Regulation des Blutzuckerspiegels *

Spezialisierte Zellen der Bauchspeicheldrüse messen ständig den Blutzuckerspiegel. Liegt er nicht im Bereich zwischen 80−110 mg Glucose pro 100 ml Blut, schüttet die Bauchspeicheldrüse vermehrt eines der beiden Hormone Insulin oder Glukagon aus. Zusammen regulieren sie den Blutzuckerspiegel. Die Bauchspeicheldrüse ist eine ca. 15 cm lange Drüse, die im hinteren Oberbauch liegt. Neben Hormonen produziert sie einen Großteil der Verdauungsenzyme, die in den Zwölffingerdarm abgegeben werden.

Ist der Blutzuckerspiegel im Blut erhöht, produziert die Bauchspeicheldrüse das Hormon Insulin und gibt es ins Blut ab. Insulin ermöglicht den Körperzellen, Glucose aus dem Blut aufzunehmen. Dadurch sinkt der Blutzuckerspiegel. In den Leber- und Muskelzellen kann die aufgenommene Glucose in Glykogen umgewandelt und gespeichert werden. Glykogen ist ein Vielfachzucker, der aus Glucose aufgebaut ist. Sinkt der Blutzuckerspiegel unter 80 mg Glucose pro 100 ml Blut, produziert die Bauchspeicheldrüse vermehrt das Hormon Glucagon und gibt es ins Blut ab. Zielzellen, die das Glucagonsignal über ihre Rezeptoren wahrnehmen, geben darauf in Glucose ins Blut ab. Der Blutzuckerspiegel steigt. In Muskel- und Leberzellen regt Glucagon zudem das „Abschmelzen“ der Glykogenspeicher an.

Insulin und Glucagon werden als Gegenspieler bezeichnet. Sie wirken beide auf den Blutzuckerspiegel, jedoch mit entgegengesetzter Wirkung. Das Zusammenspiel der Blutzucker-messung, der Hormone Insulin und Glucagon sowie der Aufnahme und Abgabe von Glucose in die Körperzellen und das Blut kann mit einem Modell veranschaulicht werden.

Text nach: Fokus Biologie BW 7/8 (2016), Cornelsen Schulverlage, S. 134

Abb. 1.: Modell zur Blutzuckerregulation
Text und Abbildung nach: Fokus Biologie BW 7/8 (2016), Cornelsen Schulverlage, S. 134

1. Benenne die Bauchspeicheldrüse an einem menschlichen Torso und beschreibe deren Lage.
2. Beschreibe die Funktionen der Hormone Insulin und Glucagon.
3. Ergänze das dargestellte Modell.
4. Erkläre (mit Hilfe des Modells), weshalb der Blutzuckerspiegel auch bei längerer sportlicher Belastung, z. B. einem Cooper-Test, einen gewissen Wert nicht unterschreitet.
5. Erläutere das Gegenspieler-Prinzip am Beispiel der Blutzuckerregulation.

Lösungshinweise

Abb. 2: Lage Bauchspeicheldrüse
Datei: Gallbladder-Liver-Pancreas Location von BruceBlaus [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons
Blausen.com staff. "Blausen gallery 2014". Wikiversity Journal of Medicine. DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 20018762.

1. Benenne die Bauchspeicheldrüse an einem menschlichen Torso und beschreibe deren Lage.
   Die Bauchspeicheldrüse liegt im hinteren Oberbauch hinter Magen, Zwölffingerdarm und Leber.
2. Beschreibe die Funktionen der Hormone Insulin und Glucagon.
   Insulin funktioniert wie eine Art Türöffner und ermöglicht den Zellen, Glucose aufzunehmen. Der Blutzuckerspiegel sinkt. Glucagon bewirkt den Abbau von Glykogen in der Leber und den Muskeln, dadurch wird Glucose gebildet und gelangt in das Blut. Der Blutzuckerspiegel steigt.
3. Ergänze das dargestellte Modell.
   

   Abb. 3.: Modell zur Blutzuckerregulation
   Fokus Biologie BW 7/8 (2016), Cornelsen Schulverlage, S. 134

4. Erkläre (mit Hilfe des Modells), weshalb der Blutzuckerspiegel auch bei längerer sportlicher Belastung, z. B. einem Cooper-Test, einen gewissen Wert nicht unterschreitet.
   Die Bauchspeicheldrüse bestimmt regelmäßig unseren Blutzuckerspiegel. Wird ein bestimmter Wert unterschritten, z. B. durch intensive Muskelarbeit beim Sport, so reagiert der Körper mit einer vermehrten Glucagon-Ausschüttung aus der Bauchspeicheldrüse. Das Hormon Glucagon bewirkt, dass Glykogen in Muskeln und Leber zu Glucose abgebaut und ins Blut abgegeben wird. Der Blutzuckerspiegel steigt.
5. Erläutere das Gegenspieler-Prinzip am Beispiel der Blutzuckerregulation.
   Die Hormone Insulin und Glucagon wirken, wie zwei gegnerische Mannschaften im Fußball, entgegengesetzt auf den Blutzuckerspiegel. Insulin senkt den Blutzuckerspiegel und Glucagon erhöht ihn.

Hormone allgemein - Blutzuckerspiegel: Herunterladen [docx][1 MB]

Hormone allgemein - Blutzuckerspiegel: Herunterladen [pdf][2 MB]

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