Super Randonneurs Serie 2018 geschafft

GLUT4 äääh? Glukose-Stoffwechsel bei Bewegung!

Ich hab mir jetzt die Mühe gemacht und mit Hilfe wissenschaftlicher Artikel (danke an Julia Tulipan für die Hinweise) mir selber die Funktionsweise des vielfach sogenannten "Aktivitäts-Stoffwechsels" - also des Glukose-Stoffwechsels bei Bewegung - erklärt, weil es kaum brauchbare Information im Web dazu gibt. Das teile ich gern mit euch! Der Aktivitäts-Stoffwechsel hat die Besonderheit, dass Glukose (Zucker) aus dem Blut ohne Beihilfe des sonst in Ruhe notwendigen Insulins in die Zellen aufgenommen wird. Das ist vor allem für jene von uns (einschließlich mir) wichtig, die infolge von Diabetes kaum oder gar nicht über Insulin im Körper verfügen.

Bei der Ketogenen Lebensweise ist das Wissen über den Glukose-Stoffwechsel bei Bewegung auch für die Anwendung der sog. Targeted Ketogenic Diet (TKD) wichtig. Bei TKD wird für hohe Belastungsintensitäten in Training oder Wettkampf vor und während dieser Belastungsphasen zielgerichtet, d.h. der Intensität entsprechend, Glucose zugeführt. Warum dabei nahezu kein Insulin für die Glucose-Aufnahme in die Muskelzellen benötigt wird und daher die Ketose erhalten bleibt, erkläre ich hier ...

Ich dachte mir immer, dass Insulin der Türöffner für den Eintritt des Zuckers in die Zelle ist. Diese Aussage ist zu sehr vereinfacht, um den Zuckertransport in die Zelle vollumfänglich zu verstehen. Da sind wir schon beim Thema: Transport! Der tatsächliche Transport des Blutzuckers in die Zellen erfolgt mithilfe von - tah taaaah! - Glucosetransporter (GLUT) [wikipedia]! Das sind Proteine, die den Transport von Glucose oder Fructose durch die Zellmembran durchführen. Von diesen gibt es ganze 12 verschiedene Typen - wobei der wichtigste für uns der GLUT4 ist, der vor allem in Skelett- und Herzmuskelzellen vorkommt.

Die Glukose-Aufnahme in die Zelle funktioniert grob gesagt so, dass sich der GLUT4 Glucosetransporter aus dem Zell-Inneren in die Zellmembran (Plasmamembran) in der Form verlagert, dass in der Mitte des Transporters eine Pore in das Zell-Innere entsteht, durch die ein Glucose Molekül aus dem Blut durch Bindung an den GLUT4 und durch Formveränderung zur anderen Seite - also in die Muskelzelle - gelangen kann. Das ganze nennt sich GLUT4 Translokation und ist der Hauptmechanismus für die Aufnahme des Blutzuckers in die Zelle. Je mehr GLUT4 Translokation desto mehr Glucose Transport ...

Nun kommt das Interessante! Die GLUT4 Translokation kann auf 2 Arten stimuliert werden:
  • durch Ansteigen von Insulin
  • durch Muskelkontraktion
Die beiden Stimuli sind überhaupt nicht abhängig von einander. Wir wissen ja, dass bei steigendem Blutzucker auch der Insulinspiegel steigt und jetzt wissen darüber hinaus, dass damit mehr GLUT4 Transporter aktiviert werden.
Aus praktischer Erfahrung - zumindest jener von Insulin-abhängigen Diabetikern - sehen wir aber auch, dass der Blutzucker rasch sinkt, wenn wir in ausreichender Intensität beim Sport aktiv sind. Das hat damit zu tun, dass nun durch Muskelkontraktion ebenfalls die GLUT4 Transporter zur Glukose-Aufnahme aktiviert werden. Manchmal hat das für einen Diabetiker einen Hypo zur Folge, wenn bei "ungeplanter" sportlicher Aktivität neben dem verabreichten Insulin nun auch zusätzlich durch körperliche Bewegung die Glukose-Transporter aktiviert werden. Hoffentlich ein Traubenzucker gegen den Unterzucker dabei ...

Es besteht die Meinung der Wissenschaft (belegt durch einige Studien), dass es zwei verschiedene intrazelluläre "Pools" von GLUT4 gibt, von denen einer durch Insulin und einer durch Bewegung bzw. Muskelkontraktion in Abwesenheit von Insulin stimuliert wird. Beide Pfade haben biochemisch viel gemeinsam - aber diese Details sind für uns nicht so interessant. Es ist wohl sogar so, dass der Insulinspiegel bei länger andauernder Aktivität gesenkt wird und die GLUT4 Translokation nur mehr durch Muskelkontraktion getriggert wird!

EXERCISE INCREASES GLUT4 TRANSLOCATION AND GLUCOSE TRANSPORT

Ich kenn mich aus!
Und ihr? Bei Fragen ... fragen!