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Lexikon der Ernährung: Blutzuckerregulation

Blutzuckerregulation, E glycoregulation, Homöostasesystem (Homöostase) des Organismus zur Konstanthaltung der Glucosekonzentration (Blutzuckerspiegel) im Blut. Die Blutglucosekonzentration wird bei gesunden Individuen innerhalb sehr enger Grenzen durch ein ausgeklügeltes Rückkopplungssystem konstant gehalten (Normalwerte ca. 4–6 mmol / l beim Mensch und monogastrischen Spezies). Dies ist vor allem für das zentrale Nervensystem von essenzieller Bedeutung, da das Gehirn seine Energie hauptsächlich aus der Glucoseverstoffwechselung bezieht. Zur Gewährleistung der Glucosehomöostase bedarf es eines Gleichgewichts zwischen der Glucoseanflutung bzw. -produktion und deren Verbrauch. So wird nach Nahrungsaufnahme und Absorption der Glucose aus dem Darm deren Verteilung auf die entsprechenden Körpergewebe vor allem durch das Insulin (s. u.) geregelt, während nach längerer Nahrungskarenz über die Gluconeogenese z. B. aus Aminosäuren Glucose neu synthetisiert werden kann. In der Bilanz trägt dabei nur die hepatische Gluconeogenese zur Versorgung des restlichen Organismus mit Glucose bei, wovon der größte Teil im zentralen Nervensystem und in den Erythrocyten verbraucht wird.
Die wichtigsten Komponenten dieses Regelkreises sind die Bauchspeicheldrüsenhormone (Pankreas) Insulin, Glucagon und Amylin sowie das Catecholamin Adrenalin und die Glucocorticoide. Daneben spielen die Leber, die Skelettmuskulatur und das Fettgewebe bei der Glucosehomöostase eine herausragende Rolle. Da durch die Rückresorption der Glucose in den Nierentubuli unter physiologischen Verhältnissen keine Glucose in den Endharn gelangt, trägt die Niere normalerweise nicht zur Konstanthaltung des Blutzuckerspiegels bei.
Insulin ist das einzige blutzuckersenkende Hormon, seine Sekretion aus den sog. B-Zellen der Bauchspeicheldrüse ist direkt abhängig vom herrschenden Blutzuckerspiegel. Seine wichtigste Aufgabe ist die Verteilung der in der Nahrung enthaltenen Glucose auf die verschiedenen Organe. Als anabol wirkendes Hormon erhöht Insulin die Glucoseaufnahme in die Skelettmuskulatur und das Fettgewebe, und es steigert die Glycogensynthese in der Skelettmuskulatur sowie der Leber. In der Leber wird außerdem die Glycolyse stimuliert. Die anabole Wirkung von Insulin erstreckt sich auch auf die Verwertung von Lipiden und Aminosäuren.
Der wichtigste Gegenspieler des Insulins ist das Glucagon aus den Α-Zellen der Bauchspeicheldrüse. Die Glucagonsekretion verhält sich invers zur Höhe des Blutzuckerspiegels, wobei die Glucagonsekretion unter einem Schwellenwert der Blutglucose von ca. 3,5 mmol / l stark stimuliert wird. Das Hauptzielorgan für Glucagon ist die Leber, wo primär die Glycogenolyse und sekundär die Gluconeogenese angeregt werden.
Neben Glucagon haben auch Adrenalin und Glucocorticoide eine Insulin-antagonistische Wirkung, sie sind z. B. an der in Stresssituationen auftretenden Erhöhung des Blutzuckerspiegels beteiligt.
Die häufigste Störung der Homöostase des Blutzuckerspiegels stellt die Zuckerkrankheit (Diabetes mellitus) dar, die Folge einer ungenügenden Bildung bzw. Wirkung von Insulin ist. Durch die in der Folge auftretende starke Erhöhung des Blutzuckerspiegels wird die sog. Nierenschwelle für Glucose überschritten, was zur Ausscheidung von Glucose über den Harn (sog. Glucosurie) und Erhöhung der gesamten Harnmenge (sog. Polyurie) mit sekundärer Polydipsie führt. Infolge der fehlenden Wirkung von Insulin auf den Hypothalamus kommt es auch zu einer Steigerung der Nahrungsaufnahme (lipostatische Sättigungstheorie).

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