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Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 1 Fachhochschule Münster Fachbereich Oecotrophologie Wintersemester 2006/2007 Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin (J. Gardemann) (Protokoll: Stephanie Adam, Antje Brand, Inga Ebeler, Helena Funke, Claudia Gehre, Simone Haag, Ulrike Reichelt, Simona Schmedemann, Mariana Stimoli, Natalie Tang) Verbindliche Endversion vom 21. Januar 2007 Das Blut Erythrozyten: rote BK (Anisocytose = Erythrozyten sind unterschiedlich groß) Granulozyten: weiße BK (sind diese übersegmentiert, sind sie älter) Vitamin B12: - am Aufbau von Zellstrukturproteinen beteiligt (Mangel = perniziöse Anämie: wenige Leukozyten und übersegmentierte Granulozyten; Ursache ist mangelhafte Proteinsynthese, es werden weniger neue Erythrozyten mehr gebildet, stattdessen werden große Erythrocyten gebildet, um Zellwandmaterial einzusparen. Die Resorption von Vitamin B 12 erfolgt im terminalen Ileum Die Fließeigenschaften des Blutes Blut ist eine „Nicht-Newton-Flüssigkeit“ und viskos Es gibt 2 Arten von Nicht- Newton- Flüssigkeiten: 1. thixotrope Flüssigkeiten: die Flüssigkeit nimmt mit steigender Geschwindigkeit zu: - werden flüssiger, je schneller sie sich bewegen - werden erst durch Bewegung flüssig (z.B. Blut und Ketchup; das Blut wird umso fester, je ruhiger es ist, z.B. lange Flüge mit Thrombose- Gefahr (die Erythrozyten lagern sich in den Venen hintereinander, vgl. mit Geldrollen) 2. rheopexische Flüssigkeiten: werden fester, je schneller sie sich bewegen (z.B. Kartoffelstärke in Wasser) Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 2 Normalwerte des Blutes: Hämoglobin Erythrozyten MCV (mittleres celluläres Volumen) MCH (mittleres celluläres Hämoglobin) Mann 14-18 mg/dl 4,6-5,9 Mio./mm³ 80-100 µm³ pro Erythrozyt Frau 12-15 mg/dl 4,0-5,2 Mio./mm³ 80-100 µm³ pro Erythrozyt 27-34 pg pro Erythrozyt 27-34 pg pro Erythrozyt die Erythrozyten sind durch ihre Form gut verformbar und gelangen somit auch durch kleinste Kapillaren, außerdem ist ihre Oberfläche vergrößert. Vitamin B12- Anämie = die Erythrozyten sind vergrößert (schlechter Blutfluss) Blutabnahme: das Vollblut wird unterteilt in: Serum (in vitro = im Reagenzglas) Definition: Serum = Plasma ohne Gerinnungsfaktoren das Blut gerinnt, danach wird es zentrifugiert. Serum (= Blutflüssigkeit nach der Gerinnung) Plasma: (in vivo = im Leben) darin sind alle Blutbestandteile enthalten = die gesamte Blutflüssigkeit Pulsfrequenz Arterieller Teil des Kreislaufs Der Arterienpuls (Blutzufluss) kann überall dort gemessen werden, wo eine oberflächlich verlaufende Arterie gegen einen harten Untergrund (z.B. Knochen, Knorpel) gedrückt werden kann. Z.B. Halsschlagader, Schläfen, Handgelenk, Oberarm, Leistenarterie... Venöser Teil des Kreislaufs Der Venenpuls zeigt den Abfluss des Blutes. Er ist schwächer als der Arterienpuls. In der Vene unter dem Schlüsselbein ist der Druck sogar negativ. Bei einer Verletzung saugt das Herz durch diese Vene Luft an, es bildet sich Schaum im Herz und das Blut gerinnt. Der Puls kann Indikator für Krankheiten sein: z.B. Bluthochdruck, Blutverlust (flacher, schneller Puls, kaum fühlbar) Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 3 Blutdruckmessung Definition Blutdruck: Steighöhe des arteriellen Blutes in Wassersäule in cm. (vgl. Infusion (tief gehalten): Blut steigt in Schlauch/Flasche (direkte oder blutige Blutdruckmessung) Riva Rocci ist der Erfinder der indirekten Blutdruckmessung ohne Blutabnahme. Es wird nicht der direkte Arteriendruck gemessen, sondern indirekt der Druck, den man zur Komprimierung der Arterie benötigt). Da Quecksilber schwerer als Wasser ist, ist die verwendete Quecksilbersäule Platz sparender (Einheit = mm Quecksilbersäule). Das Blut fließt normalerweise geräuschlos. Wird aber ein Gefäß gepresst (Querschnitt nicht mehr rund, sondern oval), kann das Blut nicht mehr laminar fließen und ein Rauschen ist hörbar. Wird ein Gefäß vollständig zugepresst, fließt gar kein Blut mehr und das Rauschen verschwindet. In Arterien herrscht ein hoher Druck, in Venen und Kapillaren ein niedrigerer. Blutdruckmessung nach RR: Manschette aufpumpen bis kein Rauschen mehr hörbar ist. Das Gefäß ist platt und undurchlässig. Langsam Luft ablassen bis erstes Geräusch hörbar, das Blut fließt wieder. Durchblutungssörungen: „Weißer Infarkt“: z.B. durch Hochhalten der Hand und Aufpumpen der Manschette. Die Hand wird weiß, blutleer, kribbelt und ist kraftlos. „Blauer Infarkt“ (vgl. Strangulation): Blut fließt in Hand, aber nicht wieder hinaus (Blutstau). Die Hand wird dick und färbt sich dunkel bis bläulich. Blutentnahme Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 4 Prinzipiell kann überall Blut abgenommen werden, sogar direkt aus dem Herzen. Allerdings ist die Entnahme aus Arterien riskant. Die Gefäßwände sind dick und muskulös und können verkrampfen, was zu einer Thrombose führen kann. Arterien liegen tiefer als Venen (Ausnahme: Säugling) und sind somit schwerer zugänglich. Eine verletzte Arterie kann sehr stark bluten (Blutung im Notfall durch Abdrücken der Arterie nahe der Wunde stillen). Daher ist die Blutentnahme aus den Venen sicherer und wird häufiger durchgeführt. Für bestimmte Blutanalysen wird allerdings arterielles Blut benötigt. Eher selten wird heute Blut mit Spritzen abgenommen. Bei Kleinkindern kann auch nur eine Nadel verwendet werden, da nur eine geringe Blutmenge vorhanden ist. Mit Butterflysonden können mehrere Röhrchen nacheinander mit Blut befüllt werden. Wird aber eine sehr feine Nadel verwendet, besteht die Gefahr, dass durch den negativen Druck Blutzellen platzen (Hämolyse) und das Blut unbrauchbar wird. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von Monovetten (Praktikum). Nach §§ 223 ff StGB ist und bleibt die Blutabnahme eine Körperverletzung, wird aber nicht strafrechtlich verfolgt wenn sie aus medizinischen Gründen durchgeführt wird (aber: Piercing etc.?) Serum: enthält keine Gerinnungsfaktoren enthält die Antikörper (Tierisches Serum wurde zum Herstellen von Impfseren verwendet, deshalb auch „Heilserum“) Labor: Bestimmung der Blutwerte meist aus dem Serum Blutgerinnung: Die Blutgerinnung ist eine Meisterleistung des Organismus. Dass Blut muss fließen und gleichzeitig bei Verletzungen der Blutadern, an der Verletzungsstelle gerinnen. Dies wird deutlich bei dem Beispiel des Schockzustandes. Das Blut steht in den Gefäßen, der Körper muss erkennen, dass das Blut jetzt nicht gerinnen darf. Sonst würde es zur Thrombusbildung im gesamten Gefäßsystem kommen. (Deshalb Herzdruckmassage bei der Wiederbelebung: „Blut wieder in Bewegung bringen!“) Die Blutgerinnung ist insgesamt ein sehr kompliziertes System. Es besteht aus einem endogenen (Erkennen der verletzten Endotheloberfläche) und einem exogenen (Aktivierung des Prothrombin zu Thrombin und dadurch Fibrinogen zu Fibrin) System. Die Gerinnung kann außerdem durch einen Sauerstoffmangel, eine sehr raue Endotheloberfläche (bei Plaque) unter Vermittlung von Calciumionen eingeleitet werden. Der Prozess, den Thrombus wieder aufzulösen (Fibrinolyse) ist genauso kompliziert, wie ihn zu bilden. Verletzung der Blutader (Vene/Arterie/Kapillare) Gefäßreaktion: Blutgefäß reagiert mittels Vasokonstriktion (Zusammenziehen der Ader selbst) Blutstillung: Thrombozyten erkennen die verletzte Stelle im Endothel und lagern sich dort an (Endogene Aktivierung) Gerinnung: die Thrombozyten bilden einen Thrombozytenpfropf, dadurch wird die Vernetzung von Fibrin und Erythrozyten in den Thrombozytenpfropf eingeleitet, der nun Thrombus genannt wird (exogene Aktivierung) Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 5 Vernarbung: danach lagern sich Bindegewebszellen ein, sie vernarben die Verletzungsstelle Auflösen des Thrombus Aus diesem Prozess wird die Bedeutung der „Heparinspritzen“ nach Operationen, bei langer Bettlägrigkeit, usw. deutlich. Wer sich wenig bewegt, aktiviert den Blutfluss nicht, es kann zur Geldrollenbildung der Erythrozyten kommen. Dort kann die Gerinnung einsetzen. Heparin verhindert nun die Umwandlung von Firbrinogen in Fibrin, durch die Hemmung des Thrombins, greift also ins exogene System der Blutgerinnung ein. Exsikkose: Zu weinig Flüssigkeit im Körper (auf Grund von Durchfall, hohem Fieber entsteht ein massiver Wasserverlust), dadurch wird das Blut dicker. Besonders gefährlich bei Kindern, da das Herz es nicht mehr schafft, das dicke Blut durch den Kreislauf zu pumpen, sie können bei Wassermangel an Herzversagen sterben. Blutbestandteile: In 5-6 Litern Blut ist enthalten: Plasma 58% Wasser 90% Proteine 8% Ionen, Glucose, Kreatin, Harnstoff, ... 2% (alles, was wir im Blut untersuchen) Blutkörperchen = 42% Erythrozyten ca. 5 Mio / μl 7,5 μm („Werthers Echte“) Erythropoese (Bildung der Erythrozyten): Proerythroblast - Retikuloblast - Erytrhozyt Aufgabe: Sauerstofftransport Thrombozyten ca. 200.000 / μl Thrombopoese (Bildung der Thrombozyten): Megakaryoblast – Megakaryocyt - Thrombozyt Aufgabe: Blutgerinnung Leukozyten ca. 5000 / μl sehr großer Kern Jeder Leukozyt enthält den gesamten genetischen Fingerabdruck; Sie werden auch „weiße Blutkörperchen“ genannt, weil sie im Reagenzglas als weiße Schicht auf dem Blutkuchen zu erkennen sind (dicke weiße Schicht bei Leukämie = Weißblütigkeit) Leukopoese (Bildung der Leukozytenarten): Lymphoblast - B-Zelle, T-Zelle, nat. Killerzelle (Aufgabe: spez. Abwehr) Monoblast – Makrophage Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 6 Myeloblast - Promeolozyt neutrophiler Granulozyt (unspez. Abwehr) eosinophiler Granulozyt (Allergienunspez. Abwehr) basophiler Granulozyt (Mithilfe) Die Zellkerne der Granulozyten bekommen mit zunehmendem Zellalter immer mehr Segmente (von jungen stabkernigen zum alten übersegmentierten Granulozyten) Enzym- und Lipiddiagnostik aus dem Serum LDL( Low density Lipoprotein): größer, leichter, weil mehr Fettanteil vorhanden ist. LDL eine Transportform die Lipoproteine in die Peripherie bringt. Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 7 HDL (High density Lipoprotein): proteinreicher, kleiner und schwerer. HDL eine Transportform, die Lipoproteine von der Peripherie in die Leber bringt. (Protektivfaktor) Werte: LDL -Cholesterin HDL- Cholesterin Triglyzeride < 100 mg/dl Ca. 58 mg/dl < 150 mg/dl Quick-Diagnose: Serum für 12h stehen lassen. Folge: Bei einer Hyperlipidämie bilden die Triglyzeride (TAG) eine Trübung bzw. rahmen auf. Deshalb sind die TAG-Werte erhöht, der Cholesterinwert hingegen normal. Bsp.: Würde man eine Blutentnahme nach einem fettigen Essen machen, z.B. aus Pfortader oder Hohlvene vor der Leberpassage, so würde man nach entsprechender Behandlung des Blutes auch beim Gesunden eine Trübung des Serums erkennen. Was Oecotrophologen wissen sollten!!! Was ist ein Xanthelasma? Das sind Cholesterinablagerungen auf der Haut, sie treten bei massiver Hypercholesterinämie an den Augenwinkeln, Ellenbogen und anderen Körperstellen in der Form wachstropfenartiger Auflagerungen auf. Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 8 Das Serum eines Patienten, der diese Erkrankung aufweist ist jedoch klar d.h. ohne Trübung, weil das Cholesterin in den Lipoproteinen verpackt ist. Wie ist diese Erkrankung erkennbar? An den Augen treten so genannte Cholesterinplaques auf. Sieht aus wie ein Film aus Wachs. Enzymdiagnostik aus dem Serum 1.Plasmaspezifische Enzyme: z.B. Gerinnungsfaktoren (Thrombin, Fibrinogen), Cholinesterase. Bei Erkrankungen kommt es zu einer erniedrigten Aktivität dieser Enzyme im Blut. In diesem Fall, ist eine sinkende Anzahl dieser Enzyme also ein Alarmzeichen. 2. Sezernierte Enzyme (aus exkretorischen Drüsen): z.B. Amylase, Lipase, Trypsin, Prostataphosphatase. Bei Erkrankung und Zerstörung dieser Drüsen sowie bei Verstopfung der Ausführungsgänge sind erhöhte Enzymwerte erhöht im Blut zu finden. Bsp.: Fahrradunfall Bauchschmerzen können ein Anzeichen dafür sein, dass die Amylasewerte ansteigen und durch die Verletzung der Bauchspeicheldrüse „ins Blut auslaufen“. Eine erhöhte Prostataphosphatase im Blut kann ein Zeichen für Prostatakrebs sein. 3.Zellgebundene Enzyme (die berühmten „Leberwerte“) Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 9 γ-GT sitzt nur in der Zellwand. Deshalb ist es schon bei leichtem Zellschaden im Blut zu finden. Findet man vermehrt γ-GT im Blut kann dies auf eine Hepatitis hinweisen. Auch regelmäßiger Alkoholkonsum, mehr als 50 g/d, lässt γ-GT ansteigen. Bei infektiöser Leberschädigung (Hepatitis a oder b) steigt dieses Leberenzym im Serum ebenfalls an. GPT und GOT sind Transferasen: GPT ein Leber typisches Enzym. GOT ein Herz typisches Enzym. (Eselsbrücke: „Gott wohnt im Herzen“) Sie kommen vor im Plasma der Leber- und Muskelzelle. Treten diese im Serum vermehrt auf, dann handelt es sich um mittelschwere Schäden. Bsp.: Sind γ-GT und GPT erhöht, dann ist dies beispielsweise ein Hinweis auf eine Fettleber. Tritt saure Phosphatase auf, beweist das einen Zellschaden der Lysosomen, denn dieses Enzym sitzt in den Lysosomen. Also Vorkommen im Serum nur bei schwerer Zellschädigung. GLDH ein Enzym, das in den Mitochondrien sitzt. Ist es erhöht, dann „Zelluntergang“. Z. B. Zeichen für eine Leberzirrhose. Was ist Enzyminduktion? Ein „Training der Zelle“. Bei Gabe von Medikamenten oder Alkohol werden die Enzymsysteme trainiert. Folge: Erhöhte Enzymausstattung. Bsp.: Bei einem tägl. Alkoholkonsum von 50 g/d steigt die γ-GT an. Anfangs nicht problematisch, später, wenn eine Zellschädigung eingetreten ist wird es kritisch (Leberschäden). Erniedrigte Serumenzymwerte: erniedrigte Syntheserate z.B. im Hungerzustand, bei Marasmus. Gesteigerte Elimination z.B. bei Nierenschäden (Urin schäumt durch Enzymausscheidung (= Eiweißausscheidung) über den Urin.) Ebenfalls erniedrigte Werte bei Vitamin- und Coenzymmangel Fazit: Viele Enzyme sind organspezifisch z.B. γ-GT typisch für Leber. Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Enzyme sagen in der klinischen Medizin etwas über die Lokalisation und etwas über die Schwere des Organschadens aus. Herz und Kreislauf: Seite 10 Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Das EKG Bedeutung der Buchstaben in einer EKG Kurve: P = Erregung des Vorhofs, der Vorhof zieht sich zusammen Q R S = die Kammer zieht sich zusammen, Phase der Systole T = Rückbildung Das gefährliche am Herzinfarkt ist die Rhythmusstörung! Seite 11 Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 12 Dargestellt ist ein sog. Kammerflimmern, bei dem die Muskelaktivität des Herzens vollkommen unkoordiniert abläuft und zum mechanischen Herzstillstand führt. Durch externen Stromstoß (Defibrillation) werden alle Herzzellen kurzfristig depolarisiert, sodass die Rhythmusgeberzellen im Sinusknoten wieder das Kommando übernehmen können. Ein halbautomatischer Defibrillator befindet sich im Flur der 3. Etage im Fachhochschulzentrum. Wenn die elektrische Aktivität auf die Elektrode zuläuft, ist die EKG-Kurve positiv. Vor jeder Kammer muss sich der Vorhof kontrahieren, das muss auf dem EKG als PWelle zu erkennen sein. Für die Beurteilung des Herzrhythmus (z.B. Defibrillator) reicht eine einzige Ableitung. Für die Herzlagebeurteilung benötigen wir aber 12 oder mehr Ableitungen: Es gibt verschiedene Lagetypen: Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 13 (Ableitung I steht für links Ableitung II steht für Mitte Ableitung III steht für rechts) in der Schwangerschaft eher Rechtslage des Herzens (I negativ, II und III positiv) bei Hypertonikern eher Linkslage (I positiv, II indifferent, III negativ) Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 14 bei jungen Menschen eher Steillage des Herzens (I,II und III indifferent) Jeder plötzliche Wechsel der elektrischen Herzachse ist alarmierend (Infarkt!, Verlust von stoffwechselaktivem Herzgewebe) Bedeutung verschiedener EKG-Kurven: ganz regelmäßige kleine Zacken im EKG = Kontakt mit einem elektrischen Gerät, 50 Hz Wechselstrom machen sich im EKG bemerkbar Kammerkomplex mit 2 Spitzen Schenkelblock, Reizleitungsfasern sind defekt, die Erregung braucht länger Tachycardie: schneller Puls (bei Sport) Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 15 Bradycardie: langsamer Puls AV-Block: ab und zu ein Herzaussetzer, Erregung entsteht zwar im Vorhof, kommt aber nicht bis zur Kammer durch Kammerextrasystolen: Kammer reagiert, bevor der Vorhof eine Herzaktion beginnen kann. Herzkammer entwickelt einen eigenen Rhythmus; Extrasystolen, die gleich aussehen, kommen aus der gleichen Stelle der Kammermuskulatur Herzpumpschwäche (Herzinsuffizienz) Linksherzinsuffizienz (Mangelversorgung des Körpers, Blutaufstau in der Lunge) Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 16 Rechtsherzinsuffizienz (Mangelversorgung der Lunge, Blutaufstau im Körper) Harnsäure: Normwerte im Serum: Beim Mann bis 6,5 mg/dl Bei der Frau bis 5,5 mg/dl Zu hoher Harnsäureserumwert führt wegen der extrem schlechten Löslichkeit zu Harnsäurekristallablagerungen in den Gelenken (Zehengrundgelenk): Hyperurikämie, Gicht, „Podagra“, „Zipperlein“ Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 17 Extrem schmerzhaft! (früher nur Krankheit reicher Leute) Harnsäure ist Abbauprodukt von Purinbasen, also Bestandteilen der DNA (kein Protein!) Die diätetische Behandlung besteht also im Meiden zellkernreicher Nahrungsmittel (junges, wachsendes Gewebe, z.B. Spargelspitzen, Kalbfleisch, Ragout fin etc.) Diabetes Mellitus Geschichte: Vor 1921 konnte man als medizinische Maßnahme nur Diäten verordnen, diese beinhalteten Fleischprodukte, Fette, Käse- und andere Milchprodukte, gekochtes grünes Gemüse und die Knolle Tombinambur als Kartoffelersatz Im Dezember 1921 wurde das erste Mal das Medikament „Isletin“, heute Insulin an den 12-jährigen Patienten Leonard Thompson verabreicht, die behandelnden Ärzte waren die Kanadier Banting und Best Interessant hier: in der Bauchspeicheldrüse werden Insulin (in Beta-Zellen) und Glucagon (in den Alpha-Zellen), also zwei antagonistische Hormone räumlich nebeneinander produziert Die Nierenschwelle wird bei einem Blutzuckerspiegel von 160 mg/ml erreicht, ab hier kann die Glucose nicht mehr vollständig von der Niere rückresorbiert werden und gelangt in den Sekundärharn. Der dadurch osmotisch bedingte Wasserverlust führt zu einer erhöhten Wasseraufnahme (bei Kindern ist zu beobachten, dass sie bei jeder Gelegenheit trinken, auch aus Wasserhähnen) Ursachen: Diabetes kann nicht nur angeborene oder ernährungsphysiologische Ursachen haben, es gibt traumatische Auslöser hierfür: Pankreasnekrose: diese kann vor allem bei übermäßigem Alkoholmissbrauch auftreten „Sturztrinken“ , durch den hohen Alkoholspiegel werden die Pankreasenzyme schon innerhalb der Bauchspeicheldrüse aktiviert, so dass es zu einer Selbstverdauung kommt (überlebt der Patient das, ist er auf jeden Fall Diabetiker, da die Bauchspeicheldrüse zerstört ist) Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 18 Mukoviszidose: bei diesem angeborenen Stoffwechseldefekt kommt es zu vermehrter Schleimbildung sowohl in der Lunge, als auch im Pankreas; die Funktion des Pankreas ist somit sehr eingeschränkt und somit auch die Insulinproduktion. Wurden die Patienten früher oft nur maximal 14 Jahre alt, erlangen sie heutzutage ein höheres Alter, können sogar Kinder bekommen. Durch Verkehrsunfälle kann es zu einer Verletzung des Pankreas kommen. Weiterhin ist die Bauchspeicheldrüse sehr anfällig für Streuung von Krebszellen aus anderen Organen und streut bei Bauchspeicheldrüsenkrebs schnell in die anderen Organe aus, weshalb die Prognosen bei Bauchspeicheldrüsenkrebs sehr schlecht sind Infektanfälligkeit: Diabetiker neigen aufgrund von Wundheilungsstörungen zu Infektionen (besonders Harnwegsinfekte sind nicht selten, da der Zucker im Harn als Nährstoffquelle für Bakterien dient) Gegenspieler des Insulins: Als Gegenregulation zum Insulin wirken Glucagon, Wachstumshormon, Schilddrüsenhormon, Adrenalin und Cortisol, diese heben alle den Blutzuckerspiegel wieder an. Adrenalin beeinflusst den Blutzuckerspiegel, gestresste Diabetiker können so schnell einen Blutzuckerspiegel von 350 mg/dl bekommen Hypoglykämie und Notfälle: das Gehirn und der Herzmuskel brauchen kein Insulin, um Glucose aufnehmen zu können, das gewährleistet ein Funktionieren auch bei Hypoglykämie. Am gefährlichsten für den Diabetiker ist die Hypoglykämie, diese entsteht, wenn entweder zuviel Insulin gespritzt oder zu wenig gegessen wird. Daher bei Notfällen niemals Insulin spritzen (ohne vorherige Kontrolle des Blutzuckers), ist der Patient bei Bewusstsein wird ihm Zuckerwasser, Cola (keine Cola Light!), Fanta, Sprite, Apfelsaft etc. gegeben, bei Bewusstlosen (die nicht schlucken können) wird Glucagon gespritzt: (Zuerst den Wirkstoff mit dem Lösungsmittel vermischen!) Insulintherapie: es gibt zwei Arten der Insulintherapie: konventionelle Insulintherapie (die Mahlzeiten werden an das Insulin angepasst) bei bereits seit Jahren eingestellten Personen und Personen, die intellektuell nicht in der Lage sind, Insulinmengen, die sie benötigen auszurechnen, hier wird morgens Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 19 und abends eine feste Menge Insulin injiziert und die Portionsgrößen und Zeitpunkte der Mahlzeiten werden nach dem Insulin ausgerichtet, Disziplin ist gefragt. intensivierte konventionelle Insulintherapie (das Insulin wird an die Mahlzeit angepasst) wird heutzutage meistens angewendet, um den Patienten ein relativ normales Leben zu ermöglichen, hier wird eine Basalrate Insulin injiziert und vor bzw. während des Essens wird eine an die BE-Menge angepasste Insulinmenge gespritzt, hier ist deshalb Eigenverantwortung gefragt. DAWN-Phänomen: stellt die Reaktion auf nächtliche Hypoglykämien dar, die dadurch ausgelöst werden , dass der Patient am Vorabend zu viel Insulin spritzt: der Blutzuckerspiegel sinkt kontinuierlich ab, gegen 3-4 Uhr befindet sich der Patient in einer Hypoglykämie, der Körper aktiviert sämtliche Reserven, um den Blutzuckerspiegel wieder zu erhöhen, der Patient erwacht mit einem Blutzuckerspiegel von 350 am nächsten Morgen (Nachhypoglykämische Hyperglykämie), daher besteht die Gegenmaßnahme in einer Reduzierung der abendlichen Insulingabe! Berechnung von Insulineinheiten: Kohlenhydrataustausch: BE (früher Broteinheit oder Berechnungseinheit, heute eher Schätzeinheit): 1 BE = 12 g Kohlenhydrate = 1 Einheit Insulin Die physiologische Antwort auf 10 g Glucose ist in etwa 1 IE (Einheit Insulin) Der nahrungsunabhängige Basalbedarf liegt bei 0,35 IE / kg / Tag, der nahrungsabhängige Bedarf liegt bei 1,35 IE / kg Vollsubstitution: 0,8 – 1,0 IE / kg KG (Kilogramm Körpergewicht) 40er- Regel Erwachsene: 1 IE Insulin senkt den Blutzucker um 40mg/ dl Meistens wird das Insulin in die Bauchhaut gespritzt (subcutane Injektion mit Kanüle oder Insulin-Pen), da es dort am schnellsten resorbiert wird. Langsamer wirkt Insulin, wenn man es in unter die Haut am Oberschenkel, am langsamsten, wenn man es unter die Haut am Gesäß spritzt. (Auf die ganz persönliche Erfahrung der Patienten dabei achten!) Kinder benötigen 0,8 – 1,0 IE /kg KG / Tag (40% Basalinsulin und 60% Kurzzeitinsulin) Bei Kindern wird der Bluttzucker noch stärker gesenkt, im Vergleich zum Erwachsenen. Bsp. ca. 30kg Kind – 1 IE Insulin senkt den Blutzucker um 100mg/ dl. Jugendliche benötigen 1,5- 2,5 IE /kg KG / Tag Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 20 Jugendliche benötigen am meisten Insulin, da sie sehr viel Wachstumshormon (STH) ausschütten. Wachstumshormon ist Gegenspieler von Insulin, daher ist die höhere Insulingabe notwendig. Erwachsene benötigen unter 1,0 IE / kg KG/ Tag Oraler Glucosetoleranztest – OGT: Indikation: 1. Sicherung der Verdachtsdiagnose Diabetes bei grenzwertig erhöhter Blutglucose 2. Schwangerschaftsdiabetes 3. Differenzialdiagnostik bei normoglykämischer Glucosurie 4. Suchtest bei Personen mit erhöhtem Diabetesrisiko Sensitivität: Ist die Fähigkeit des Tests, Kranke als Kranke zu erkennen Wenn man z.B. 500g Glucose verabreichen würde statt 75g beim Test, dann hätte man eine absolute 100%ige Sensitivität. Spezifität: ein Test hat eine hohe Spezifität, wenn er Gesunde als Gesunde erkennt Die Sensitivität des 100g- Tests ist naturgemäß höher als die des 75g- Tests, allerdings ist die Spezifität auch geringer. Auf einen Test von 10 g Glucose würden ja nur manifest erkrankte Diabetiker messbar reagieren (= sehr hohe Spezifität, aber sehr geringe Sensitivität) Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 21 Beim 75g- Test gilt ein 2 Stundenwert von >11mmol/ l (>200mg/ dl) als Kennzeichen für das Vorliegen eines Diabetes, Werte von 7,7 – 11 mmol/ l (140- 200mg/ dl) werden als gestörte Glucosetoleranz bewertet. Diese Patienten unterliegen einem höheren Risiko, einen Diabetes zu entwickeln, als Gesunde. Außerdem besteht bei dieser Gruppe eine erhöhte Gefahr für kardiovaskuläre Erkrankungen. Nüchtern; 120min Gestation: nüchtern; 60min; 120min HbA1 – Hauptkomponente des Hämoglobins in Blut HbA1c – seine glykierte Form Æ unter 7,4% entspricht „guter Stoffwechseleinstellung“ (5,0 + /- 0,8%) Æ kann auch zu niedrig sein, z.B. wenn Menschen im Hungerzustand leben, Anorexie etc. Der HbA1c- Wert sagt was über den Blutzucker für die letzten 6- 8 Wochen aus. (Blutzuckergedächtnis) Der Blutzuckerwert sagt hingegen nur etwas zu den letzten 5 – 15 min etwas aus. Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 22 Orale Antidiabetika Der Einsatz von oralen Antidiabetika findet nur bei Diabetes mellitus Typ 2 Verwendung, für Typ 1 Diabetiker ist eine Therapie mit oralen Antidiabetika nicht möglich. Die Handelsnamen der Medikamente sind willkürlich ausgewählt (z.B. Glucophage = Zuckerfresser, Euglucon = guter Zucker). Die oralen Antidiabetika können in die folgenden 5 Gruppen unterteilt werden: Sulfonylharnstoffe: Wirkungsweise: sie fördern die Ausschüttung des restlichen, noch in den B-Zellen des Pankreas vorhandenen Insulins Nebenwirkung: es besteht die Gefahr einer Unterzuckerung, da Sulfonylharnstoffe bei Gesunden erhebliche Mengen an Insulin freisetzen können. Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 23 Glinide: Wirkungsweise: ähnlich wie die der Sulfonylharnstoffe mit dem Unterschied, dass das Risiko einer Unterzuckerung stark verringert ist Glinide werden erst seit ein paar Jahren eingesetzt. Biguanid-Derivate: als bekannteste Verbindung dieser Gruppe ist Metformin zu nennen, welches nach langer Pause nun wieder vermehrt eingesetzt wird Wirkungsweise: Der Citratzyklus wird gehemmt, so dass die Glucose uneffektiver abgebaut wird. Der Glucoseverbrauch wird deshalb erhöht, wodurch der Insulinbedarf gesenkt wird. Nebenwirkung: Aufgrund der Laktatanreicherung besteht die Gefahr einer Laktatacidose. Glitazone: Wirkungsweise: Die Insulinempfindlichkeit der Muskel- und Fettgewebe wird gesteigert, so dass Glitazone als einzige Gruppe der oralen Antidiabetika eine kausale Therapie bieten. Sie werden noch nicht lange eingesetzt, sind aber aufgrund ihrer kausalen Wirkungsweise sehr Erfolg versprechend. α-Glucosidase-Hemmstoffe: Sie müssen direkt vor der Mahlzeit eingenommen werden und sollen die hohen Blutzuckerspitzen vermeiden. Wirkungsweise: Die Glucosidase wird blockiert, wodurch die Glucose-Resorption der Darmschleimhaut in den auf die Einnahme folgenden Stunden herabgesetzt ist. Nebenwirkung: Aufgrund der im Darm verbleibenden Saccharide und deren Fermentation durch Darmbakterien kann es zu osmotischen Durchfällen kommen. Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 24 Messung der Körperzusammensetzung Anthropometrie: = jede Vermessung des menschlichen Körpers heute dient die Anthropometrie u.a. der Feststellung des Ernährungszustandes und des Wachstums von Kindern, außerdem wird sie bei der ergonomischen Gestaltung von Büromöbeln etc. eingesetzt. Für die Bestimmung des Ernährungszustandes ist die Anthropometrie von großer Bedeutung, da das Wiegen allein nicht aussagekräftig ist (z.B. kann ein Kind eine ausgeprägte Mangelernährung aufweisen und gleichzeitig wegen starker Ödeme übergewichtig sein). Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 25 Anthropometrische Verfahren: MUAC (middle upper arm circumference) Messung des Oberarmumfangs: gibt Auskunft, ob der Ernährungszustand ausreichend ist BMI: wird in kg / m2 angegeben, um das Messergebnis unempfindlicher gegenüber dem Einfluss der Körpergröße zu machen; so kann die Konstitution als Störgröße minimiert werden. Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 26 BIA: Bei dieser Methode wird ein Wechselstrom durch den Körper geleitet und der Phasenwinkel α gemessen. α gibt die Zeitverschiebung an, welche größer wird, je mehr Kondensatoren vorliegen. Der Grund dafür liegt darin, dass mit steigender Anzahl an Zellen (Zellen wirken wie Kondensatoren, da an jeder Zellmembran die Spannung neu aufgebaut werden muss) der Wert der Reactance zunimmt. Reactance (XC): misst den kondensatorischen Widerstand und bezieht sich auf den Teil der Ladung, der die Zellen und ihre Membranen durchquert. Da von jeder Zelle die Spannung neu aufgebaut werden muss, ist XC größer als R. Resistance (R): misst den ohmschen Widerstand und bezieht sich auf den Teil der Ladung, der die vorliegenden Flüssigkeiten als Transportmedium benutzt. Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 27 Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 28 Die Entwicklung der phasensensitiven Methode bei der BIA erlaubt zusätzlich zur Körperwassermessung auch die Messung der Zellmasse Reine Zellmembranmase hätte einen Phasenwinkelvon 90 Grad, reines Elektrolytwasser hätte einen Phasenwinkel von 0 Grad Daher ist der Phasenwinkel direkt proportional zur Körperzellmase (BCM) Der Phasenwinkel ist damit auch ein Maß für die Integrität der Zellen Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 29 Infrarot-Reflexionsmessung über den Futrex Body Fat Analyzer basiert auf der unterschiedlichen Absorption von Infrarot-Strahlung. Dabei wird mit Hilfe eines Stabes, in dem ein Sensor und eine Lichtquelle integriert sind, am Bizeps des dominanten Armes gemessen, wie intensiv die Strahlen vom Körpergewebe reflektiert werden. Diesen Wert bezeichnet man als Optische Dichte (OD). Aus der optischen Dichte kann unter Berücksichtigung von Alter, Trainingszustand, Geschlecht, Körpergewicht und Knochenbau auf die Körperzusammensetzung bspw. auf den Fettgehalt geschlossen werden. Der Futrex Body Fat Analyzer misst die Reflexion von Nah-Infrarotstrahlen, welche dem sichtbaren Licht am nächsten sind. Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 30 Funktionsprinzip des Enzymimmunoassay zur quantitativen Bestimmung von spezifischem IgE im Serum Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 31 Auf dem Teststreifen kleben bestimmte Antigene (≠ Antikörper!) fest. Auf der Folie ist als Beispiel das Antigen von Kaninchenepithel angezeigt. Als nächstes wird Serum auf den Teststreifen gegeben, welches Antikörper (IgE) gegen Kaninchenepithel enthält. Das IgE bindet sich am Antigen fest. Anschließend wird ein erster Waschgang durchgeführt, wobei alle ungebundenen Antigene und überschüssiges Serum abgespült werden. Danach wird ein weiterer Antikörper (IgG) gegen IgE dazugegeben, dabei bildet sich nun ein Anti-IgE-Antikörper-Immunkomplex. Daraufhin erfolgt ein weiterer Waschgang, wobei nur der Immunkomplex auf dem Teststreifen kleben bleibt. Es wird noch mal ein weiterer Antikörper (enzymbeladener Antiligand) hinzugefügt, wobei sich damit nun ein Antigen-IgE-Antikörper-Immunkomplex bildet. Wieder erfolgt ein weiterer Waschgang. Anschließend wird eine farblose Substratlösung draufgeträufelt. Die spezifisch gebundenen Enzyme setzen das Substrat um, wobei ein Farbumschlag erkennbar wird. Anhand der Farbintensität des gebildeten Farbstreifens kann nun die allergenspezifische IgE Konzentration quantitativ bestimmt und über ein spezielles Softwareprogramm ausgewertet werden. Auszug Protokollbericht zum Versuch 10: Bestimmung von Allergen spezifischen IgE Zur Bestimmung von allergenspezifischen IgE wurde in dieser Praktikumseinheit der Polycheck®Screeningtest verwendet. Dies ist ein Scanner gestützter Suchtest mit dem ein quantitativer Nachweis von allergen-spezifischem IgE im Serum möglich ist. 20 Linien von relevanten inhalativen (z.B. Birke, Gräser, Hunde-, Katzen-, Pferdeepithelien u.a.) und Nahrungsmittel-Allergenen (bspw. Apfel, Karotte, Erdnuss, Milchprotein, etc.) zusammen mit 5 Standards sind auf einer Trägermembran aufgebracht, die sich in der Vertiefung der Kassetten befindet. Im Serum bindet sich das allergen-spezifische IgE an die entsprechenden Allergene. Ungebundene Serumkomponenten wurden durch Waschen entfernt. Monoklonale ligandamarkierte anti-IgE-Antikörper binden an das allergen-gebundene IgE. Dann wurden auch die ungebundenen Antikörper durch Waschen entfernt. Enzymmarkierter Anti-Ligand bindet an die Immunokomplexe. Überschüssiges Enzymkonjugat wird durch Waschen entfernt. Seminar zum Praktikum Ernährungsmedizin, Wintersemester 2006/2007 Seite 32 Danach wurde die Substratlösung zugegeben und die spezifisch gebundenen Enzyme setzten das farblose Substrat zu einem dunklen Präzipitat um. Die Farbintensität der Linien ist proportional zur jeweiligen Allergen-spezifischen IgE- Konzentration. Mit Hilfe der Biocheck Image Auswertesoftware (BIS) und einem PC wurden die Polycheck Allergie- Kassetten ausgewertet. Dabei wurden die einzelnen Allergene identifiziert und die entsprechenden allergen-spezifischen IgE- Konzentrationen anhand der in jeder Kassette enthaltenen Standardreihe quantifiziert.
