ID Thema Fach Klasse Note Downloads
2474 Diabetes mellitus Biologie 11 1- 2737
Kurzbeschreibung
Inhalt des Referats
Einleitung Diabetes Typ II ist im letzten Jahrzehnt zur Volkskrankheit Nr.1 aufgestiegen. Mehrere Millionen Betroffene weltweit wissen jedoch noch gar nichts von „der Zeitbombe, die in ihnen tickt“. Die Zahl der Erkrankten wächst stetig, und das obwohl das Risiko schon ganz einfach durch Gewichtsabnahme um ein Vielfaches gesenkt wird. Jeder sollte also ausreichend über diese Krankheit informiert sein um vorzubeugen und erste Symptome möglichst früh zu erkennen. Ich beginne jetzt zuerst einmal damit, die Zusammenhänge zum Zuckerstoffwechsel, sowie der Blutzuckerregulation zu erklären und gehe dann später auf Diabetes mellitus ein. Zuckerstoffwechsel Zuckerstoffwechsel sind biochemische Vorgänge, mit denen der Organismus aus Zucker Energie gewinnt. Die Kohlenhydrate, einer der drei Hauptbestandteile der Nahrung, haben an der Ernährung der Menschen meist den größten Anteil. Bei der Verdauung und Verarbeitung aller Kohlenhydrate entsteht als Endprodukt die Glucose (Traubenzucker), die im Blut den Blutzucker bildet. Auch der Stoffwechsel der Fette und mancher Proteine führt in manchen Fällen zur Entstehung von Glucose. Sie ist der wichtigste „Treibstoff”, der in den Muskeln und anderen Körperteilen zur Energiegewinnung dient. Sie ist in allen Zellen und fast allen Körperflüssigkeiten enthalten und die Steuerung ihrer Konzentration und Verteilung gehört zu den wichtigsten Vorgängen im Organismus. Verdauung, Umsetzung und Speicherung Kohlenhydrate, wie z.B. Stärke, Rohrzucker (Saccharose), und Traubenzucker (Glucose) sind ein wichtiger Bestandteil unserer Nahrung. Glucose besteht aus nur einem einzigen „Zuckerbaustein“ und ist somit ein Einfachzucker oder Monosaccharid. Ihre allgemeine Summenformel beträgt C6H12O6; es gibt jedoch zwei unterschiedliche Formen der Glucose, a- Glucose und b-Glucose, die sich in ihrer Strukturformel unterscheiden. Auf Grund des Besitzes von mehreren OH-Gruppen sind Mono-, sowie Disaccharide (Zweifachzucker) gut in Wasser löslich. Die Verknüpfung zahlreicher Monosaccharide führt zu Polysacchariden (Vielfachzucker), wie z.B. Stärke, Zellulose und Glykogen. Zur Verdauung der Kohlenhydrate dienen verschiedene Enzyme. Die Amylase, die in Speichel und Darmsekret vorkommt, spaltet Stärke, Dextrin und Glykogen in Maltose, einen Zucker mit zwölf Kohlenstoffatomen. Andere Enzyme setzen die Zucker mit zwölf Kohlenstoffatomen in solche mit sechs Kohlenstoffatomen um. Maltase spaltet Maltose zu Glucose; Saccharase baut Saccharose zu Glucose und Fructose ab; Lactase zerlegt Lactose in Glucose und Galactose. Als Endprodukt entsteht also immer Glucose. Blutzuckerregulation Glucose wird besonders von den Nervenzellen benötigt. Diese können jedoch nur sehr wenig Glucose aufbewahren. Im Blut eines Erwachsenen beträgt die Zuckermenge ca. 6g. Diese Menge liefert jedoch lediglich genug Energie um z.B. 14 Min ruhig zu sitzen. Theoretisch müsste also schon nach dieser Zeit neue Nahrung aufgenommen werden um neue Energie zu gewinnen. Unser Körper benötigt also kontinuierlich Energie; wir nehmen jedoch nur zu bestimmten Zeiten am Tag Nahrung (eingeteilt in mehrere Mahlzeiten) auf. Die Glucosekonzentration eines gesunden Menschen sinkt trotzdem auch Stunden nach der Nahrungsaufnahme oder bei starker körperlicher Belastung kaum ab. Daraus lässt sich folgern, dass es im menschlichen Körper ein Regulationssystem gibt, das die Blutzuckerkonzentration konstant hält. Insulin Das Blutzucker- senkende Hormon Insulin ist Gegenspieler der Blutzucker- steigernden Hormone wie z.B. Glucagon und Adrenalin (wird bei Stress freigesetzt). Insulin wird in der Bauchspeicheldrüse in Form einer Vorstufe (Proinsulin) gebildet. Aus dieser Vorstufe entstehen das für den Körper unbedeutende C- Peptid und Insulin. Ein Blutzuckeranstieg auf über 90mg Glucose pro Liter Blut (nach der Nahrungsaufnahme) wird in speziellen Zellen der Bauchspeicheldrüse (Betazellen) registriert. Diese setzen dann Insulin ins Blut frei. Insulin bewirkt eine Senkung des Blutzuckerspiegel dadurch das es:  die Aufnahme von Glucose in die Muskel- und Fettzellen fördert (Insulin dockt an Körperzellen an und bewirkt Öffnungen der Zellwände durch welche die Glucose in die Zelle zur Energiegewinnung gelangen kann)  zur Bildung von Zuckerspeichern in Leber und Muskeln führt  die Neubildung von Glucose in der Leber unterdrückt  den Abbau von Fett in den Fettzellen hemmt, den Aufbau von Fett fördert und somit die Glucose in einer anderen Form speichert  den Aufbau von Muskelzellen fördert Störung der Blutzuckerregulation Steigt der Blutzuckerspiegel bei einem Gesunden anomal stark an, wird der Überschuss von den Nieren aus dem Blut entfernt und mit dem Urin ausgeschieden. Wenn der Organismus zu wenig Insulin produziert, steigt der Blutzuckerspiegel zu stark an, ein Zustand, den man auch Glykämie nennt. Bei der Hyperglykämie enthält das Blut bis zum Vierfachen der normalen Glucosekonzentration. Die Hyperglykämie ist selbst nicht tödlich, aber sie ist Symptom einer schweren Krankheit, des Diabetes mellitus (Zuckerkrankheit). Ihre Ursache ist manchmal ein Tumor oder eine andere Störung der Bauchspeicheldrüse, die zu verminderter Insulinproduktion führt. Diabetiker sterben an der Hyperglykämie nicht, aber ohne tägliche Insulininjektion kann sich durch den veränderten Fettstoffwechsel eine tödliche Menge von Giftstoffen ansammeln. Der Organismus eines Diabetikers nutzt nämlich Fette als Ersatz für den Zucker, den er nicht verwerten kann. Diabetes mellitus Der Name Diabetes mellitus kommt aus dem Lateinischen und bedeutet soviel wie "honigsüßer Durchfluss". Dieser Name beschreibt die Hauptsymptome von Diabetes Patienten: verstärkter Harndrang und vermehrte Zuckerausscheidung im Urin. Diabetes ist eine Stoffwechselerkrankung, die zu erhöhten Blutzuckerwerten führt. In Deutschland sind ca. sechs Millionen Menschen an Diabetes erkrankt; weltweit ca. 180 Millionen (also 5,1% der erwachsenen Weltbevölkerung). Man unterscheidet grundsätzlich zwei wesentliche Formen: Diabetes Typ I Von den sechs Millionen Diabetes Erkrankten in Deutschland leiden nur ca. 10% an Diabetes Typ I. Schätzungsweise 15.000 Menschen erkranken jährlich in Deutschland neu. Diabetes Typ I wird durch den absoluten Mangel an Insulin verursacht. Dieser Diabetestyp heißt deshalb auch insulinabhängiger Diabetes mellitus. Hierbei zerstören körpereigene Abwehrstoffe (Antikörper) die Insulin produzierenden Betazellen. Die Zerstörung dieser Zellen schreitet über mehrere Jahre voran. Manchmal lassen sich die für die Zerstörung verantwortlichen Antikörper schon Jahre vor Ausbruch der Krankheit im Blut nachweisen. „Die Ursachen für diese Fehlsteuerung des Immunsystems sind noch weitgehend unbekannt. Forscher vermuten aber, dass manche Bakterien oder Viren den Bauchspeicheldrüsenzellen so ähnlich sehen, dass der Körper nicht nur die Erreger unschädlich macht, sondern auch die eigenen Zellen angreift.“ Es spielen jedoch auch erbliche Veranlagungen eine Rolle; als Beispiel: Sind beide Eltern Typ-1-Diabetiker, liegt das Erkrankungsrisiko der Kinder bei etwa 20 Prozent. Ist nur ein Elternteil betroffen, beträgt es etwa zwei bis fünf Prozent. Diese Diabetes- Form beginnt oft sehr plötzlich bei Kindern, Jugendlichen oder jungen Erwachsenen (unter dem 20. Lebensjahr  Jugenddiabetes). Ein Beginn der Krankheit nach dem 40. Lebensjahr ist äußerst selten. Typische Symptome, die bei Patienten des Diabetes Typ I weitaus stärker ausgeprägt sind als bei denen des Typ II: • Häufiges Wasserlassen (Polyurie): Durch die erhöhte Zuckerkonzentration im Blut gelangt Zucker in den Harn. Um die Konzentrationsunterschiede auszugleichen gelangt auch mehr Wasser in den Urin. Damit verliert der Körper zusätzlich größere Wassermengen. • Starker Durst durch den Wasserverlust • Schwächegefühl und Leistungsminderung, sowie extreme Müdigkeit und Kopfschmerzen (durch Schwächung des Immunsystems) • Gewichtsverlust (Wasserverlust und Fettabbau zur Energiegewinnung) • Mehr Infektionen • Juckreiz • Übelkeit, Erbrechen • Muskelkrämpfe • Bewusstseinsstörungen • Schlecht heilende Wunden So kann es sein, dass ein sportlich aktives Kind, das zudem noch gut in der Schule war, sich nach einer einfachen Infektion (z.B. Grippeinfektion) schon morgens schwach fühlt, einen unglaublich großen Durst hat, ständig zur Toilette muss und obwohl es viel mehr isst als früher, innerhalb kurzer Zeit mehrere kg abnimmt. Etwa 25 Prozent der Patienten zeigen jedoch überhaupt keine Symptome. Die auf Grund der oben genannten Symptome gestellte Diagnose lässt sich durch die Bestimmung des Blutzuckers zweifelsfrei bestätigen. Der Wert von gesunden Menschen liegt im nüchternen Zustand bei weniger als 110 mg/dl (Milligramm pro Deziliter) bzw. 6,1 mmol/l (Millimol pro Liter) . "Nüchtern" heißt, dass man mindestens die letzten acht Stunden vor der Blutentnahme nichts gegessen hat. Bei Diabetikern sind die Blutzuckerwerte im nüchternen Zustand höher als 126 mg/dl (siehe Tabelle) . Die Diagnose lässt sich auch über die Konzentration des Zuckers im Urin bestätigen. . Der Zucker wird mit dem Harn ausgeschieden, wenn eine bestimmte Zuckerkonzentration im Blut überschritten wird. Dieser Wert liegt bei etwa 180 mg/dl (Nierenschwelle). Mit Hilfe von Urinteststreifen lässt sich ein erhöhter Urinzucker nachweisen. Die Bestimmung der Diagnose „Diabetes Typ I“ lässt sich am Besten durch die Bestimmung von Antikörpern gegen die Insulin produzierenden Betazellen absichern. In 90 Prozent der Fälle sind diese Antikörper im Blut nachweisbar. Zusätzlich wird der HbA1c-Wert bestimmt. Das veränderte Hämoglobin kann nämlich über acht bis zwölf Wochen nachgewiesen werden (siehe Tabelle). Diabetes Typ I ist bis jetzt nicht heilbar, lässt sich aber mit Insulin gut behandeln. Die Betroffenen müssen ihr ganzes Leben lang Insulin spritzen um den Mangel auszugleichen und den Blutzuckerspiegel zu normalisieren. Insulin muss mit einer Spritze unter die Haut gespritzt werden um zu wirken (einen Tablettenform ist unmöglich, denn so würde das Eiweiß Insulin sehr schnell verdaut werden und wäre wirkungslos). Mittlerweile gibt es jedoch auch modernere Methoden wie z.B. den Insulin- Pen, der aussieht wie ein einfacher Kugelschreiber. Drückt man hinten auf den Knopf, dann schießt eine Injektionsnadel heraus und spritzt eine vorher eingestellte Menge Insulin unter die Haut. Dies tut kaum weh und ist sehr unauffällig. Die Insulinmenge ist abhängig von der Menge der Nahrung und der körperlichen Aktivität. So ist es für Diabetiker notwendig, genau zu wissen, wie viele Kohlenhydrat- Einheiten im Essen enthalten sind und welchen glykämischen Index die Nahrungsmittel haben. Das Diabetiker ur höchstens 50g Zucker am Tag zu sich nehmen dürfen heißt nicht, dass sie auch nur wenig Kohlenhydrate zu sich nehmen dürfen. 50-60% der Nahrung sollte aus Kohlenhydraten bestehen. Doch je nachdem, in welchen Lebensmitteln sie stecken, wirken sie sich ganz unterschiedlich auf die Insulinausschüttung aus. Kuchen z.B. wird vom Verdauungssystem so schnell abgebaut, dass der Blutzuckerspiegel schnell und stark ansteigt. Vollkornbrot und Gemüse dagegen werden langsam und gleichmäßig aufgenommen. Es kommt also nicht, wie früher angenommen, auf die Menge der Kohlenhydrate an, sondern auf die Auswirkung der Kohlenhydrate auf den Blutzuckerspiegel. Das berechnen der Kohlenhydrate nach Broteinheiten (1BE = 12g Kohlenhydrate) wird deshalb inzwischen von Experten nicht mehr verwandt und ist von den europäischen Behörden generell abgeschafft. So wird jetzt, um die „guten“ und die „schlechten“ Kohlenhydrate auseinander zu halten, der glykämische Index (GI) angegeben. Er beschreibt die direkte Wirkung der Lebensmittel auf den Blutzucker. Glukose hat somit einen GI von 100% (im Anhang befindet sich eine Tabelle mit dem GI verschiedener Lebensmittel). Bis vor wenigen Jahren wurde Insulin lediglich aus den Organen von Rindern und Schweinen gewonnen. Heute ist es möglich, Bakterien gentechnisch so zu verändern, dass sie menschliches Insulin produzieren. Injiziert man zuviel Insulin, sinkt der Blutzuckerspiegel gefährlich weit ab; diesen Zustand nennt man Hypoglykämie oder Insulinschock. Ohne Blutglucoseanstieg tritt ein Kollaps ein und es kann Lebensgefahr bestehen. Mögliche Folgeerkrankungen bei einer unzureichenden Behandlung sind: • Schäden am Herz • Augenkrankheiten • Schädigung der NervenVerminderung der Schmerzsensitivität (Diabetiker können z.B. einen Herzinfarkt ohne Schmerz erleiden) • Nierenschäden, chronisches Nierenversagen • Gefäßverkalkung,Bluthochdruck, Herzinfarkt oder Schlaganfall Diabetes Typ II Rund 90% der 6 Millionen an Diabetes Erkrankten leiden an Diabetes Typ II. Der Verlauf der Krankheit ist im Gegensatz zu Diabetes Typ I sehr schleppend. Bei Diabetes Typ II erkennen die Körperzellen das Insulin nicht mehr ausreichend. Sie reagieren nur schwach auf den Botenstoff, der den Zellen bei der Zuckeraufnahme hilft. Die Bauchspeicheldrüse produziert immer größere Mengen an Insulin, um die verminderte Insulinempfindlichkeit (Insulinresistenz) auszugleichen. So wird immer mehr und mehr Insulin produziert. Dies führt zunächst zu einer ernsthaften Überlastung der Bauchspeicheldrüse und auf Dauer werden die Zellen überlastet und die Insulinproduktion nimmt immer mehr ab. So kann es in ganz seltenen Fällen dazu kommen, dass schließlich die Insulinproduktion ganz aufhört und ein Insulinmangel eintritt. Übergewicht und mangelnde Bewegung steigern die Insulinresistenz noch zusätzlich sehr stark. Ungefähr 80 bis 90% der Diabetes Typ II Patienten sind übergewichtig. Auch eine große Rolle spielt das Alter, denn mit zunehmenden Alter sinkt die Insulinproduktion und es kommt wiederum zu einem Mangel. Als letzter Faktor spielen auch erbliche Veranlagungen eine Rolle. Ist ein Elternteil an Diabetes Typ II erkrankt, werden die Kinder zu 25 bis 50 Prozent ebenfalls an Diabetes erkranken. Weitgehend ist der persönliche Lebensstil ausschlaggebend für den Ausbruchszeitpunkt. So führen starkes Übergewicht und mangelnde Muskelarbeit zu einem früheren Ausbruch. Diabetes Typ II wird auch als Altersdiabetes bezeichnet, da er meist erst im Erwachsenenalter beginnt. Heute trifft der Altersdiabetes aber auch stark übergewichtige Jugendliche. In der frühen Krankheitsphase sind die Symptome meist nur sehr schwach ausgeprägt. So kommt es, dass Diabetes Typ II oft erst nach einer Folgeerkrankung (wie z.B. einem Herzinfarkt) und Jahre nach dem eigentlichen Krankheitsausbruch erkannt wird. Ansonsten findet man beim Diabetes Typ II die selben Symptome wie bei Typ I in milder Form: • Müdigkeit • Häufige Haut- und Schleimhautinfektionen • Juckreiz • Häufiges Wasserlassen (Polyurie) • Starker Durst (Polydipsie) durch den Wasserverlust • Schlecht heilende Wunden • Taubheitsgefühl in Händen und Füßen Die Diagnose erfolgt wie bei Typ I mit einer Messung des Blutzuckers, Messung des Urinzuckers und Bestimmung des HbA1c-Wert (siehe S.5). Nach der Diagnose werden zu dem Augenhintergrund, Nieren- und Blutfettwerte, Nerven, Urin, Blutdruck und die Füße kontrolliert, um eventuelle Folgekrankheiten frühzeitig erkennen und behandeln zu können. Die Behandlung bei Diabetes Typ II erfolgt sehr unterschiedlich. Ziel der Behandlung ist es den Blutzuckerspiegel auf dem Niveau eines Nichtdiabetikers zu halten. Bei Erkrankten liegt am Anfang kein absoluter Insulinmangel vor, sondern die Wirkung des Hormons ist lediglich abgeschwächt. Der erste Ansatzpunkt ist, die Empfindlichkeit der Körperzellen für Insulin zu verbessern. Dies erreicht man durch Gewichtsabnahme. Es ist also für Diabetes Typ II Patienten am Wichtigsten sich regelmäßig zu bewegen und auf eine ausgewogenen Ernährung zu achten. Zu Beginn jeder Therapie wird versucht mit diesen Möglichkeiten auszukommen. Erst wenn sich der Blutzuckerspiegel auf diese Weise nicht mehr auf Normwerten halten lässt, werden Medikamente eingesetzt. . Diese Medikamente haben unterschiedliche Angriffspunkte: • z.B. Metformin und die neue Gruppe der Insulin-Sensitizer machen die Körperzellen für Insulin empfindlicher • Sulfonylharnstoffe und Glinide fördern die Freisetzung von Insulin aus der Bauchspeicheldrüse • Resorptionsverzögerer verlangsamen die Aufnahme von Glucose über den Darm ins Blut. So steigt der Blutzuckerspiegel nach einer Mahlzeit nicht so stark an. Meist werden vom Arzt Kombinationen aus verschiedenen Medikamenten verschrieben. Versagen alle Medikamente kommt es wieder zum Einsatz von Insulin. Bei Patienten die nur nach der Nahrungsaufnahme erhöhte Blutzuckerwerte besitzen wird zusätzlich zu den Mahlzeiten Insulin gespritzt. Ist der Blutzuckerspiegel trotz Medikamenten schon morgens oft zu hoch wird zusätzlich zum Mahlzeiteninsulin abends ein lang wirksames Basisinsulin gespritzt. Nach der Gewichtsabnahme kann in vielen Fällen das Insulin wieder abgesetzt werden. Mögliche Folgeerkrankungen bei einer unzureichenden Behandlung sind: • Schäden am Herz • Augenkrankheiten • Schädigung der Nerven Verminderung der Schmerzsensitivität (Diabetiker können z.B. einen Herzinfarkt ohne Schmerz erleiden) • Nierenschäden  chronisches Nierenversagen • Gefäßverkalkung Bluthochdruck, Herzinfarkt oder Schlaganfall • Potenzstörungen Beim Typ-2-Diabetes bestimmen hauptsächlich die Gefäßschäden, wie die Erkrankung verläuft. Etwa 50 Prozent der Typ-2-Diabetiker erliegen einem Herzinfarkt. Auch gibt es bei Diabetes Typ II Kranken unglaublich viele Amputationen, Erblindungen usw. (siehe Grafik) Folgen von Diabetes Typ II in Deutschland Gesellschaftliche Erörterung und Bewertung Wie schon in der Einleitung gesagt, ist Diabetes mittlerweile die Volkskrankheit Nr. 1. 1985 gab es weltweit ungefähr 30 Millionen Diabetes- Patienten. Heutzutage ist dieser Wert auf 177 Millionen angestiegen. Dies bedeutet eine sechsfache Zunahme in nur 15 Jahren vorwiegend in den industrialisierten Länder. In den letzten Jahren ist besonders die Zunahme der erkrankten Jugendlichen am ehemaligen „Altersdiabetes“ erschreckend. Die Hauptursachen für Diabetes Typ II sind Übergewicht und akuter Bewegungsmangel; immer mehr Menschen und insbesondere Jugendliche weltweit sind zu dick, was auf die unausgewogene und fett- sowie zuckerreiche Ernährung (Fertigprodukte, Fast Food etc.) und auf den Mangel an Bewegung (bei Jugendlichen durch Computerspiele, Fernsehen etc. und bei Erwachsenen durch z.B. Bürojobs) zurückzuführen ist. Diabetes Typ II ist also eine so genannte „Wohlstandskrankheit“, denn etwa ein Drittel der Diabetiker könnte ganz auf Medikamente verzichten, wenn sie ihr Körpergewicht reduzieren und sich mehr bewegen würden. Eine Vorbeugung der Krankheit wäre also ausgesprochen einfach; doch wenn wir Menschen in den industrialisierten Ländern unsere Lebens- und besonders Essgewohnheiten nicht deutlich ändern wird sich die Zahl der Diabetes- Kranken in den nächsten Jahren weiter vervielfachen. Somit ist es nicht verwunderlich, dass es laut den Zahlen der „Internationalen Diabetes Federation“ im Jahr 2025 weltweit 333 Millionen Diabetiker geben wird.
Quellenangaben des Verfassers