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[[Datei:Glucose-insulin-day-german.svg|mini|hochkant=1.5|Im Bild die Schwankungen des Blutzuckerspiegels (rot) und des Blutzucker kontrollierenden [[Hormon]]s [[Insulin]] (blau) beim gesunden Menschen über den Tagesverlauf mit drei Mahlzeiten. Ebenfalls aufgezeigt ist der Einfluss einer [[Saccharose|zuckerhaltigen]] (gestrichelt) gegenüber einer [[stärke]]haltigen (durchgezogene Linie) Mahlzeit.<ref>{{Internetquelle |autor=Mark E. Daly u. a. |url=https://academic.oup.com/ajcn/article/67/6/1186/4666071 |titel=Acute effects on insulin sensitivity and diurnal metabolic profiles of a high-sucrose compared with a high starch diet |werk=[[The American Journal of Clinical Nutrition]] |hrsg=1998:67 |datum=1998 |seiten=1186–1196 |format=pdf; 146 kB |sprache=en |abruf=2022-03-23}}</ref>]]
Unter '''Blutzucker''' versteht man im Allgemeinen den [[Glucose]]anteil im [[Blut]]. Glucose ist ein wichtiger Energielieferant des Körpers. Das [[Gehirn]], die roten Blutkörperchen und das Nierenmark sind zur Energiegewinnung auf Glucose angewiesen, alle anderen Körperzellen gewinnen die Energie vorrangig im [[Fettstoffwechsel]]. Glucose ist in der Lage, die [[Blut-Hirn-Schranke]] zu überwinden, und versorgt so das Gehirn.

In der Medizin ist der '''Blutzuckerwert''' ('''Blutzuckerspiegel''', '''Glukosespiegel''') ein wichtiger Messwert. Ist er dauerhaft erhöht, kann ein [[Diabetes mellitus]] vorliegen.

Eine [[Hypoglykämie|Unterzuckerung]] kann die Hirnleistung vermindern, Krampfanfälle, eine vermehrte Adrenalinausschüttung und zittrige Hände sowie Schweißausbrüche verursachen. In ausgeprägter Form führt die Unterzuckerung zum [[Schock (Medizin)|Schock]]. Sie findet sich typischerweise beim sehr seltenen [[Insulinom]], in einigen Fällen aber auch als Frühsymptom eines Typ-2-Diabetes, selten auch ohne weitere Erkrankungen nach einer Mahlzeit mit schnell resorbierbaren [[Kohlenhydrate]]n. In der Behandlung des Diabetes mellitus ist sie eine häufige Komplikation einiger Medikamente.

== Blutzuckermessung ==
[[Datei:Accu-Chek Aviva 2.jpg|mini|Blutzuckermessgerät mit Teststreifen, Lanzettentrommel und [[Lanzette|Stechhilfe]]]]

Der Blutzucker kann in einer [[Blutprobe]], zum Beispiel aus [[Kapillarblut]], gemessen werden. Das kann vom Patienten selbst durchgeführt werden oder durch einen Mitarbeiter einer medizinischen Einrichtung oder einer Altenpflege-Einrichtung.

Weiterhin können Messsonden appliziert werden, die für etwa 2 Wochen am Patienten verbleiben können und mittels einer Sonde im Unterhautfettgewebe zum Beispiel im Oberarm in enger Folge Werte nehmen. Die Werte werden zum Beispiel maximal alle 4 Stunden über [[Near Field Communication]] (NFC) zu einem Ablese- und Anzeigegerät oder auf ein [[Smartphone]] übertragen, indem diese dem Sensor genähert werden. Das jeweilige Gerät hält die Werte dauerhaft gespeichert und ist seinerseits zum Auslesen durch einen [[Personal Computer]] (PC) geeignet. Für PC und Smartphone stehen für Arzt und Patient Analyse- und Anzeigeprogramme zur Verfügung. Siehe auch [[Kontinuierlich messender Glucosesensor]].

Als [[Maßeinheit]] wird in den meisten Ländern die SI-konforme ([[Internationales Einheitensystem]]) Einheit ''mmol/l'' ([[Mol|Millimol]] pro Liter) verwendet. Im westlichen Teil Deutschlands (und Berlins) wird wie in den USA, Polen, Frankreich, Italien, Japan oder Österreich in der Regel noch die ältere (allerdings ebenfalls SI-konforme) Einheit mg/dl (Milligramm pro Deziliter, synonym dazu auch die nicht SI-konforme Einheit mg%) verwendet.

Abweichungen (Messfehler) von ±15 % gelten als tolerabel.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.hescuro.de/gesundheit/blutzucker-abweichende-werte/#messsysteme |titel=Abweichende Werte beim Blutzucker gemessen? |werk=www.hescuro.de |abruf=2024-03-25}}</ref>

Der Blutzuckerspiegel kann mit Blutzuckermessgeräten, die wahlweise mit herstellerseitig programmierten Maßeinheiten entweder in mmol/l oder mg/dl lieferbar sind, bestimmt werden. Dabei sind verschiedene Wirkprinzipien im Einsatz, siehe Abschnitt [[#Messmethoden|Messmethoden]]. Blutzuckermessgeräte zur Selbstuntersuchung für insulinpflichtige Diabetes-Patienten werden von den Krankenkassen bezahlt.

Eine Zeit lang waren Messgeräte im Angebot, die das Ergebnis wahlweise in mg/dl oder in mmol/l anzeigen konnten. Laut [[Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte]] führte dies in mehreren Fällen zu Verwechslungen der zugrunde liegenden Maßeinheit, die eine falsche Dosierung des [[Insulin]]s zur Folge hatten. Daher sind seit dem vierten Quartal 2006 keine umstellbaren Geräte mehr im Handel. Die gleiche Problematik gab es in der [[Schweiz]].

Umrechnung mmol/l in mg/dl:

:<math>1 \,\mathrm{mmol/l} = 18{,}02\,\mathrm{mg/dl} \qquad \text{oder} \qquad 1\,\mathrm{mg/dl} = \frac{1}{18{,}02}\,\mathrm{mmol/l}</math>

== Normalwerte ==
Beim Menschen betragen die Normalwerte:

* nüchtern: 70–99 mg/dl, entsprechend 3,9–5,5 mmol/l
* nach einer kohlenhydratreichen Mahlzeit:
** maximal bis zu 160 mg/dl, entsprechend 8,9 mmol/l
** unter 140 mg/dl nach 2 Stunden, entsprechend 7,8 mmol/l<ref name="idf2007">{{Internetquelle |autor=Christopher Parkin u. a. |url=http://www.idf.org/webdata/docs/German_GMPG%20Final%20110108.pdf |titel=Leitlinie für die postprandiale Diabeteseinstellung |werk=[[International Diabetes Federation|idf.org]] |datum=2008-01-14 |seiten=22 |format=pdf; 898 kB |kommentar=ISBN 2-930229-51-9 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20110628190351/http://www.idf.org/webdata/docs/German_GMPG%20Final%20110108.pdf |archiv-datum=2011-06-28 |abruf=2011-07-30}}</ref>

Allerdings sind die Werte je nach Literaturquelle und Untersuchungsmaterial (venöses Plasma, venöses Vollblut oder kapilläres Vollblut – siehe Tabellen) unterschiedlich. Werte für Nüchternblutzucker (NBZ) > 5,5 mmol/l bzw. > 99 mg/dl (nach anderen Quellen > 6,1 mmol/l bzw. 110 mg/dl) lassen auf eine gestörte Glucosetoleranz schließen, Nüchternwerte > 125 mg/dl bzw. > 6,9 mmol/l auf einen [[Diabetes mellitus]]. Als Komplikation führen deutlich erhöhte Werte im Rahmen einer Wundbehandlung zu einer verlängerten oder gestörten Wundheilung. Gegebenenfalls muss dann bei Diagnose eines Diabetes mellitus zur Unterstützung der Wundheilung mit [[Insulin]] behandelt werden.


{| class="wikitable" style="text-align:center"
|+ Diabetes-Kriterien und Einstufung der [[Weltgesundheitsorganisation|WHO]] von 2006<ref name="who2006">{{Internetquelle |url=http://www.who.int/diabetes/publications/Definition%20and%20diagnosis%20of%20diabetes_new.pdf |titel=Definition and Diagnosis of Diabetes Mellitus and Intermediate Hyperglycemia: report of a WHO/IDF consultation |werk=[[Weltgesundheitsorganisation|who.int]] |datum=2006 |seiten=36 |format=pdf; 1,5 MB |sprache=en |kommentar=ISBN 92-4-159493-4 |abruf=2011-02-20}}</ref>
|-
!Einstufung !! Nüchternblutzucker (NBZ, venös)!! Blutzucker 2 Stunden nach dem Essen (oder [[oGTT]]) (venös)
|-
|width=33%| '''Normal'''||< 110 mg/dl < 6,1 mmol/l ||< 140 mg/dl < 7,8 mmol/l
|-
|Abnorme Nüchternglukose (IFG) ||110–125 mg/dl 6,1–6,9 mmol/l ||< 140 mg/dl < 7,8 mmol/l
|-
|Gestörte Glukosetoleranz (IGT) ||< 126 mg/dl < 7,0 mmol/l ||140–200 mg/dl 7,8–11,1 mmol/l
|-
|[[Diabetes mellitus]]||≥ 126 mg/dl ≥ 7,0 mmol/l || ≥ 200 mg/dl ≥ 11,1 mmol/l
|}

Abkürzungen in obiger Tabelle
* IFG = impaired fasting glucose (wörtlich: gestörte Nüchternglukose)<ref name="Rahim">M. A. Rahim, A. K. Azad Khan, Q. Nahar, S. M. Ali, A. Hussain: ''Impaired fasting glucose and impaired glucose tolerance in rural population of Bangladesh.'' In: ''Bangladesh Medical Research Council bulletin'', Band 36, Nummer 2, August 2010, S. 47–51, PMID 21473200, {{ISSN|0377-9238}}.</ref>
* IGT = impaired glucose tolerance (wörtlich: gestörte Glukosetoleranz)<ref name="Rahim" />

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|+ Kriterien für Kinder und Jugendliche der [[Deutsche Diabetes-Gesellschaft|DDG]] von 2010<ref name="ddg2009">{{Internetquelle |autor=Paul-Martin Holterhus u. a. |url=https://www.ddg.info/fileadmin/user_upload/05_Behandlung/01_Leitlinien/Evidenzbasierte_Leitlinien/2016/DM_im_Kinder-_und_Jugendalter-final-2016-20170223.pdf |titel=Diagnostik, Therapie, Verlaufskontrolle des Diabetes Mellitus im Kindes und Jugendalter |hrsg=Deutsche Diabetesgesellschaft |datum=Oktober 2015 |seiten=16 |format=pdf; 1,7 MB |abruf=2025-01-30 }}</ref>
|-
!Blutzuckerkontrolle !!Stoffwechsel gesund
|-
|Blutzucker nüchtern ||65–100 mg/dl 3,6–5,6 mmol/l
|-
|Blutzucker nach dem Essen ||80–126 mg/dl 4,5–7,0 mmol/l
|-
|Blutzucker nachts ||65–100 mg/dl 3,6–5,6 mmol/l
|-
|[[HbA1c|HbA1c]] (standardisierter Wert nach DCC-Trials) ||< 6,05 %
|}

{| class="wikitable" style="text-align:center" title="Auswertung des oralen Glukose-Toleranztestes"
|+ Blutzucker-Werte gemäß den Leitlinien der [[Deutsche Diabetes-Gesellschaft|DDG]] vom Dezember 2012<ref>{{Internetquelle |autor=Wolfgang Kerner, Joachim Brückel |url=http://www.deutsche-diabetes-gesellschaft.de/fileadmin/Redakteur/Leitlinien/Praxisleitlinien/2012/DuS_S2-12_Praxisempfehlungen_Kerner-Brueckel_S84-87.pdf |titel=Definition, Klassifikation und Diagnostik des Diabetes mellitus |werk=Diabetologie und Stoffwechsel, Supplement: Praxisempfehlungen der Deutschen Diabetes Gesellschaft |datum=2012-10-01 |seiten=S84–S87 |format=pdf; 826 kB |archiv-url=http://web.archive.org/web/20130512031427/http://www.deutsche-diabetes-gesellschaft.de/fileadmin/Redakteur/Leitlinien/Praxisleitlinien/2012/DuS_S2-12_Praxisempfehlungen_Kerner-Brueckel_S84-87.pdf |archiv-datum=2013-05-12 |abruf=2022-03-23}}</ref>
|-
!colspan="2"| Messung
! Normale Werte
! Verdacht/ [[Diabetes mellitus|Prädiabetes]]<ref>{{Internetquelle |autor=[[Martin Winkelheide]] |url=https://podcast-mp3.dradio.de/podcast/2022/03/22/praediabetes_risiko_fuer_schwerwiegende_folgeerkrankungen_dlf_20220322_1046_847c7a07.mp3 |titel=Prädiabetes, Risiko für schwerwiegende Folgeerkrankungen, Int. Dr. N. Stefan |werk=[[Deutschlandfunk]]-Sendung „Sprechstunde“ |datum=2022-03-22 |format=mp3-Audio; 6 MB; 6:35 Minuten |kommentar=Norbert Stefan nennt als Werte nüchtern 100–125 mg/dl, für HbA1c 5,7–6,4 % und für 2 Std. nach dem Essen 114–199 mg/dl |abruf=2022-03-23}}</ref>
! Diabetes mellitus
|-
|colspan="2"| nüchtern
| < 100 mg/dl < 5,6 mmol/l
| 100–126 mg/dl 5,6–7,0 mmol/l
| > 126 mg/dl > 7,0 mmol/l
|-
|rowspan="2"| 2 Std. nach dem Essen oder im [[oGTT]]
| [[Blutentnahme#Ort der Blutabnahme|kapillär]]
| < 140 mg/dl < 7,8 mmol/l
| 140–200 mg/dl 7,8–11,1 mmol/l
| > 200 mg/dl > 11,1 mmol/l
|-
| [[Blutentnahme#Ort der Blutabnahme|venös]]
| < 120 mg/dl < 7,0 mmol/l
| 120–180 mg/dl 7,0–10,0 mmol/l
| > 180 mg/dl > 10,0 mmol/l
|-
|colspan="2"| HbA1c
| < 6,5 %
| 6,5–7,5 %
| > 7,5 %
|}

Einen zu hohen Blutzuckerwert nennt man [[Hyperglykämie]], einen zu niedrigen [[Hypoglykämie]]. Eine Sonderform des [[Hämoglobin]], das [[HbA1c]], ist in der Lage, den Blutzuckerverlauf über maximal drei Monate wiederzugeben und wird deswegen auch das „Blutzuckergedächtnis“ genannt. Hämoglobin ist der rote Blutfarbstoff in den [[Erythrozyten]], der Sauerstoff transportiert. HbA1c ist Hämoglobin, das aufgrund einer zu hohen Blutzuckerkonzentration nichtenzymatisch [[Glykation|glykiert]] wurde.

Michael Patrick Buonocore (USA) überlebte bei seiner Aufnahme in die Pocono-Notaufnahme in [[East Stroudsburg]] am 23. März 2008 einen Blutzuckerspiegel von 147,6 mmol/L (2.656 mg/dl) – 30-mal mehr als der Durchschnittswert. Damit hält er laut [[Guinness World Records]] den Rekord für den höchsten überlebten Blutzuckerwert.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.guinnessworldrecords.de/world-records/highest-blood-sugar-level |titel=Highest blood sugar level |werk=[[Guinness World Records]] |sprache=en |abruf=2021-11-28}}</ref>

== Messmethoden ==
Bei den [[Blutzuckermessgerät]]en zur Selbstkontrolle haben sich im Wesentlichen drei Messmethoden etabliert.

=== Optische Messung ===
Bei der [[Optik|optischen]] Messung wird das Blut im Teststreifen über eine [[Kapillare]] zu einem von außen sichtbaren Testfeld eingezogen. Dort sind verschiedene chemische Stoffe eingelagert, die mit dem Blut [[Chemische Reaktion|reagieren]] und eine Farbänderung des Testfeldes zur Folge haben. Diese Farbänderung wird vom Messgerät erfasst und aus der Dauer und Stärke der Änderung der Blutzuckerwert bestimmt.

Mit einem in ein Blutgefäß implantierten Mikro[[spektrometer]] könnte die Messung des Blutzuckers im nahen Infrarot-Bereich (NIR) gelingen. Der Sensor übertrüge seine Messwerte mit einem [[Transponder#Passive_Transponder|Transponder]] an ein Anzeigegerät. Entsprechende Forschungen begannen 1998.<ref>{{Internetquelle |autor=Steffen Leonhardt |url=https://www.medit.hia.rwth-aachen.de/forschung/forschungsprojekte/projekt/in-vivo-messung-und-regelung-des-blutzuckerspiegels-98 |titel=In vivo Messung und Regelung des Blutzuckerspiegels |werk=rwth-aachen.de |abruf=2022-03-23 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20220331144344/https://www.medit.hia.rwth-aachen.de/forschung/forschungsprojekte/projekt/in-vivo-messung-und-regelung-des-blutzuckerspiegels-98 |archiv-datum=2022-03-31 |offline=ja }}</ref>

An der amerikanischen [[Northeastern University|Northeastern University in Boston]] war 2010 ein glukose-empfindlicher Sensor in Entwicklung, dessen Nanopartikel nach Art eines Tattoos injiziert werden und bei erhöhten Blutzuckerwerten fluoreszieren.<ref>{{Internetquelle |url=http://nuweb9.neu.edu/nanosensors/ |titel=Northeastern University – Clark Lab: Home |werk=[[Northeastern University|neu.edu]] |datum= |sprache=en |archiv-url=https://web.archive.org/web/20101117001237/http://nuweb9.neu.edu/nanosensors/ |archiv-datum=2010-11-17 |abruf=2022-03-23}} {{Internetquelle |url=http://www.nanooze.org/english/pdfs/nanoozeissue_08.pdf |titel=Nano Tattoos: Glow in the Light! |werk=Nanooze |hrsg=8 |datum=2010 |seiten=8 |format=pdf; 2 MB |sprache=en |archiv-url=https://web.archive.org/web/20101117001237/http://www.nanooze.org/english/pdfs/nanoozeissue_08.pdf |archiv-datum=2010-11-17 |abruf=2022-03-23}}</ref>

=== Amperometrische Messung ===
[[Datei:Blutzuckermessung.JPG|mini|Amperometrische Messung des Blutzuckers]]
Bei der [[Amperometrie|amperometrischen]] Messung wird das Blut im Teststreifen über eine [[Kapillare]] in ein Testfeld gesaugt. Im Testfeld hat das Blut Kontakt zu [[Glucose-Oxidase]] und zu verschiedenen [[Elektrode]]n. Das Messgerät legt an diese Elektroden eine definierte [[elektrische Spannung]] (ca. 300–600 mV) an und misst im Zeitverlauf den [[Elektrischer Strom|Strom]], der über die Elektroden fließt. Aus dem gemessenen Strom bestimmt das Gerät den Blutzuckerwert. Der Strom ist proportional zur Glukosekonzentration der Flüssigkeit im Containment (Sensorbereich der Kapillare). Auch bei der Nutzung eines [[Kontinuierlich messender Glucosesensor|kontinuierlich messenden Glucosesensors]] ist dies die dominierende Methode kommerzieller Anwendungen.<ref>E. F. Pfeiffer: '' The glucose sensor: the missing link in diabetes therapy.'' In: ''Hormone and Metabolic Research.'' Band 24, 1990, S. 154–164.</ref>

=== Nichtinvasive Messung ===
Bei verletzungsfreien, so genannten nichtinvasiven Methoden kann der Blutzuckerwert angezeigt, verfolgt oder im Zeitverlauf aufgezeichnet werden, ohne Blut entnehmen zu müssen. Grundsätzlich ist mit diesen und ähnlichen Messverfahren eine permanente Aufzeichnung beziehungsweise Darstellung des Zeitverlaufes (Monitoring) des Blutzuckerspiegels möglich.

* Mit einem breitbandigen Laser im mittleren Infrarot-Bereich (MIR) konnten 2003 durch die Haut hindurch verletzungsfrei der Blutzuckerwert mittels „Multiwellenlängen-Densitometrie“ ermittelt werden.<ref>{{Internetquelle |autor=Joachim Wagner |url=http://www.iaf.fraunhofer.de/content/dam/iaf/documents/jahresberichte/IAF_JB2003_tcm42-39767.pdf |titel=Infrarot-Halbleiterlaser für sensorische und medizinische Anwendungen |werk=Annual Report / Jahresbericht 2003 |hrsg=Hrsg. vom [[Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik]] |datum=2004-04-28 |seiten=49 |format=pdf; 1,5 MB |archiv-url=https://web.archive.org/web/20120324070324/http://www.iaf.fraunhofer.de/content/dam/iaf/documents/jahresberichte/IAF_JB2003_tcm42-39767.pdf |archiv-datum=2012-03-24 |abruf=2022-03-23}}</ref>
* Eine optische [[Spektroskopie|Spektralanalyse]] des sehr gut durchbluteten Augenhintergrundes konnte 2004 sehr genaue Werte liefern.<ref>{{Internetquelle |autor=Rainer Rawer |url=http://www.itiv.uni-karlsruhe.de/opencms/opencms/de/research/workgroups/MST_Optik/ophthalmo/glukose.html |titel=Nichtinvasive Blutzuckermessung |werk=[[Karlsruher Institut für Technologie|Karlsruher Institut für Technik und Informationsverarbeitung]] |datum=2004-11-01 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20070706194729/http://www.itiv.uni-karlsruhe.de/opencms/opencms/de/research/workgroups/MST_Optik/ophthalmo/glukose.html |archiv-datum=2007-07-06 |abruf=2022-03-23}}</ref>

An der Brown University war 2014 eine Methode in Entwicklung, mit der mittels [[Plasmon (Physik)|Plasmonen]]-Interferometrie der Glukosegehalt des [[Speichel]]s gemessen wird.<ref>{{Literatur |Autor=Vince S. Siu, Jing Feng, Patrick W. Flanigan, G. Tayhas R. Palmore, Domenico Pacifici |Titel=A “plasmonic cuvette”: dye chemistry coupled to plasmonic interferometry for glucose sensing |Sammelwerk=Nanophotonics |Band=3 |Nummer=3 |Datum=2014-05-06 |Seiten=125–140 |DOI=10.1515/nanoph-2013-0057}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=J Feng, VS Siu, A Roelke, V Mehta, SY Rhieu, GT Palmore, D Pacifici |Titel=Nanoscale plasmonic interferometers for multispectral, high-throughput biochemical sensing |Sammelwerk=Nano Lett. |Band=12 |Nummer=2 |Datum=2012-02-08 |Seiten=602–609 |DOI=10.1021/nl203325s |PMID=22200183}}</ref>

Eine Markteinführung der noninvasiven Blutglucose-Messung durch spektroskopische Messverfahren im Bereich des Nahinfrarotlichts (NIR) mit extracorporal messenden Geräten scheiterte bisher daran, dass die Geräte den Gewebezucker, d. h. Glucose, pro Volumen des durchstrahlten Körpergewebes und nicht den Blutzucker pro Blutvolumen bestimmen, weil der Messstrahl das Körpergewebe durchdringen muss.

=== Glucosebestimmung im Urin ===
Eine Messung des Glucosegehaltes im Urin ist möglich. Glucose tritt im Urin auf, wenn die Glucosekonzentration im Blut stark erhöht ist und die [[Nierenschwelle]] überschritten ist. Die Nierenschwelle ist individuell sehr unterschiedlich und leicht störbar. So kann sie bei [[Schwangerschaft]] auf unter 6,7 mmol/l absinken, bei Gesunden kann sie auch über 11,1 mmol/l liegen. Selbst leichte Nierenerkrankungen können die Nierenschwelle verändern.

== Regulation ==
{{Belege fehlen}}

[[Datei:Regulation of glycogen metabolism glucagon.svg|mini|hochkant=2|Vereinfachte Darstellung der Signalkaskade für Glucagon oder Adrenalin für den Abbau von Glykogen. Für Einzelheiten bitte Textinhalt beachten. Regulation des Glykogenmetabolismus. [[Adrenalin]] (Muskel) oder Glucagon (Leber) aktivieren einen G-Protein-gekoppelten Rezeptor (GPCR), an den ein Gs-Protein angedockt ist. Dessen α-Untereinheit hat [[Guanosindiphosphat|GDP]] gebunden, welches anschließend mit [[Guanosintriphosphat|GTP]] ausgetauscht wird. Dadurch wird die α-Untereinheit vom Rezeptor freigesetzt und aktiviert eine Adenylylcyclase (AC). Das dabei gebildete cAMP aktiviert eine [[Proteinkinase A]] (PKA), die wiederum die Phosphorylierung einer [[Phosphorylase-Kinase]] (PPK) katalysiert. Die dadurch stimulierte Kinase aktiviert katalytisch eine Glycogenphosphorylase (PYG), welche den Abbau von Glykogen zu [[Glucose-1-phosphat]] katalysiert. Proteinkinase A phosphoryliert gleichzeitig eine [[UDP-Glykogensynthase]] (GYS), welche dadurch inaktiviert wird und die Umkehrreaktion nicht mehr katalysieren kann]]
[[Datei:Regulation of glycogen metabolism insulin.svg|mini|hochkant=2|Vereinfachte Darstellung der Signalkaskade für Insulin zum Aufbau von Glykogen. Für Einzelheiten bitte Textinhalt beachten.]]

Der Blutzuckerspiegel wird durch das Wechselspiel zweier [[Peptidhormon]]e der [[Bauchspeicheldrüse]] (Pankreas) reguliert. Diese Drüse enthält in ihren α- und β-Zellen [[Blutzucker-Sensorsystem]]e, die wie folgt ansprechen:<ref name="Bock521">Gisela Boeck, Ulrike Bommas-Ebert, Timo Brandenburger: ''Prüfungswissen Physikum''. Georg Thieme, Stuttgart 2009, ISBN 978-3-13-152131-6, S. 521.</ref>

* bei Abfall des Zuckerspiegels im Blut („Hungersignal“) wird ''[[Glucagon]]'' [[Sezernieren|sezerniert]]. Dieses Hormon aktiviert in der Leber die [[Glycogenphosphorylase]] (PYG), welche den Abbau von [[Glykogen]] zu Glucose einleitet ([[Katabolismus|kataboler Ast]]) (oberes Bild)
* bei Anstieg des Blutzuckerspiegels wird ''Insulin'' sezerniert, das besonders in der Leber eine Serie Glucose-verbrauchender Reaktionen initiiert ([[Anabolismus|anaboler Ast]]). Von zentraler Bedeutung ist hier die indirekte Aktivierung der [[Glykogensynthase]] (GYS), die den Glucose-Überschuss zum Aufbau des Energiespeichers Glykogen („tierische Stärke“) nutzt (unteres Bild)

Außerdem aktiviert Adrenalin in den Skelettmuskelzellen die Glycogenphosphorylase. Auch erhöhte [[Adenosinmonophosphat]]-Spiegel in Leber und Muskulatur aktivieren das Enzym, ebenso die Calciumfreisetzung aus dem [[Endoplasmatisches Retikulum|sarkoplasmatischen Retikulum]] mit anschließender Bindung an [[Calmodulin]].<ref name="Bock521" />

Glykogenab- und -aufbau sind über die Phosphorylierung der Schlüsselenzyme Glykogenphosphorylase (PYG) und Glykogensynthase (GYS) strikt gegenläufig reguliert, verlaufen also nie gleichzeitig. In Energiemangelsituationen werden beide Enzyme durch Kinasen phosphoryliert; dieser Vorgang stimuliert die Phosphorylase, hemmt aber die Synthase. Bei Glucoseüberschuss wird die Situation durch Wirkung von [[Phosphatase]]n in das Gegenteil verkehrt: Verlust der Phosphatreste inaktiviert PYG, aktiviert aber GYS.<ref name="Bock521" />

Sowohl das Glucagon- als auch das Insulinsignal werden über Signalkaskaden verstärkt. Im Zentrum beider Signalwege stehen Proteinkinasen: Jede Kinase phosphoryliert mehrere Moleküle einer nachgeschalteten Kinase.

* Im Fall des Glucagons bzw. Adrenalins wird ein [[G-Protein]]-abhängiger Rezeptor ([[G-Protein-gekoppelter Rezeptor|GPCR]], Sieben-Transmembran-Helix-Typ) angesteuert. Über das Gs-Protein wird [[Adenylatcyclase]] aktiviert, ein Enzym, das den ''[[second messenger]]'' [[Cyclisches Adenosinmonophosphat|cAMP]] produziert. Hierdurch wird die [[Proteinkinase A]] (PKA)-Kaskade initiiert, an deren Ende die Glykogenphosphorylase (PYG) steht. Nach Phosphorylierung wird sie aktiviert (PYG ''a''). Diese setzt [[Glucose-1-phosphat]] aus Glykogen frei, was zu Glucose-6-phosphat isomerisiert wird und in die [[Glykolyse]] eintreten kann. Gleichzeitig phosphoryliert PKA auch die Glykogensynthase (GYS ''a''), die in ihrer phosphorylierten Form (GYS ''b'') inaktiv ist.<ref>Horace Robert Horton: ''Biochemie''. Pearson Deutschland, 2008, ISBN 978-3-8273-7312-0, S. 504.</ref>
* Im Fall des Insulins wird eine [[Rezeptor-Tyrosinkinase]] (RTK) aktiviert. Auf dem Wege einer komplexen Signaltransduktion wird hier u. a. die [[Proteinkinase B]] (PKB) aktiviert (siehe unteres Bild, A). PKB phosphoryliert die [[Glykogensynthase-Kinase 3]], GSK3, die dadurch inaktiviert wird. GSK3 ist eine Kinase, die die Glykogensynthase phosphoryliert und damit inaktiviert (GYS ''b''). GSK3 steht in Konkurrenz zu einer Phosphatase, der [[Protein-Phosphatase 1]] (PP1). Dadurch, dass GSK3 nicht mehr wirken kann, liegt daher immer mehr Glykogensynthase in seiner dephosphorylierten Form vor (GYS I, siehe unteres Bild, B). Außerdem aktiviert die PKB eine Phosphodiesterase, PDE, die cAMP zu AMP hydrolysiert. Infolgedessen erlischt zusätzlich der Signalweg für die PKA.

== Siehe auch ==
* [[Glucokinase]]
* [[Glukoseautoregulation]]
* [[HbA1c]]

== Weblinks ==
{{Wiktionary|Blutzuckerspiegel}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Gesundheitshinweis}}
{{Normdaten|TYP=s|GND=4146101-0}}

[[Kategorie:Blutbild]]
[[Kategorie:Diagnostik]]
[[Kategorie:Diabetologie]]

Blutzucker - Versionsgeschichte

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