So wirkt Insulin

Wo Insulin im Körper entsteht, wie es den Stoffwechsel beeinflusst

aktualisiert am 24.11.2017

Insulin wird in den Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse (die Drüse ist gelb-rot hervorgehoben) gebildet


Insulin ist ein wichtiges Hormon für den Stoffwechsel im menschlichen Körper. Es dient vor allem dazu, Traubenzucker (Glukose) aus dem Blut in die Zellen weiter zu schleusen. Dort werden die Zuckermoleküle zur Energiegewinnung benötigt.

Insulin: Aufbau und Entstehung

Bei Insulin handelt es sich um ein Proteohormon. Es besteht aus zwei Aminosäureketten: Die A-Kette besteht aus 21 Aminosäuren, die B-Kette aus 30. Zwei Disulfidbrücken (Schwefelbrücken) verbinden die beiden Ketten. Die A-Kette enthält eine weitere Disulfidbrücke.

Insulin entsteht in der Bauchspeicheldrüse (Pankreas), genauer gesagt in den Beta-Zellen, die sich in den Langerhans-Inseln der Bauchspeicheldrüse befinden. Bei der Insulinbildung teilt sich dabei Proinsulin in ein Insulin-Molekül und ein sogenanntes C-Peptid auf. Beide werden im gleichen Verhältnis ausgeschüttet. Dadurch lässt sich mit C-Peptid feststellen, ob der Körper noch eigenes Insulin produziert.

In den Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse bildet der Körper zudem das Hormon Glukagon. Es ist quasi der Gegenspieler zu Insulin: Während Insulin den Blutzucker senkt, fördert Glukagon die Bildung und Freisetzung der in der Leber gespeicherten Zuckerreserven ins Blut und lässt den Blutzuckerspiegel ansteigen.

So wirkt Insulin im Körper

Der Dünndarm spaltet Kohlenhydrate aus der Nahrung unter anderem in Traubenzucker auf. Diese Zuckermoleküle gehen anschließend über die Darmwand ins Blut über, um von dort in die Zellen in den verschiedenen Körperbereichen verteilt zu werden, wo sie der Energiegewinnung dienen.

Insulin ist dabei quasi der Schlüssel, der die Zellen für die Zuckermoleküle öffnet. Dazu dockt Insulin an den Insulinrezeptoren auf der Zelloberfläche an. So kann der Traubenzucker aus den Blutgefäßen ins Zellinnere gelangen. Ist dieser Mechanismus gestört, wie es beim Typ-2-Diabetes der Fall ist, staut sich der Zucker im Blut an.

Insulin schleust Zucker vor allem in die Zellen der Muskeln, der Leber, der Nieren und des Fettgewebes, nicht aber ins Gehirn. Die Hirnzellen können Glukose unabhängig vom Insulin aufnehmen. Der Körper speichert außerdem Traubenzucker, den er nicht sofort zur Energiegewinnung benötigt, in Form von Glykogen in der Leber und besonders in der Muskulatur.

Neben dieser Schlüssel-Funktion hat Insulin noch andere Aufgaben im Körper. So beeinflusst es im Gehirn das Appetitempfinden. Zudem hemmt das Hormon den Abbau von Fettgewebe (Lipolyse). Bei vollständigem Insulinmangel, wenn kein Zucker in die Zellen gelangt, zieht der Körper das Fettgewebe zur Energiegewinnung heran, und freie Fettsäuren überschwemmen den Organismus, was eine Ketoazidose, eine Übersäuerung des Blutes, zur Folge haben kann. Diese schwere Stoffwechselentgleisung kann vor allem bei Typ-1-Diabetes auftreten, seltener bei einem langjährigen Typ-2-Diabetes.

Bauchspeicheldrüse

Gallenblase Solarplexus Ganglion Bauchschlagader Nervenfasern Dünndarm Bauchspeicheldrüsengang Milz Dünndarm Linke Niere Läppchen Milz Milzschlagader Bauchspeicheldrüsengang Läppchen mit Drüsengewebe Bauchspeicheldrüsengang Hauptgallengang Bauchspeicheldrüsengang Vater'sche Papille

Wie alle inneren Organe erhält auch die Bauchspeicheldrüse neben chemischen, z.B. hormonellen Steuersignalen, solche des vegetativen, nicht willentlich steuerbaren Nervensystems. Die hier abgebildeten Nervenfasern gehören zum Sympathikus, der neben dem Parasympathikus, ein Teil des vegetativen Nervensystems ist. Die sympathischen Nervenfasern ziehen von der Wirbelsäule kommend an Arterien entlang zu den inneren Organen. Ihre Nervenknoten (Ganglien) liegen hier im Bereich des 1. Lendenwirbels kurz überhalb der Bauchspeicheldrüse um die Bauchschlagader (Aorta abdominalis) und die von ihr abgehenden Arterienäste. Sie sind untereinander über zahlreiche Nervenfasern verbunden. So bilden sie ein strahlenartiges Geflecht aus Nervenfasern und Ganglien, das man aufgrund seines Aussehens früher als Sonnengeflecht oder Solarplexus bezeichnete. Es ist als äußerst empfindliche Region bekannt. Ein Schlag auf den Solarplexus kann bei einem erwachsenen Menschen zur Bewusstlosigkeit führen.

Die Bauchspeicheldrüse ist aus vielen kleinen Läppchen zusammengesetzt. Der Hauptteil eines Läppchens besteht aus Drüsengewebe, das den Verdauungssaft produziert. Er enthält vor allem Verdauungsenzyme zur Spaltung von Eiweißen, Fetten und Zuckern, deren Menge angepasst an die jeweils gegessene Nahrung schwankt. Das Sekret fließt in zahlreiche kleine Gänge, die schließlich in den zentralen Bauchspeicheldrüsengang münden.

Die Pankreasläppchen, die reichlich mit Blutgefäßen und Nerven versorgt werden, bestehen hauptsächlich aus Drüsengewebe. Seine Zellen bilden das Bauchspeicheldrüsensekret mit Verdauungsenzymen. In das Drüsengewebe sind inselartig die hormonproduzierenden Zellen der Bauchspeicheldrüse eingelagert. Diese Zellgruppen werden nach dem deutschen Arzt Paul Lagerhans (1847-1888), auch als Langerhans-Inseln bezeichnet. Sie kommen vor allem im Bereich von Pankreaskörper und -schwanz vor, kaum im Pankreaskopf.

Der Bauchspeicheldrüsengang (Ductus pancreaticus), der vom Schwanz zum Kopf durch die gesamte Bauchspeicheldrüse zieht, führt dem Darm das in den Pankreasläppchen gebildete Verdauungssekret mit Enzymen zu. Er mündet mit der so genannten Vater’schen Papille in den Dünndarm. Kurz vor der Mündung vereint er sich häufig mit dem Hauptgallengang, in dem das andere wichtige Verdauungssekret, die Galle aus der Leber, zum Darm fließt. Seltener führen beide Gänge getrennt in den Darm.

Der Hauptgallengang mündet mit einer kleinen Aufwerfung (Papille) der Darmschleimhaut in den Dünndarm. Diese Mündung wird nach dem deutschen Anatom Abraham Vater (1684 - 1751) als Vater'sche Papille bezeichnet. Hier ist der Gallengang von einem ringförmigen Schließmuskel umgeben, der dauerhaft zusammengezogen ist und so ein Ausfließen von Galle und Bauchspeicheldrüsensekret verhindert, wenn der Darm leer ist. Sobald der Speisebrei aus dem Magen den Dünndarm erreicht, bewirkt ein Hormon in der Darmwand die Öffnung des Schließmuskels und den Abfluss der Verdauungssäfte in den Darm.

Die Gesamtheit aller Langerhans-Inseln bezeichnet man häufig als Inselorgan. Jede Langerhans-Insel enthält etwa 3000 Inselzellen, die in A, B und D-Zellen unterschieden werden. Die meisten, etwa 75 bis 80 Prozent, sind vom B-Typ. Sie bilden das wichtige Stoffwechselhormon Insulin, das die Aufnahme von Zucker aus dem Blut in die Körperzellen fördert. Die A-Zellen, deren Anteil etwa 20 Prozent beträgt, bilden Glukagon, den Gegenspieler zum Insulin. Glukagon unterstützt bei niedrigem Blutzuckerspiegel den Abbau von Energiereserven vor allem aus der Leber. Beide Hormone werden innerhalb der Läppchen direkt in Blutgefäße abgegeben, was als endokrine Drüsenfunktion bezeichnet wird (Pfeile). Etwa 5 bis 10 Prozent der Zellen sind vom D-Typ. Sie bilden das Hormon Somatostatin, das regulierend auf die A- und B-Zellen wirkt und deren Hormonproduktion dämpft.

Die exokrinen Drüsenzellen der Bauchspeicheldrüse sitzen in beerenförmigen Drüsenendstücken (Acini), aus denen die Läppchen aufgebaut sind. In jedem Endstück beginnt eine der kleinen Verzweigungen des Bauchspeicheldrüsenganges. Die Drüsen- oder auch Azinuszellen geben bei Bedarf das leicht basische Verdauungssekret mit den Verdauungsenzymen in den Ausführungsgang, also nicht in die Blutbahn oder direkt ins Gewebe ab (Pfeile). Dies wird als exokrine Drüsenfunktion bezeichnet. Die Produktion des Sekrets setzt bereits wenige Minuten nach der Nahrungsaufnahme ein und hält einige Stunden an. Angeregt wird sie durch Nervensignale und chemisch durch das Hormon Cholezystokinin aus der Darmschleimhaut, wenn Speisen den Magen bzw. den Darm erreichen.


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