Im Blut wird der Einfachzucker Glukose transportiert und erreicht so alle Zellen des Körpers.
Die Konzentration an der Glukose im Blut wird als “Blutzuckerspiegel” bezeichnet.
Ohne etwas gegessen zu haben, oder längere Zeit nach einer Mahlzeit, sollte circa 80–100 mg Glukose pro 100 ml Blut zirkulieren.
Blutzuckerspiegel – Funktion
Der Körper ist ununterbrochen am Arbeiten und benötigt hierfür ausreichend Energie als Antriebsmittel. Diese wird überwiegend durch ATP geliefert, für dessen Herstellung Glukose benötigt wird.
Glukose ist ein Einfachzucker, welcher im Körper zu Energie umgewandelt werden kann.
Wie entsteht Glukose im Körper?
Nahrungsmittel enthalten Glukose, welche durch das Essen dem Körper zugeführt werden. Durch Verdauungsvorgänge des Magen-Darm-Trakts werden große Zuckermoleküle in Glukose gespalten. Die Glukose wird über das Darmepithel ins Blut aufgenommen.
Aus evolutionärer Sicht ist es wichtig, Zeiten der Nahrungsknappheit überstehen zu können. Der Körper benötigt allerdings durchgehend Energie, auch wenn er nicht mit Nahrungsmitteln versorgt wird. Durch einen Regulationsmechanismus ist er daher in der Lage, den Spiegel des Blutzuckers auch zwischen den Mahlzeiten konstant zu halten, damit er auch über den Tag verteilt durchgehend über genügend Glukose und damit Energie verfügt.
Regulation des Blutzuckerspiegels
Der Fühler bzw. Messer des aktuellen Werts des Blutzuckers (Ist-Wert) befindet sich in der Bauchspeicheldrüse (Pankreas).
Beim Pankreas handelt es sich um ein circa 15 cm langes Drüsenorgan, das im hinteren Oberbauch liegt. Neben Hormonen produziert sie einen Großteil der Verdauungsenzyme, die in den Zwölffingerdarm abgegeben werden.
Im Pankreas wird in spezialisierten Zellen kontinuierlich die Konzentration an Glukose im Blut gemessen.
Der Soll-Wert des Blutzuckers wird vom Hypothalamus vorgegeben (zur Erinnerung: 100 mg pro 100 ml). Sollte der Ist-Wert von dem angestrebten Soll-Wert abweichen, muss das schnell wieder angepasst werden. Eine solche Situation liegt meistens nach dem Essen vor. Dann ist der Blutzuckerspiegel zu hoch (Hyperglykämie), da Glukose in Form von Kohlenhydraten aufgenommen worden ist.
Genau umgekehrt verhält es sich beispielsweise nach dem Sport, wenn durch die körperliche Bewegung Energie verbraucht wurde. Dann ist der Blutzuckerspiegel zu niedrig (Hypoglykämie). Dabei spricht man meist noch nicht von einer Unterzuckerung.
Bei einer Unterzuckerung ist bei Gesunden der Blutzucker Wert bei unter 50 mg pro 100 ml Blut. Bei der Unterzuckerung kann es zu leichten Symptomen wie Zittern oder Heißhunger kommen. Dieser Zustand der Unterzuckerung ist aber ohne eine Erkrankung relativ selten und kann durch Nahrungszufuhr ausgeglichen werden.
Um dies zu korrigieren, kann man verschiedene Stellglieder verwenden – je nachdem, ob der Blutzuckerspiegel momentan zu hoch oder zu gering ist. Diese Stellglieder sind zwei Hormone: Insulin und Glukagon.
Blutzuckerspiegel – Hormone
Die beiden Blutzucker-Hormone Insulin und Glukagon werden jeweils von zwei verschiedenen Zelltypen des Pankreas hergestellt und ausgeschüttet. Sie wirken als sogenannte antagonistisch.
Das Wort Antagonist kann übersetzt werden und bedeutet so viel bedeutet wie Gegenspieler.
Das eine Hormon erhöht dabei Blutzuckerspiegel und das andere verringert ihn.
Insulin
Insulin ist ein Peptidhormon und wird in den β-Zellen der Langerhans-Inseln des Pankreas synthetisiert und gespeichert.
Peptidhormone sind Botenstoffe, die aus mehreren Aminosäuren aufgebaut sind. Aminosäuren sind die Bausteine für Eiweiße und Peptide. Die Peptidhormone umfassen drei bis hin zu hundert Aminosäurebausteine. Die Langerhans Inseln sind die Ansammlung von Drüsenzellen des Pankreas, welche die Peptidhormone synthetisieren.
Bei einer Hyperglykämie wird das Hormon dann vom Pankreas ausgeschüttet und gelangt ins Blut. Im Blut wird es zu den verschiedenen Körperzellen transportiert, die durch Insulin schneller Glukose aus dem Blut aufnehmen und verarbeiten können.
Nachdem sich Insulin an den Oberflächenrezeptoren der Zellen bindet, aktiviert sie innerhalb der Zelle eine Kaskade an Signalen. Dies führt zu einer gesteigerten Glukoseaufnahme in den Zellen.
Dadurch werden vermehrt Glukose-Transporter (GLUT) in die Zellmembran der Zellen eingebaut und durch die erhöhte Anzahl an GLUTs kann somit auch mehr Glukose aufgenommen werden.
In den Leber- und Muskelzellen wird die so aufgenommene Glukose dann in Form des Vielfachzuckers Glykogen gespeichert.
Insulin senkt folglich den Blutzuckerspiegel nach einer Hyperglykämie.
Wenn Du noch mehr über Peptidhormone erfahren möchtest, dann schau Dir gerne unseren Artikel dazu an!
Glukagon
Glukagon ist ebenfalls ein Peptidhormon. Im Gegensatz zu Insulin wird es in den α-Zellen der Langerhans-Inseln des Pankreas synthetisiert und gespeichert.
Insulin und Glukagon wirken antagonistisch: Glukagon wird bei Hypoglykämien ins Blut ausgeschüttet. Im Blut wird es zu den verschiedenen Körperzellen transportiert, die durch Bindung von Glukagon an Oberflächenrezeptoren und Aktivierung von Signalkaskaden dazu angeregt werden, Glukose ins Blut abzugeben.
In den Leber- und Muskelzellen führt Glukagon zum Abbau des Glykogen, das dann wieder in seine Glukose-Baueinheiten gespalten wird. Daraufhin wird die so entstehende Glukose ins Blut abgegeben.
Glukagon steigert folglich den Blutzuckerspiegel nach einer Hypoglykämie.
Wenn die Blutzuckerspiegel-Regulierung nicht mehr korrekt funktioniert, ist das oft ein Zeichen für die Stoffwechselerkrankung Diabetes mellitus. Beim Typ 1 sind die β-Zellen der Langerhans-Zellen des Pankreas geschädigt, weshalb nicht genug Insulin ausgeschüttet wird. Der Blutzucker steigt dadurch immer weiter an.
Dabei ist nicht das Steigen des Blutzuckers das Problem, sondern, dass durch die geringe Menge an Insulin der Schlüssel fehlt, der die Glukose in die Zellen lässt. Dadurch fehlt den Zellen ihr wichtigster Energielieferant, sodass die Krankheit früher meist ein Todesurteil war. Heute kann man Diabetes mellitus Typ 1 allerdings gut behandeln, indem man zusätzliches Insulin verabreicht.
Falls Du Dich mehr über Diabetes mellitus informieren möchtest, kannst Du Dir gerne unseren Artikel dazu anschauen!
Blutzuckerspiegel – Das Wichtigste
- Der Blutzuckerspiegel stellt die Konzentration an Glukose im Blut dar. Dabei beträgt der Normwert: 80–100 mg Glukose / dl Blut.
- Zur Deckung des ununterbrochenen Energiebedarfs benötigt man einen konstanten Blutzuckerspiegel.
- Die Bauchspeicheldrüse (Pankreas) ist das zentrale Organ der Blutzuckerregulierung. Dort gibt es ein Blutzucker-Regelsystem. Im Pankreas wird der Blutzuckerspiegel gemessen und es stellt den Syntheseort der Blutzucker-Hormone dar.
- Die Blutzucker regulierenden Hormone sind Insulin und Glukagon. Sie sind die Stellglieder des Blutzucker-Regelsystems.
- Insulin senkt den Blutzuckerspiegel nach Hyperglykämien ab.
- Glukagon erhöht den Blutzuckerspiegel nach Hypoglykämien.
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