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Insuline und Insulinanaloga

7 Minuten Lesezeit

Insulin ist ein Peptidhormon, das von den Betazellen der Langerhans-Inseln des Pankreas produziert wird. Es senkt den Blutzucker und kommt daher bei der Therapie des Diabetes mellitus zum Einsatz. Die Gegenspieler des Insulins sind das Glukagon, die Katecholamine und Glukokortikoide. Somit sorgt das Zusammenspiel dieser verschiedenen Hormone für eine Blutzucker-Homöostase.

Insulin wirkt anabol, das heißt es fördert den Aufbau der Kohlenhydrat- und Fettspeicher sowie der Proteine für die Skelettmuskulatur. Gleichzeitig werden katabole Stoffwechselvorgänge, die den Energiespeicher des Körpers abbauen, gehemmt.

ZielortWirkungenFolgen eines Insulinmangels
Kohlenhydrat-stoffwechsel
  • Senkung des Blutzuckerspiegels: gesteigerte Glukoseaufnahme durch Einbau von GLUT4 in die Plasmamembran von Skelettmuskel- und Fettzellen
  • Gesteigerte Glykogensynthese in Leber und Muskeln
  • Reduzierte Glykogenolyse
  • Hemmung der Glukoneogenese in der Leber
  • Hyperglykämie (erhöhter Blutzuckerspiegel im Blut)
Fettstoffwechsel
  • Steigerung der Fettsäure- und Triglyzeridsynthese
  • Hemmung der Lipolyse und des Fettsäureabbaus
  • Bildung von Ketonkörpern
Protein-stoffwechsel
  • Gesteigerte Aminosäuresynthese und Proteinbiosynthese (insbesondere in der Skelettmuskulatur)
  • Hemmung des Proteinabbaus
  • Vermehrte Harnstoffbildung
  • Gesteigerter Proteinabbau
Kaliumhaushalt
  • Stimulation der Natrium-Kalium-ATPase in allen Zellen, wodurch K+ nach intrazellulär verlagert wird → Weniger Kalium im Blut
  • Verminderte intrazelluläre Kaliumkonzentration
  • Hyperkaliämie
Wachstums- und Differenzierungs-prozesse
  • Induktion von Transkriptionsfaktoren der Proliferation
 
InsulineWirk-beginnWirkmaximumEinsatzgebiet und Besonderheiten
Normalinsulin15–30 min1–3 Std.
  • Intensivierte konventionelle Insulintherapie (zu den Mahlzeiten), Insulinpumpe
  • Akute Blutzuckersenkung
  • Intravenöse Gabe möglich
  • Spritz-Ess-Abstand: 15-30 min

Kurzwirksame Insuline

  • Insulin aspart
  • Insulin lispro
  • Insulin glulisin
5–15 min1 Std.
  • Intensivierte konventionelle Insulintherapie (zu den Mahlzeiten)
  • Kein Spritz-Ess-Abstand
  • Schneller Wirkeintritt durch schnelleren Zerfall in die wirksamen Insulinmoleküle
Verzögerungsinsulin
NPH-Insulin (Intermediär-insulin, Neutrales Protamin Hagedorn)45–90 min4–10 Std.
  • Als supportives Basalinsulin bei Diabetes mellitus Typ II (basal unterstützte orale Therapie)
  • Spritz-Ess-Abstand: 30-60 min
  • Suspension aus Normalinsulin mit Protamin (durch das Protamin kommt es zur verzögerten Freisetzung)
Langwirksame Insulinanaloga
  • Insulin glargin
  • Insulin detemir
2-4 Std. 4-14 Std.
  • Basalinsulin bei intensivierter konventioneller Insulintherapie
  • Basisinsulingabe 1x/Tag
  • Lange und gleichmäßige Wirkung durch langsamere Freisetzung
  • Glargin: Bildung von schwer löslichen Präzipitaten an der Injektionsstelle
  • Detemir: Bindung an Serumalbumin
Mischinsuline / Kombinationsinsuline
  • Kombination  von Normalinsulin mit NPH-Insulin
Abhängig vom Mischverhältnis (30/70 oder 50/50)
  • Konventionelle Insulintherapie
  • Schnelle Wirkung des Normalinsulins und längere Wirkung des NPH-Insulins (biphasisches Wirkprofil)

Pharmakokinetik der Insuline

Pharmakokinetik der Insuline
  • Diabetes mellitus Typ-1
  • Diabetes mellitus Typ-2, wenn eine Anpassung des Lebensstils und die Einnahme oraler Antidiabetika nicht zu einer ausreichenden Blutzuckerkontrolle geführt haben
  • Gestationsdiabetes, wenn eine Ernährungsumstellung nicht zur Blutzuckerkontrolle ausgereicht hat
  • Bei Hyperkaliämie: Gabe von Insulin-Glukose-Lösung zur Verschiebung des Kaliums nach intrazellulär
  • Hypoglykämie
  • Gewichtszunahme durch den anabolen Stoffwechsel
  • Lipodystrophie an der Injektionsstelle (= krankhafte Verminderung des Fettgewebes)
  • Selten: allergische Reaktionen, zum Beispiel auf Konservierungsmittel
  • Dawn-Phänomen: Hyperglykämie am Morgen durch erhöhten Insulinbedarf in der zweiten Nachthälfte infolge vermehrter Ausschüttung von Wachstumshormon (GH)
  • Somogyi-Effekt: zu hohe abendliche Insulindosis führt zu einer nächtlichen Hypoglykämie. Diese führt durch eine reaktive Gegenregulation zu einer Hyperglykämie am Morgen
Dawn-Phänomen und Somogyi-Effekt

 

Abhängig von der Resorptionszeit können Wirkeintritt, Wirkmaximum und Wirkdauer variieren

Verkürzte ResorptionszeitVerlängerte Resorptionszeit
  • Manipulation des Gewebes (z.B. durch Massage)
    → Gesteigerte Hautdurchblutung
  • Tiefe subkutane Injektion
    → Höhere Kapillarisierungsdichte
  • Injektion in zentrale Bauchhaut
  • Kälte → Verringerte Hautdurchblutung durch Vasokonstriktion
  • Adipositas
    → Schlechtere Hautdurchblutung
  • Oberflächliche subkutane Injektion
    → Geringere Kapillarisierungsdichte
  • Peripherer Injektionsort (bei Injektion in Oberschenkel dauert die Resorption länger als bei der Bauchhaut)

Für ein praktisches BGA-Fallbeispiel zum Üben der BGA-Auswertung siehe: BGA-Fallbeispiel 6

  • Freissmuth et al.: Pharmakologie und Toxikologie. Springer 2012, ISBN: 978-3-642-12353-5.
  • Karow, Lang-Roth: Allgemeine und Spezielle Pharmakologie und Toxikologie 2012
  • Lüllmann et al.: Pharmakologie und Toxikologie. 15. Auflage Thieme 2002, ISBN: 3-133-68515-5
  • Wehling: Klinische Pharmakologie. 2. Auflage Thieme 2011, ISBN: 978-3-131-60282-4
Zuletzt aktualisiert am 23.09.2024
Glukokortikoide
Antidiabetika
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