschmerzen und Konzentrationsschwäche. Ist auch das Gehirn unterversorgt, kommt es zu Seh- und Sprachstörungen, Schwindel, extremer Reizbarkeit bis hin zu Krämpfen und Bewusstlosigkeit. Nicht minder gefährlich ist ein stark überhöhter Blutzuckerspiegel, der lebensbedrohliche Stoffwechselentgleisungen bis hin zum „diabetischen Koma“ auslösen kann.
Beim Diabetes-Typ-1 gerät die Insulinproduktion in der Bauchspeicheldrüse ins Stocken und versiegt schließlich vollständig. Ohne Insulin können Zellen keine ausreichende Glukose aufnehmen. Beim Diabetes-Typ-2 hingegen verfügen die Körperzellen über eine verminderte Empfindlichkeit gegenüber Insulin, die sogenannte Insulinresistenz. Über Jahre kann dies zur Notwendigkeit einer Insulintherapie führen, auch wenn initial oft eine Behandlung ohne Insulin im Vordergrund steht.
Lesen Sie auch: Lebkuchen und Obst: Ein Wintergenuss
Zusammenfassung zentraler Punkte
- Insulin senkt den Blutzuckerspiegel, Glukagon erhöht ihn; Adrenalin und Cortisol können ebenfalls den Zuckerspiegel beeinflussen.
- Glykogen dient als Speicherform von Glukose in Leber und Muskeln; Insulin fördert seine Speicherung, Glukagon sorgt für Freisetzung bei Bedarf.
- Die Leber reguliert den Blutzuckerspiegel maßgeblich und agiert als erste Verteilstation nach Aufnahme von Zucker aus dem Darm.
- Insulin wird in den Beta-Zellen der Langerhans-Inseln der Bauchspeicheldrüse produziert; Basalinsulin sorgt auch im Ruhezustand für eine geringe Insulinfreisetzung.
- Diabetes resultiert aus Insulinmangel (Typ 1) oder Insulinresistenz (Typ 2) und steht in enger Verbindung mit Leberfunktion und Lebensstil.
tags: #welches #organ #baut #zucker #ab
