BIOT P3.3_Glucose homeostase

• Verpleging en verzorging
• MBO
• Studiejaar 2

Glucose en DM

Verteringsstelsel

Voedselvertering

Opname glucose uit voedsel

Via actief transport wordt oa glucose opgenomen in het darmlumen en uitgescheiden in de haarvaten van de  poortader die vervolgens naar de lever leidt of naar andere organen in het lichaam die energie nodig zijn

Actief transport

• kost energie
• tegen het concentratieverval in
• dmv carrier eiwitten = transport eiwitten
• specifiek
• ionen (Na+, K+, Mg2+, Ca2+), AZ, glucose, afvalstoffen 

Transport via carrier-eiwitten tegen de concentratiegradient in

Verbranding van glucose

Als glucose de cel binnen komt ondergaat dit molecuul een aantal stappen zodat er energie uit vrijgemaakt kan worden:

• glycolyse = glucose wordt omgezet in pyruvaat oiv een aantal enzymen 
• citroenzuurcyclus = pyruvaat wordt vervolgens omgezet in acetyl-CoA en in allerlei zuren
• oxidatieve fosforylering (elektronentransportketen) = in de mitochondrien worden elektronen overgeheveld vanuit NADH/FADH naar H+. Hierbij komt de meeste ATP vrij

Opgebouwd

uit lobben.

Exocriene klieren hebben elk

hun eigen afvoergang -

komen uit in de

alvleesklierbuis

Endocriene klieren secreteren hormonen in haarvaten

Pancreas als klier

Pancreas heeft exocriene en endocriene functies

Exocrien = afgifte van enzymen via een holte of buis naar het lumen van het verteringsstelsel (duodenum), bv pancreas, zweetklieren

Endocrien = directe afgifte van hormonen zoals insuline en glucagon aan het bloed, bv pancreas, hypofyse, schildklier

Pancreassap (exocrien)

Pancreassap (1,5 L/dag) bestaat uit:

- water

- mucus

- pancreas-amylase (p-amylase) -> dezelfde werking als s-amylase

- proteinasen -> deze breken polypeptideketens af tot dipeptiden en monopeptiden (= aminozuren)

- lipase -> aanwezige lipiden uit voeding worden afgebroken tot monoglyceriden en vetzuren (zie vorige slide)

- NaHCO3 -> alkalisch molecuul dat zorgt voor pH neutralisatie in het duodenum. De gevormde pH (pH 7-8) is optimaal voor de aanwezige enzymen in het duodenum. 

Eiwitvertering

De aanwezige proteinasen (eiwitsplitsende enzymen) trypsine en chymotrypsine en door de dunne darm aangemaakte aminopeptidase zetten polypeptidenketens om in dipeptiden en monopeptiden (= aminozuren).

De dipeptiden en aminozuren worden via het darmepitheel opgenomen in het bloed en getransporteerd naar de lever om vervolgens als bouwsteen te worden gebruikt bij de productie van eiwitten, zoals albumine en stollingsfactoren.

Vetvertering

De geemulsifeerde lipiden (door de galzure zouten) worden door lipase (in het pancreassap) afgebroken tot monoglyceriden en vetzuren die vervolgens worden opgenomen door het darmepitheel. De gevormde triglyceriden worden vervoerd naar de lever voor de prodcuie van lipoproteinen. 

Pancreassap (endocrien)

Eilandjes van Langerhans produceren hormonen:

- insuline

- glucagon

- somatostatine (niet kennen)

Opgebouwd

uit lobben.

Exocriene klieren hebben elk

hun eigen afvoergang -

komen uit in de

alvleesklierbuis

Endocriene klieren secreteren hormonen in haarvaten

2:30 endocrien

Eilandjes v. Langerhans

2% van totaal volume

• alphacellen -> glucagon
• betacellen -> insuline

20% van alle eilandjes van Langerhans zijn alfacellen

80% zijn betacellen

1) hoe heet een te hoge glucoseconcentratie in bloed

2) hoe heet een te lage glucoseconcentratie in bloed

3) hoe heet de omzetting van glucose naar glycogeen?

4) hoe heet d omzetting van glycogeen naar glucose

Insuline en diabetes

Glucose homeostase:

• insuline stimuleert de vorming van glycogeen (lever/spieren)
• insuline stimuleert opname van glucose in de cel via receptoren

      -> [glucose] daalt in het bloed

Een tekort of geen aanmaak of een ongevoeligheid voor insuline leidt tot hyperglykemie
Klinisch ziektebeeld = Diabetes mellitus

 

Hyperglykemie betekent een te hoge glucoseconcentratie in het bloed

Ervoor zorgen dat de glucoseconcentratie in het bloed binnen de grenzen blijft. 

Dit is in een nuchtere toestand 4,0-5,6 mmol/L en in een niet-nuchtere toestand 4,0-8,0 mmol/L.

Glucose wordt in lichaamscellen opgenomen (via binding van insuline aan receptoren), voornamelijk vetweefsel, darmweefsel en lever en spiercellen.

Het dient daar als:

1) opslag in de vorm van glycogeen (lage osmotische waarde)

2) brandstof -> energie  in de vorm van ATP via processen:

- glycolyse in cytoplasma (2 ATP)

- citroenzuurcyclus in mitochondrien (2 ATP)     

- elektronentransportketen in mitochondrien (32 ATP)

glycogenese

De Latijnse benaming voor Diabetes mellitus is letterlijk 'honingzoete doorstroming'. De naam is te danken aan één van de belangrijkste verschijnselen bij diabetes, namelijk de zoete urine. Dit komt door een te hoge concentratie van glucose in het bloed en daardoor ook in de urine.

Soorten diabetes

• Diabetes mellitus type 1
• Diabetes mellitus type 2

Niet behandeld:

• Diabetes gravidarum (zwangerschapsdiabetes)
• Neonatale diabetes
• Diabetes insipidus

Diabetes insipidus

Bij diabetes insipidus gaat er te veel vocht het lichaam uit. Mensen moeten heel veel plassen en drogen soms uit.

Je kan diabetes insipidus vanaf je geboorte hebben, maar het kan ook later in het leven ontstaan. Bijvoorbeeld door een tumor, een operatie van de hersenen of als kenmerk van een andere ziekte.

Diabetes insipidus kan op elke leeftijd beginnen.

Mensen krijgen diabetes insipidus omdat er te weinig antidiuretisch hormoon (ADH) in het lichaam is. Dit hormoon wordt gemaakt in de hersenen. ADH zorgt ervoor dat er genoeg vocht in het lichaam blijft. Niet te veel, maar ook niet te weinig.

Door te weinig ADH kunnen de nieren niet goed water vasthouden. Daarom kunnen mensen tot 15 liter per dag plassen. Zij kunnen dan veel drinken om niet uit te drogen.

Als iemand met diabetes insipidus uitdroogt, kan hij of zij een hoge hartslag krijgen. Ook kan iemand last krijgen van een lage bloeddruk. Sommige mensen worden verward of suf. Verder kan iemand last krijgen van harde poep (verstopping).

Diabetes insipidus heeft als ziekte niets te maken met suikerziekte (diabetes mellitus). Maar de klachten van dorst en veel plassen lijken wel op elkaar. Daarom denken artsen bij iemand die eigenlijk diabetes insipidus heeft, soms eerst aan suikerziekte.

Hoe ontstaat type 2 diabetes?

DM2 ontstaat door overgewicht, te veel en te vet eten en/of te weinig bewegen, in combinatie met erfelijke aanleg. Of iemand de aanleg heeft om DM2 te krijgen kan vaak worden afgelezen aan de familie: meestal (maar zeker niet altijd) zijn er anderen die ook DM2 hebben. Veroudering speelt ook een belangrijke rol: de kans op diabetes wordt steeds groter naar mate mensen ouder worden. Echter, omdat wij tegenwoordig veel te veel eten en te weinig bewegen worden veel mensen al op jonge leeftijd te zwaar en krijgen zij diabetes. De term “ouderdoms-diabetes” is daarom niet juist (meer).

Hoe ontstaat type 1 diabetes?

Type 1 diabetes is een auto-immuun ziekte. Dat wil zeggen, er zit een fout in het afweersysteem van het lichaam. Het afweersysteem in ons bloed is er om ons te verdedigen tegen ziekmakende bacteriën en virussen van buitenaf. Bij type 1 diabetes heeft het afweersysteem de fout gemaakt om eigen insulineproducerende cellen in de alvleesklier aan te vallen en te vernietigen. Dit proces is waarschijnlijk al jaren aan de gang zonder dat je er iets van merkt. Dit komt doordat er veel overcapaciteit aan insulineproducerende cellen is. Maar op een gegeven moment zijn er nog maar zo weinig cellen over dat er te weinig insuline wordt gemaakt. Insuline is van groot belang om je glucose waarde in het bloed niet te hoog te laten worden. Als er dan echt te weinig insuline wordt gemaakt voor wat het lichaam nodig heeft gaat de bloedsuikerwaarde stijgen en spreek je van diabetes mellitus.

Diabetes type 1

Specifieke immuuncellen (T-cellen) vernietigen de insuline-producerende cellen (betacellen), waardoor er een tekort aan insuline ontstaat.

Hierdoor is er geen opname van glucose door cellen, waardoor glucoseconcentratie in het bloed stijgt (hyperglykemie)

Cellen hebben wel energie nodig, dus gaan over op vetafbraak (lipolyse).

Afvalproducten zoals ketonen en zuren ontstaan hierbij = keto-acidose

(kernmerkend is een aceton-adem)

Diabetes type 2

Insulineproductie is op peil, maar de receptoren op de cellen reageren niet op insuline, waardoor glucose de cel niet in komt. Dit heet insuline-resistentie.

Hierdoor stijgt de glucoseconcentratie in het bloed = hyperglykemie.

Symptomen bij een hyperglykemie

• veel urineren
• veel dorst hebben en houden
  
• vermoeid zijn 
• plotselinge humeurigheid, snel boos worden
• misselijk zijn of overgeven
  
• algehele malaise

glucosurie, polyurie en polydipsie

Bij een [glucose] in bloed hoger dan 9-10 mmol/L, kunnen de niertubuli glucose niet voldoende resorberen (nierdrempel is 10 mmol/L) met als gevolg dat glucose in de urine komt = glucosurie

Stijgt de [glucose] nog verder dan scheiden de nieren ook water uit om de grote hoeveelheid glucose te verdunnen (osmotische waarde is hier van belang). Dit leidt tot polyurie (grote hoeveelheden urine)

Doordat water ook wordt uitgescheiden, moet dit ook weer worden aangevuld. Hier komt de dorst en vele drinken (polydipsie) vandaan.

Bij ernstige uitdroging kan coma ontstaan.

Symptomen op lange termijn

Normale functioneren van lichaam is verstoord:

• Verhoogde kans op infecties
• Slechte wondgenezing (open been)
• Oogafwijkingen (blindheid) = retinopathie
• Nierafwijkingen = nefropathie
• Vaatafwijkingen (hart- en vaatziekten = atherosclerose,
    necrose aan been)
• Schade aan zenuwen = neuropathie

Diagnose (pre)DM

--> besliswaarden door ADA/WHO

Ook tussenstadia = pre diabetes

• impaired glucose tolerance (IGT)
• impaired fasting glucose (IFG)

[Glucose] is niet zo hoog dat diagnose DM kan worden gesteld, maar wel hoger dan referentiewaarde. Risico voor DM!

Hypoglykemie

= te laag [glucose] in bloed. Oorzaken zie tabel 13.4

Bij:

- patiënten met DM type 1 en onderliggende ziekte (hoog glucoseverbruik)

- disbalance cortisol

- enzymdefect/metabole ziekten

Hypoglykemie

= te laag [glucose] in bloed. Oorzaken zie tabel 13.4

Bij:

patiënten DM type 1

Door:

• verkeerde dosering insuline 
• verminderde inname glucose en braken door ziekte. Let op! normale dosering insuline brengt [glucose] nog verder omlaag

Symptomen bij een hypoglykemie

• zweten
  
• verwardheid
• duizeligheid
• plotseling wisselend humeur
• ongeconcentreerd 
• hoofdpijn
  
• vermoeiheid
• hongerig 

HYpoglykemie

Te lage [glucose] in het bloed door:

- lange tijd vasten

- veel sporten en weinig eten

- diabetes patienten type 1 die overgeven/weinig voedsel binnen krijgen

Indien zij dezelfde hoeveelheid insuline spuiten, brengen zij de [glucose] nog verder omlaag!

Diagnostiek DM

1. Op basis van klachten
2. Op basis van bloedsuikermetingen: minimaal 2x nuchter > 7.0 mmol/L
3. Op basis van bloedonderzoek naar HbA1c (glucose in rode bloedcellen)
4. Later ook onderzoek naar ogen en neuropathie

Glycering

Binding van glucose aan het HbA ontstaat glycohemoglobine -> HbA1c

Bloedafname voor glucosebepaling

Glucoseverbruik na afname (zie tabel 13.6!)

• snel scheiden plasma - erytrocyten
• type bloedbuis belangrijk (NaF of citraat)

       -> remmen glycolyse

Glucosebepaling

Enzymatische methode

• POCT
  
• volbloed (bewerkelijk) of in plasma (voorkeur)
• bloedgas-analyser (bewerkelijk) -> indien weinig bloed kan worden afgenomen (neonaten)

Glucoseregulatie bij DM patienten

Monitoren glucose concentratie:

• meting [glucose] mbv thuismeter -> belang hh insuline
• meting HbA1c 

       -> glucoseregulatie laatste 6-8 weken ervoor

       -> nu ook voor vaststellen DM

       -> bepaling via ionwisseling (HPLC) -> ratio HbA : HbA1c 

       -> bepaling mbv antilichamen (latexmethode) -> reactie met uitsluitend  

             HbA1c moleculen

Glycering

Binding van glucose aan het HbA ontstaat glycohemoglobine -> HbA1c

BSS = bloedsuikerspiegel

0

Auto-immuunziekte

Bij diabetes mellitus type 1 (DM1) maakt de alvleesklier (pancreas) geen insuline meer aan. Om onduidelijk redenen worden de cellen die de insuline maken, door het lichaam afgestoten. Door het tekort aan insuline kan er geen glucose vanuit het bloed in de weefsels worden opgenomen. Gevolg is dat de glucosewaarde in het bloed (bloedsuikerspiegel) stijgt waardoor klachten ontstaan (dorst, veel plassen). De enige manier om DM1 te behandelen is het spuiten van insuline.

Reactie op insuline

Diabetes mellitus type 2 is de meest voorkomende vorm van diabetes mellitus. Bij diabetes mellitus type 2 reageert het lichaam niet meer goed op het hormoon insuline. Eerst maakt het lichaam extra insuline aan, echter na verloop van tijd steeds minder. Het gevolg hiervan is dat de glucosewaarde (bloedsuiker) stijgt. Zo ontstaat diabetes mellitus. Naast erfelijke aanleg spelen ook de gevolgen van een ongezonde levensstijl een grote rol bij het ontstaan van dit type diabetes. Patiënten met DM2 hebben een verhoogd risico op hart-en vaatziekten; DM2 vaak gepaard gaat met een verhoogd cholesterol en hoge bloeddruk.

Behandeling

De aanpak van corrigeerbare (risico)factoren zoals voedingsgewoonten, lichaamsbeweging en overgewicht vormt het fundament van de behandeling (en het voorkomen) van DM2. Als dat onvoldoende effect heeft, wordt een behandeling gestart met tabletten en/of insuline.