![Page 1: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/1.jpg)
Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
1
Seminar StoffwechselBlock 4
(Version von Johannes Schmid)
1
![Page 2: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/2.jpg)
Zunahme des BMI und von Typ-2 Diabetes
http://www.washingtonpost.com/wp-srv/special/health/weight-of-the-world-bmi/
BMI Type-2 diabetes
2
![Page 3: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/3.jpg)
Erklären Sie diese Abbildung!
Wo finden diese Vorgänge statt?
A, B, C, D, E und F stellen Enzyme dar. Welche?
Wie werden Monosaccharide durch Zellmembranen transportiert?
Aus: Schmidt, Lang, Heckmann, 2011 (modifiziert)
A
B
C
D
E
F
Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
3
A) Spaltung der Kohlenhydrate an den Dünndarm-Epithelzellen (Enterozyten)A… Amylase (Speichel, Pankreas)B… LactaseC… IsomaltaseD… MaltaseE… MaltaseF… Invertase (Saccharase)
B) Absorptionsmechanismus für Monosaccharide:
3… Na/Glucose Symporter (gegen Glucose-Gradient, durch Na-Gradient angetrieben)2… GLUT5 Fructose Transporter1… GLUT2 Glucose Transporter (entlang des Gradienten)
3
![Page 4: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/4.jpg)
Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
4
Saccharose (engl. sucrose)
α β
> Glucose-Multimer
4
![Page 5: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/5.jpg)
Aus: Schmidt, Lang, Heckmann, 2011 (modifiziert)
Erklären Sie anhand dieser
Abbildungen, wie Proteine im
Darm verdaut und absorbiert
werden.
Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
5
Proteinverdauung und Absorption der Proteolyseprodukte. A Darmlumen: Spaltung der Proteine und Polypeptide in Oligopeptide und Aminosäuren. Bürstensaummembran: Weitere Spaltung der Oligo-peptide durchspezifische Peptidasen und Aufnahme der Di- und Tripeptide sowie der Aminosäuren. Zytoplasma: Spaltung von Di- und Tripeptiden durchZytosolpeptidasen in Aminosäuren. Basolaterale Membran: Ausschleusung der Aminosäuren aus der Zelle ins Pfortaderblut.
B (oben) Absorption von Tri- und Dipeptiden. (1) Oligopeptid, H + -Symporter, (2) Na + /H + -Austauscher. AS Aminosäuren, DP Dipeptidasen, TP Tripeptidasen. B (unten) Absorption von Aminosäuren durch Aminosäuren-Austauscher (1) und verschiedene sekundär-aktive Na + -Symporter (2). (3) Aminosäuren-Uniporter (AA+)
5
![Page 6: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/6.jpg)
Abbildung aus: Schmidt, Lang, Heckmann, 2011
Erklären Sie anhand dieser Abbildung, wie Lipide im Darm
verdaut und absorbiert werden.
1. Was muss geschehen damit die Enzyme wirksam werden
können?
2. Was ist für die Micellenbildung notwendig und welche
Funktion haben Micellen?
3. Was geschieht in den Enterozyten?
4. Wie gelangen Chylomikronen (CM) ins Blut und was ist ihr
weiteres Schicksal?
Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
6
Abb. 38.26. Fettverdauung und Absorption der Lipolyseprodukte. A Triacylglycerole (Triglyzeride, Fette) werden im Darmlumen durch Kolipase und Lipase in freie Fettsäuren (FFS) und 2-Monoacylglycerole (2-MAG) gespalten, mizellargelöst und aus den Mizellen in die Enterozyten aufgenommen. B Absorption der Lipolyseprodukte. Kurz- und mittelkettige freie Fettsäuren werden nach Absorption direkt ans Blut abgegeben. Die in der Zelle aus langkettigen Fettsäuren und 2-Monoacylglycerolen resynthetisierten Triacylglycerole gelangen, mit einer Eiweißhülle versehen, als Chylomikronen in die Lymphe. MZ gemischte Mizellen; FS Fettsäuren; MAG Monoacylglycerol; CM Chylomikronen
Antworten:1. Emulgierung (durch Gallensäuren, Lezitin und Scherkräfte > ca. 1 µm große
Tröpfchen)2. Gallensäuren… Mizellenbildung etwa 5 nm Durchmesser, Funktion Aufnahme in
die Zellen3. Lipid-Resynthese im ER4. Hülle der Mizellen > Cholesterin, PL und Apolipoproteine > Golgi > sekr. Vesikel >
Freisetzung als CM (ca. 500 nm Durchmesser) > Lymphe > Ductus thoracius > Blut
6
![Page 7: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/7.jpg)
Cholesterin-Ester
Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
7
Fettsäure
Cholesterin
7
![Page 8: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/8.jpg)
Die Abbildung stellt ein
(schematisieres) Lipoprotein dar.
Ordnen Sie folgende
Lipoprotein-Bestandteile
Jeweils den blauen Kästchen
zu:
Cholesterin
Cholesterin-Ester
Phospholipide
Triglyceride
Apoproteine
Begründen Sie Ihre
Entscheidung!
Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
8
8
![Page 9: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/9.jpg)
Die Abbildung stellt ein
(schematisieres) Lipoprotein dar.
Ordnen Sie folgende
Lipoprotein-Bestandteile
Jeweils den blauen Kästchen
zu:
Cholesterin
Cholesterin-Ester
Phospholipide
Triglyceride
Apoproteine
Begründen Sie Ihre
Entscheidung!
9
![Page 10: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/10.jpg)
Erklären Sie an Hand dieser Abbildung den endogenen und exogenen Lipoprotein-Stoffwechsel
Aus: Speckmann, Hescheler, Köhling (2013)
Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
10
Der Lipoproteinstoffwechsel kann in 3 Bereiche gegliedert werden, die aber in engem Zusammenhang stehen:I … exogener Transportweg der intestinal resorbierten Lipide (Chylomikronen)II … endogener Transportweg der hepatischen Lipide (VLDL, LDL)III … reverser Cholesterintransport von nicht-hepatischen Zellen zur Leber (HDL)
CEPT: Cholesterinester-Transferprotein. LCAT: Lecithin-Cholesterin-Acyltransferase
10
![Page 11: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/11.jpg)
Wo befinden wir uns hier?Welche Vorgänge finden hier statt?
Abb. aus: Speckmann, Hescheler, Köhling (2013)
Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
11
Mitochondrion
FS-CoA > beta-Oxidation > Acetyl-CoAPyruvat > Acetyl-CoA
Acetyl-CoA > Zitratzyklus (TCA Tricarbonsäure cycle, Krebs-Zyklus) – weil Zitrat 3 Carboxygruppen hat
Atmungskette: Elektronentransfer auf elementaren Sauerstoff > O- + 2H+ > H2OATP-Synthese über den H+ GradientenUCP… uncoupling protein:
11
![Page 12: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/12.jpg)
Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
12
12
![Page 13: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/13.jpg)
Entkopplung der Mitochondrien durchUCP (uncoupling protein)
Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
13
> keine ATP Synthese, sondern nur Wärme-Produktion
(im braunen Fett, brown adipose tissue, BAT)
13
![Page 14: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/14.jpg)
Aus: Speckmann, Hescheler, Köhling (2013)
In dieser Abbildung stellen die 3 „M“s die
Hauptmahlzeiten dar. Erklären Sie die dargesellten
Substrat- und Insulinschwankungen im Plasma
(Ursachen/Wirkungen)
Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
14
14
![Page 15: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/15.jpg)
Insulin
Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
15
1. Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion.
2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene?
3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur
und Fettgewebe werden durch Insulin beeinflusst?
4. Wie werden diese Stoffwechselwege durch Insulin
beeinflusst?
1. Glucose in den beta-Zellen des Pankreas > erhöht intrazelluläres ATP > ATP-abhängige Kaliumkanäle schließen sich > Depolarisation der Membran > voltage gated Calciumkanäle gehen auf > induzieren die Sekretion von Insulin-beladenenVesikel
2. Bindung an Insulin-Rezeptor (Tyrosin Kinase > Autophosphorylierung) > Absinkendes Blutglukose Spiegels durch Aufnahme der Glucose in die Zellen (GLUT4 Translokation an die Membran); Förderung der Glykogensynthese in Leber und Muskel
3. hemmt Lipolyse im Fettgewebe, fördert Glykogen-Synthese, hemmt Glycolyse4. Signalkaskaden über den Rezeptor ausgelöst, Kinasen, Adapter Proteine..
15
![Page 16: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/16.jpg)
A
[Modifiziert nach Speckmann, Hescheler, Köhlig (2013)]
Welche Hormone sind in A, B und C
wirksam?
Was bewirken diese in den Zellen der
dargestellten Organe?
Pr: Protein, Glg: Glycogen, Glc: Glucose, As:
Aminosäuren, KK: Ketonkörper, TG: Triglyceride
B C
Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
16
A: Insulin, B: Glucagon, C: Katecholamine (Noradrenalin, Adrenalin…)
16
![Page 17: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/17.jpg)
Ein 45-jähriger Mann hat aus religiösen Gründen eine Woche gefastet. Dadurch ist ein Blutglucosespiegel auf ca. 70% der Normalwertes abgesunken. Dennoch fühlt er sich nicht benommen. Was kann sein Gehirn in dieser Situation als Energiequelle verwenden?
a. -Hydroxybuttersäure
b. Lipoproteine
c. Linolensäure
d. Palmitinsäure
e. Mehrere der Genannten
Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
17
Richtig: a)
17
![Page 18: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/18.jpg)
In welchen Stoffwechselsituationen bildet
die Leber vermehrt Ketonkörper?
A) Bei verminderter beta-Oxidation von Fettsäuren
B) Bei verminderter Lipolyse
C) Im Hungerstoffwechsel
D) Bei Insulinmangel (Diabetes mellitus)
E) Bei Kohlenhydrat-reicher Ernährung
Begründen Sie Ihre Antwort und erklären Sie,
warum die nicht gewählten Antworten falsch sind.
Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
18
Richtig: C und D
A und B) Verminderte beta-Oxidation oder verminderte Lipolyse würde eine Reduktion der Ketonkörper verursachen (Ketonkörper kommen aus der beta-Oxidation über Acetyl-CoA – und sind sozusagen eine Transportform von Acetyl-CoA). C) Im Hungerstoffwechsel, wenn zu wenig Kohlenhydrate vorhanden sind, werden Ketonkörper aus den Fettreserven gebildetD) Insulin-Mangel induziert einen Hungerstoffwechsel auch bei ausreichender Kohlenhydratzufuhr, da zu wenig Glucose in die Zellen aufgenommen wird (die dann stattdessen im Blut erhöht ist). E) Kohlenhydratreiche Ernährung würde eine Lipolyse (und die Entstehung von Ketonkörpern) eher unterdrücken und den Aufbau von Speicherfett bewirken.
![Page 19: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/19.jpg)
Um ihre Leistung zu steigern verwenden manche Spitzensportler, insbesondere Ausdauersportler, das „Dopingmittel“ Erythropoietin. Kaum jedoch wird es von Kraftsportlern verwendet. Was ist der Grund?1. Die durch Erythropoietin gesteigerte Erythrozytenzahl ist
beim Kraftsport hinderlich.
2. Beim Kraftsport ist die Affinität des Hämoglobins für den
Sauerstoff erhöht.
3. Beim Kraftsport wird Energie in erster Linie anaerob
gewonnen.
4. Beim Kraftsport wird Energie hauptsächlich aus Fettsäuren
gewonnen. Dafür wird kein Sauerstoff benötigt.
5. Mehrere Aussagen treffen zu.
Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
19
richtig: 3
19
![Page 20: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/20.jpg)
Stoffwechsel bei kurzzeitigem
Fasten (einige Tage)
Skern/Chiba 2013Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
20
Zusammenfassung der früheren FolienGlukoneogenese in der Leber aus Muskelprotein (Transaminierung von Pyruvat zu Alanin), v a für das Gehirn, Fettsäuren nicht über die Bluthirnschranke gelangen. Ketonkörper für Herz, Niere, Muskel. Herz ist auch Lactatverwerter. Aus Fettsäuren kann keine Glukose entstehen, da mindestens C3-Bruchstücke benötigt werden.
20
![Page 21: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/21.jpg)
Stoffwechsel bei längerem
Fasten (nach 7-10 Tagen)
Skern/Chiba 2013Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
21
Bedeutung der Ketonkörper im längerfirstigen Hungerzustand steigt. Auch das Gehirn kann bis zu 30% seines (reduzierten) Energiebedarfs aus Ketonkoörpern gewinnen. Muskel Herz und Niere verbrennen Fettsäuren und ebenfalls Ketonkörper. Erythrozyten sind auf Glucose angewiesen, da sie keine Mitochondrien und damit keinen oxidativen Stoffwechsel haben.
21
![Page 22: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/22.jpg)
Der respiratorischen Quotient spiegelt wider, welches Substrat
vom Skelettmuskel verwendet wird.
Was ist der respiratorische Quotient?
Warum und wie verändert er sich, wenn der Muskel statt
Kohlenhydraten Fett als Energiequelle verwendet?
Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
22
RQ = CO2 Produktion (VCO2) / O2 Verbrauch (VO2); jeweils in l/min.
RQ = 0.707 bedeutet 100% Stoffwechsel über Fette, ein Wert von >= 1.0 bedeutet100% Stoffwechsel über Kohlenhydrate.
Bei intensiver körperlicher Arbeit übersteigt die Kohlenstoffdioxidproduktion die Sauerstoffaufnahme, wodurch Werte von > 1 entstehen. Zunehmender anaerober Stoffwechsel, z.B. während eines Stufentest, fördert Freisetzung von Kohlendioxid über das Bikarbonat-Puffersystem. Dadurch wird mehr CO2 produziert als O2 aufgenommen und der RQ ist entsprechend >1. In der Erholungsphase nach intensiven Belastungen wird das produzierte Kohlendioxid vermehrt abgeatmet, dadurch steigt der RQ nach Belastungsabbruch an.
Fettverbrennung benötigt mehr Sauerstoff – deshalb ist der RQ niedriger
Der Abbau von 1 g Glykogen setzt ca. 4,1 kcal, der Abbau von 1 g Fett ca. 9,3 kcal frei
22
![Page 23: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/23.jpg)
Potential sites of regulation of muscle glucose uptake during exercise. [From Rose and Richter (261).]
![Page 24: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/24.jpg)
Fall 1: Übergewichtiger Patient
Ein Patient namens Kurt Wallander kommt in Ihre Praxis, da eine
Verletzung, die er sich bei einem Einsatz zugezogen hat, nicht
heilt. Der Patient wiegt bei einer Körpergröße von 180cm 110kg
(BMI 34). Sein Schlaf ist in letzter Zeit stärker als üblich gestört,
da er nachts mehrfach mit Harndrang aufwacht. Er gibt an, oft
ein starkes Durstgefühl zu empfinden.
Eine Blutuntersuchung ergibt folgende Werte:
Cholesterin 290mg/dl
Triglyceride 280mg/dl
Nüchternblutzucker 310mg/dl
Harnsäure 8.1 mg/dl
HbA1c 10.0%
HOMA Index 6.5
Fragen:
Welche Stoffwechselentgleisung diagnostizieren Sie?
Erklären Sie den Zusammenhang zwischen Körpergewicht und
den Laborparametern.
Wie erklärt sich der Zusammenhang biochemisch?
Wodurch erklärt sich das Durstgefühl?
Skern/Chiba 2013Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
24
Der Fall beschreibt Kurt Wallander im 3. Roman der Serie von Henning Mankell, der unter den charakteristischen Symptomen des Diabetes mellitus Typ II leidet. Das Beispiel zeigt, das dem T2DM eine kombinierte Lipid und KH-Stoffwechselstörung zugrunde liegt. Die metabolische Situation wird durch das Übergewicht verstärkt und führt zu Insulinresistenz (cave: eine Insulinresistenz kann nicht nur bei übergewichtigen Personen vorliegen (siehe übernächstes Fallbeispiel)). Durch die Insulinresistenz ist die Situation nicht mehr durch einen erhöhten Plasmainsulinspiegel kompensiert. Der Insulinspiegel ist hoch, der Blutzuckerspiegel auch. Der HOMA Index ist das mathematische Produkt der beiden Werte dividiert durch einen Faktor und ist umso höher, je ausgeprägter der Diabetes ist. Diabetiker haben im Schnitt einen HOMA Index von >5. Das HbA1c ist ein Parameter für die längerfristige Entgleisung und/oder Einstellung des Diabetes, da das Hämoglobin nicht enzymatisch glykosyliert wird (reversible Bildung einer Schiff Base zwischen der Aldehydgruppe der offenen Form der Glucose und Lysin-Aminogruppen im Protein gefolgt von einer Amadori-Umlagerung zu einem stabilen Produkt). Da Erythrozyten (siehe SA1) eine Lebensdauer von 120 Tagen haben, kann eine integrale Beurteilung über den Zeitraum von Monaten erfolgen.Die Polyurie ist durch die osmotische Wirkung der in den Harn filtrierten und nicht mehr komplett rückresorbierten Glukose im Harn bedingt, die osmotisch Wasser im Tubulussystem zurückhält und dadurch die Einkonzentrierung von Harn vermindert. Der Flüssigkeitsverlust durch die Niere muss durch verstärkte Wasserzufuhr ausgeglichen werden.
24
![Page 25: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/25.jpg)
Der sogenannte HOMA-Index (Homeostasis Model Assessment) ist ein mathematisches Modell, das eine Berechnung der Insulinresistenz und der Betazellfunktion erlaubt [3]. Nach 12-stündiger Nahrungskarenz wird morgens das Nüchterninsulin und die Nüchternglucose (Nüchternblutzucker) bestimmt. Die Berechung geschieht wie folgt:HOMA-Index = Insulin (nüchtern, µU/ml) x Blutzucker (nüchtern, mg/dl) / 405
Stadium HOMA-Index Beschreibung1 < 2 Insulinresistenz eher unwahrscheinlich2 2,0 - 2,5 Hinweis auf eine mögliche Insulinresistenz3 2,5 - 5,0 Insulinresistenz sehr wahrscheinlich4 > 5,0 Durchschnittswert bei Typ 2-Diabetikern
24
![Page 26: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/26.jpg)
Fall 2: Normalgewichtiger Patient
Ein Patient, 55 Jahre, sucht Ihre Praxis auf, da bei einer
Routineuntersuchung folgende Laborwerte gefunden wurden und
drei der vier unten angegebenen Werte oberhalb des
Referenzbereichs liegen:
Cholesterin 260mg/dl
Triglyceride 210mg/dl
Nüchternblutzucker 105mg/dl
Harnsäure 7.3 mg/dl
Der Patient wiegt bei einer Körpergröße von 175cm 70kg (BMI
23).
Fragen:
Wie beurteilen Sie diese Werte?
Besteht ein medizinischer Handlungsbedarf?
Welches weitere diagnostische Vorgehen würden Sie empfehlen?
Skern/Chiba 2013Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
25
Referenzbereiche: Chol Idealbereich <200mg/dl, Triglyceride <150mg/dl, BZ 110mg/dl, Harnsäre 6.8mg/dl.Normaler BMI.Drei Werte oberhalb des Referenzbereichs, BZ innerhalb Referenzbereichs. Der Patient hat ein metabolisches Syndrom und aufgrund der Spätfolgen der erhöhten Lipidwerte ist die Verabreichung von Lipidsenkern zu erwägen, falls diätetische Maßnahmen nicht zum Erfolg führen. Die Durchführung eines oGTT und die Bestimmung des Insulinspiegels sowie die Ermittlung des HOMA Indices wäre zu überlegen.
Der orale Glukosetoleranztest, kurz oGTT, dient dem Nachweis einer gestörten Glukoseverwertung und der Frühdiagnostik des Diabetes mellitus. Bei manifestem Diabetes mellitus ist er kontraindiziert, weil dadurch der Blutzuckerwert zu stark ansteigen würde.
25
![Page 27: Block 4: Seminar Stoffwechsel · Beschreiben sie die Regulation der Insulinsekretion. 2. Wie wirkt Insulin auf zellulärer Ebene? 3. Welche Stoffwechselprozesse in Leber, Muskulatur](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042218/5ec42bca167ddc3c103f8897/html5/thumbnails/27.jpg)
Fall 3: Normalgewichtiger Patient
Ein Patient kommt in Ihre Praxis, da bei einer
Routineuntersuchung folgende Laborwerte gefunden wurden:
Cholesterin 240mg/dl
Triglyceride 200mg/dl
Nüchternblutzucker NBZ 120 mg/dl
Harnsäure 7.0 mg/dl
Der Patient wiegt bei einer Größe von 187cm 79kg (BMI 23).
Fragen:
Wie beurteilen Sie diese Werte?
Besteht ein medizinischer Handlungsbedarf?
Falls ja, welches weitere diagnostische Vorgehen würden Sie
empfehlen?
Würden Sie einen oralen Glucosetoleranztest (oGTT) für indiziert
halten?
Skern/Chiba 2013Zentrum für Physiologie und Pharmakologie
Block 4
26
Es handelt sich um einen damit auch diagnostizierten Diabetiker, da der NBZ Spiegel >110mg/dl ist. In einem solchen Fall besteht medizinischer Handlungsbedarf im Sinne einer Diabetestherapie (Diät, Bewegung, medikamentöse Therapie). Die Messung des HOMA Index und des HbA1c sind anzuraten. Ein oGTT ist absolut kontraindiziert, da der Blutglukosespiegel massiv ansteigen kann.
26