Was ist Insulin?
Insulin ist ein Prohormon und wird in der Bauchspeicheldrüse gebildet, genauer gesagt in den Langerhans-Inseln, daher auch der Name Insulin.Aufgaben
Insulin spielt eine tragende Rolle bei der Regulierung des Blutzuckerspiegels. Das Hormon ist eines der beiden Hauptregulatoren des Blutzuckerspiegels und bewirkt das Absenken der Blutzuckerkonzentration. Die Funktion ist relativ einfach zu verstehen. Nach einer Nahrungsaufnahme steigt der Blutzuckerspiegel an, je nach Bestandteile der Nahrung kann dies sehr schnell und stark passieren, jedoch auch sehr langsam. Jeder Mensch hat einen individuellen Blutzucker, welcher sich zwischen 60mg/dl und 120mg/dl Blut bewegen sollte. Bei einem Blutzuckeranstieg ab ca. 6mmol Glucose/l Blut, wird Insulin in den Beta-Zellen unseres Körpers gebildet und ins Blut ausgeschüttet. Auch verschiedene Aminosäuren, Fettsäuren sowie verschiedene Hormone können eine Ausschüttung von Insulin herbeirufen. Durch verschiedene Hormone wie Sekretin, GIP, Gastrin oder GKP-1 wird die Beta-Zelle ebenfalls angeregt, um Insulin zu produzieren. Allgemein wird Insulin ca. alle 2-5 Minuten ausgeschüttet. Es bewirkt eine Schlüsselfunktion an den Zellen, indem es die Glucose aus dem Blut oder der Gewebsflüssigkeit ins Innere der Zelle verschiebt. Durch die Aktivierung von Insulin wird die Permeabilität (Durchlässigkeit) verschiedener Zellen gefördert. Es werden vermehrt Carrier-Proteine (GLUT4) gebildet, welche durch einen passiven Transport die Glucose in die Zelle befördern. Durch diese Methode „filtert“ der Körper das eigene Blut auf den Normalwert des individuellen Blutzuckerspiegels. Diese Aufnahme findet vor allem in der Leber und in Muskelzellen statt, welche die Glucose entweder direkt verarbeiten oder in Form von Glykogen speichern.Durch eine Insulinausschüttung werden neben der Erstellung und Speicherung von Glykogen (Glykogensynthese), Fette aufgebaut (Lipidsynthese), außerdem findet eine vermehrte Speicherung von Aminosäuren statt. Dies kann in verschiedenen Zelltypen eine erhöhte Proteinsynthese zur Folge haben (Aufbau Körperprotein). Insulin hemmt bei diesen Prozessen die Neubildung von Glucose im Körper (Unterdrückung der Gluconeogenese), da dem Körper durch den Blutzucker zu diesem Zeitpunkt größtenteils genug Glucose zur Verfügung steht.
Des Weiteren kann Insulin die Fettverbrennung beeinflussen. Sobald Insulin ausgeschüttet wird, kann dies den Abbau von Körperfett hemmen. Es findet eine Unterbrechung der Lipolyse (Fettabbau) statt. Kommt es zu einem Insulinmangel, könnte eine der Folgen eine Zunahme an Körperfett sein. Durch diese Steigerung der Lipolyse werden vermehrt Ketonkörper gebildet, welche dem Körper in Hungerzeiten als Glucoseersatz, vor allem für das Gehirn dienen.
Insulin und Diabetes mellitus
Ich möchte dir kurz die wohl bekannteste und am weitesten verbreitete Krankheit vorstellen, die sich direkt auf das Hormon Insulin bezieht. Diabetes ist in unserer Zeit in aller Munde. Die Krankheit ist vor allem im Alter ein häufig diagnostiziertes Erschwernis fürs Leben. Diabetes mellitus wird auch als Zuckerkrankheit bezeichnet - grundsätzlich gibt es zwei verschiedene TypenDiabetes mellitus Typ 1
Zum einen gibt es Typ 1 Diabetes, bei welcher die Betazellen der Langerhans-Inseln des Pankreas zu einem Insulinmangel führen.Typ 1 Diabetes wird als Autoimmunkrankheit bezeichnet. Bei diesem Verlauf der Krankheit zerstört der Körper durch sein eigenes Immunsystem die Betazellen der Bauchspeicheldrüse. In diesem Falle sinkt der Insulinspiegel, je nach Zerstörungsgrad der Zellen immer weiter ab, bis ein totaler Insulinmangel besteht. Zugeführte und produzierte Glucose kann somit nicht mehr richtig verarbeitet werden, wobei der Blutzuckerspiegel immer weiter ansteigen kann. Hinzu kommt, dass die Leber ungebremst weiter Glucose produziert. Substrate wie Fett können nicht in der Zelle gehalten werden. Es kommt zu einem Überschuss an Substraten im Blut (vor allem Glucose) und zu schlecht versorgten Zellen. Im schlimmsten Falle kommt es neben einer Hyperglykämie noch zu einer Übersäuerung des Blutes.
Wie entsteht Diabetes Typ 1?
Man geht heute davon aus, dass Diabetes Typ 1 verschiedene Faktoren kombiniert, indem schlechte Essgewohnheiten und genetische Voraussetzung eine Rolle spielen sollen.Symptome der Krankheit
Typische Symptome sind schnelle Gewichtsabnahme, Austrocknung, Durstgefühl, Erbrechen, häufiges Wasserlassen, Müdigkeit, Sehstörrungen und andere.Wie wird Diabetes Typ 1 behandelt?
Die einzige derzeitige Möglichkeit einen Typ 1 Diabetiker zu behandeln, ist eine künstliche Gabe von Insulinpräparaten, welche das nicht produzierte Insulin ersetzen sollen. Diese dienen jedoch nicht etwa zur Heilung, sondern zum Ersatz des Hormons. Dies bedeutet eine lebenslange Abhängigkeit von Medikamenten, ohne welche es zu schlimmen Folgen kommen kann.Diabetes mellitus Typ 2
Bei dem Typ 2 Diabetes hingegen, kann es sich von einer (genetisch bedingten) Insulinresistenz mit relativem Insulinmangel bis hin zu einem absoluten Insulinmangel, im späteren Krankheitsverlauf, handeln. Früher wurde dieser Typ auch als Altersdiabetes bezeichnet.Bei dem Diabetes Typ 2 ist zwar produziertes Insulin vorhanden, jedoch besteht eine gewisse Insulinresistenz der Zellen, sodass die Glucose von dem vorhandenen Insulin nicht in die Zellen befördert werden kann. Es kann dabei zu einer hohen Insulinsekretion kommen, sodass auch Fett und Eiweiß überdurchschnittlich verarbeitet und angebaut wird. Aus diesem Grund leiden oft Diabetes Typ 2 Patienten an Übergewicht. Auch der Blutzuckerspiegel steigt an, da die Glucose nicht in die Zellen befördert werden kann. Ebenso kann es nach längerer Überproduktion von Insulin zu einem absoluten Insulinmangel kommen.
Wie entsteht Diabetes Typ 2
Eine typische Ursache für Diabetes Typ 2 ist Übergewicht. Neben der angeborenen Insulinempfindlichkeit ist auch das Übergewicht eine zusätzliche Belastung, welche die Insulinresistenz noch weiter steigert. Verschiedene Gene können bei der Unterdrückung der Insulinsekretion ebenfalls eine Rolle spielen, außerdem beeinflussen sie den Verlauf der Krankheit. Auch eine erhöhte Gluconeogenese (Zuckerneubildung) beeinflusst das Krankheitsgeschehen negativ.Symptome der Krankheit
Der Typ 2 Diabetiker wird oft nicht früh diagnostiziert, da er lange Zeit keine eindeutigen Symptome aufweist. Selten wird auch ein hoher Blutzucker festgestellt. Erste Anzeichen sind meist Müdigkeit und hohe Raten an Infektionskrankheiten wie zum Beispiel Blasenentzündung. Durch diese Symptome werden oft andere Krankheiten diagnostiziert. Später können ähnliche Symptome wie beim Typ 1 Diabetiker auftreten.Wie wird Diabetes Typ 2 behandelt?
Erste Therapien versuchen die Insulinresistenz durch Sport und Bewegung positiv zu beeinflussen, was in manchen Fällen wahre Wunder bewirken kann. Durch eine Gewichtsreduktion wird etwa die Hälfte der Typ 2 Diabetiker ein normales Leben führen können, denn der Blutzuckerspiegel sinkt oft mit einer Reduktion des Körperfettes. Leider funktioniert diese Methode nicht bei alle Betroffenen und es muss auf Medikamente zurückgegriffen werden, auch Bluthochdruck spielt bei diesem Krankheitsbild eine große Rolle und wird oft mitbehandelt.Warum Insulin im Sport und beim Gewichtsmanagement eine wichtige Rolle spielen kann!
Schauen wir uns die obigen Fakten an, so ist es ein leichtes diese Fakten im Sportbereich zu nutzen. Nehmen wir schnell resorbierbaren Zucker zu uns, welcher auch in hohen Mengen und kurzer Zeit in unserem Blut anzutreffen ist, so wird der Körper mit Insulin gegensteuern. Es kann zu vermehrter Einlagerung von Fett, Kohlenhydraten und auch Aminosäuren kommen. Diese Eigenschaft des Insulins lässt es zu einem anabolen Stoff unseres Körpers fungieren. Die Proteinsynthese wird ebenfalls gesteigert. Der Körper ist in der Aufbauphase. Nimmt der Sportler eine Zuckerlösung kurz vor seiner Belastung zu sich, kann sich das durch die direkte Verfügbarkeit der Glucose positiv auf seine Leistung auswirken. Bei einer zu hohen Glucosedosis belasten Kohlenhydrate jedoch unnötig den Magen. Gerne wird die leistungssteigernde Eigenschaft bei sogenannten Boostern, Gels oder in Isotonen Getränken genutzt, um den Sportler vor und während seiner Belastung optimal zu versorgen. In Boostern wird dabei oft Maltodextrin oder ein Gemisch aus Fructose und Glucose verwendet, welche besonders schnell resorbiert werden können und somit zur Verfügung stehen. Fructose hat dazu noch den Vorteil, dass sie nicht wie Glucose verstoffwechselt wird und somit die gesamte Verarbeitung der Zuckerkombination schneller laufen kann. Neben den Zuckern finden verschiedene andere Stoffe, wie beispielsweise Coffein ihren Platz, diese sind meist Aufputschmittel, welche den Kreislauf anregen. Auch Aminosäuren, welche durch den Insulinschub oft schneller in die Zelle Transport werden können, werden Präparaten zugemischt. Die Zusammensetzung solcher „Booster“ ist jedoch sehr unterschiedlich. Kohlenhydratgels haben ebenso wie hypertone Getränke nur einen Zweck, sie sollen möglichst viel Energie liefern und diese möglichst schnell. Der Blutzuckerspiegel steigt dabei stark an und ebenso die Produktion von Insulin. Bei der Einnahme von hohen Mengen an Zucker sollte jedoch vor allem bei langer Belastung darauf geachtet werden, den Blutzuckerspiegel in einer gewissen Höhe zu halten, denn nach dem anfänglichen Hoch, kann ebenso schnell ein Tief folgen. Nach einem steilen Anstieg fällt der Blutzuckerwert oft ein ganzen Stück unter den Normalwert, somit entsteht für den Sportler ein Müdigkeitszustand und Schwächegefühl. Er sollte sich deshalb bei längerer Belastung mit einer Energiequelle ausstatten, zum Beispiel mit einem isotonen Getränk. Isotone Getränke werden dabei zur schnellen Energielieferung genutzt und können ebenso zum Ausgleich des Flüssigkeitsverlustes dienen.Nach der Trainingseinheit fungiert Insulin ebenso dazu, den Muskel und die Leber schnellst möglich mit Energie zu versorgen, dabei werden auch Aminosäuren und Fette besser transportiert und somit schneller genutzt. Eine schnellere und bessere Regeneration des Körpers ist somit möglich.
Doch was, wenn ich Sport nicht wegen Leistungszuwächsen und Muskelaufbau betreibe?
Bei dem Ziel der Gewichtreduktion ist Insulin ebenfalls ein wichtiger Faktor. In diesem Fall kommt es jedoch darauf an, seinen Insulinspiegel möglichst niedrig zu halten, bzw. die Produktion nicht stark anzuregen. Dies bedeutet, dass um das Training herum möglichst wenig gegessen werden sollte, um so die Oxidation von Fetten optimal nutzen zu können. Eine Möglichkeit wäre hier das Nüchterntraining am Morgen, welches bei geringer bis mittlerer Intensität durchzuführen ist. Hierbei wird durch die gute Sauerstoffaufnahme und den geringen Insulinwert im Blut ein großer Teil der Energie aus dem eigenen Körperfett gewonnen. Auch ein gewisser Nachbrenneffekt nach dem Training ist nicht zu unterschätzen, deshalb sollte man nicht direkt nach dem Training seine Mahlzeit einnehmen, sondern mindestens 1h lang warten, um sich den Effekt zu Nutze zu machen. Der sogenannte adipogene Effekt wird somit teilweise umgangen und die Fettneubildung sowie Einschließung verhindert.
Ein guter Weg, um sich einen geringen Insulinwert zu Nutze zu machen, ist die Verteilung der Mahlzeiten über den Tag. Die Portionen sollten keine Übergröße haben und vor allem sollte wenig schneller Zucker (Monosaccharide oder schnellverwertbare Zucker) wie z.B. Süßigkeiten, Kuchen u.v.m. gegessen werden, um den Insulinspiegel nicht stark ansteigen zu lassen. Durch ballaststoffreiche Nahrung und den größten Teil an komplexen Kohlenhydraten, wird der Insulinspiegel gleichmäßiger und konstanter gehalten, wodurch du den gewichtsreduzierenden Effekt unterstützt.
Auch eine mögliche Trainingsmischform über den Tag verteilt wird oft angewandt, indem ein kohlenhydratfreies oder -armes Training am Morgen, bei der Abnahme von Körperfett hilft und das aufbauende, kohlenhydratbetonte Training am Nachmittag für Leistung und Aufbau sorgt.
Insulin als Dopingmittel
Insulin ist auf der Dopingliste und wird auch unter anabolen Substanzen gehandelt. Insulin dient als Verstärker anderer anabolen Substanzen und kann durch seine Eigenschaften die Glykogenspeicher schneller und besser auffüllen und so die Leistungsfähigkeit steigern. Ausdauereinheiten und auch die direkte Glucoseaufnahme können schneller stattfinden, durch die Hemmung verschiedener körpereignen Stoffe. Bei höherer Insulinzufuhr sind die oben genannten Eigenschaften verstärkt, was ebenfalls einen anabolen Effekt auslöst. Leider unterschätzen viele die Gefahr, die eine Insulinaufnahme mit sich bringt. Durch eine zu hohe Aufnahme des Hormons, kann eine lebensgefährliche Unterzuckerung herbeigerufen werden.Fazit
Wie du sehen kannst, ist Insulin ein sehr wichtiges Hormon für unseren Körper, welches bei verminderter Produktion oder bei Überproduktion zu schweren Krankheiten, wie Diabetes mellitus, führen kann. Im Sportbereich kann ein richtiger Einsatz von Lebensmitteln zu einem gewünschten Insulinanstieg führen und so eine Gewichtreduktion oder ein möglicher Muskelaufbau unterstützt werden.Quellen
- Helmut Schatz (Hrsg.).: Diabetologie kompakt. 4. Auflage. 2006; g.W.
- Beale EG.: Insulin Signaling and Insulin Resistance. J Investig Med. 2012; g.W.
- Van der Molen J, Frisse LM, Fullerton SM et al.: Population genetics of CAPN10 and GPR35: Implications for the evolution of type 2 diabetes variants. Am J Hum Genet. 2005; 76: 548–560.