Insulin, Glucagon und Glucosehomöostase

Ein 62-jähriger Mann kommt zur Hemikolektomie, sein Langzeitzucker ist unauffällig, und am Abend nach dem Eingriff liegt der Blutzucker bei 230 mg je Deziliter. Eine Frau mit Typ-1-Diabetes trägt Pumpe und Sensor und soll in einer Stunde in den Saal; niemand weiß, ob beides bleiben darf. Ein Patient unter einem Hemmstoff des Natrium-Glucose-Kotransporters entwickelt nach einer Notfalloperation eine schwere metabolische Azidose bei einem Blutzucker von 180 mg je Deziliter. Und ein Patient unter einem Inkretinmimetikum erbricht bei der Einleitung Speisereste, obwohl er seit zwölf Stunden nüchtern ist. Vier Situationen, eine gemeinsame Grundlage: die Regelung des Blutzuckers durch Insulin und Glucagon und ihre Störung durch Krankheit, Stress und Medikamente.

Die perioperative Hyperglykämie ist dabei kein Laborrandbefund. Eine Metaanalyse aus 39 Kohorten mit 102 414 Patienten zeigte für eine erhöhte Stresshyperglykämie-Ratio, also für den akuten Zucker im Verhältnis zum langfristigen Durchschnitt, eine Hazard Ratio von 1,59 für die Gesamtsterblichkeit.¹ Das macht den Wert zu einem Schweregradmarker. Ob eine engere Einstellung daraus einen Nutzen erzeugt, ist eine ganz andere Frage, und sie ist beantwortet. Wer beides trennt, behandelt richtig.

Der endokrine Anteil der Bauchspeicheldrüse macht nur ein bis zwei Prozent ihrer Masse aus und liegt als Langerhans-Inseln zwischen dem exokrinen Gewebe. Vier Zelltypen sind zu unterscheiden. Die B-Zellen stellen etwa 60 Prozent der Inselzellen und bilden Insulin. Die A-Zellen mit etwa 25 Prozent bilden Glucagon. Die D-Zellen mit etwa 10 Prozent bilden Somatostatin, das parakrin sowohl die Insulin- als auch die Glucagonfreisetzung bremst. Die PP-Zellen im Pankreaskopf bilden pankreatisches Polypeptid, das Enzymsekretion, Magen-Darm-Motilität und Gallefluss hemmt. Die Zellen liegen so dicht beieinander, dass sie sich gegenseitig unmittelbar beeinflussen: Insulin hemmt die benachbarte A-Zelle, Somatostatin hemmt beide Nachbarn.

Entscheidend für das Verständnis ist der Abstrom. Das Blut der Inseln fließt über die Pfortader zur Leber, sodass die Leber Insulin und Glucagon in weit höherer Konzentration sieht als der übrige Körper und einen erheblichen Teil des Insulins bereits beim ersten Durchgang aus dem Blut entfernt. Die Leber ist deshalb nicht irgendein Zielorgan, sondern das erste und wichtigste. Jede subkutane oder intravenöse Insulingabe kehrt dieses Verhältnis um: Sie erreicht die Peripherie in voller Konzentration und die Leber nur verdünnt, was einen Teil der Unterschiede zwischen körpereigener und zugeführter Insulinwirkung erklärt.

Insulin selbst ist ein kleines Peptid aus 51 Aminosäuren in zwei über Disulfidbrücken verbundenen Ketten. Es entsteht aus Proinsulin durch Abspaltung des verbindenden C-Peptids, das in gleicher Menge freigesetzt wird, aber deutlich langsamer abgebaut wird. Das macht das C-Peptid zum Maß der eigenen Insulinproduktion, denn zugeführtes Insulin enthält es nicht. Die Halbwertszeit des Insulins im Plasma beträgt nur etwa 5 bis 8 Minuten; abgebaut wird es in Leber und Niere. Glucagon ist ein Peptid aus 29 Aminosäuren, wird in Granula gespeichert und ebenfalls rasch abgebaut.

Am Patienten folgt daraus dreierlei. Erstens ist bei unklarer Hypoglykämie das C-Peptid der Wert, der die eigene Sekretion von einer Zufuhr trennt; bei Verdacht auf eine nicht angegebene Insulinzufuhr wird es zusammen mit dem Insulinspiegel abgenommen, bevor Glucose gegeben wird. Zweitens verlängert eine eingeschränkte Nierenfunktion die Insulinwirkung erheblich, weshalb die gewohnte Dosis bei akuter Nierenschädigung zu Hypoglykämien führt. Drittens ist die kurze Halbwertszeit der Grund, warum Insulin über den Perfusor exzellent steuerbar ist, aber auch, warum die Wirkung nach dem Abstellen innerhalb weniger Minuten endet; bei Typ-1-Diabetes muss die subkutane Basalversorgung deshalb überlappend beginnen, bevor der Perfusor beendet wird.

Die B-Zelle misst die Glucosekonzentration nicht über einen Rezeptor, sondern über ihren eigenen Stoffwechsel. Glucose tritt über einen Transporter ohne Sättigung im physiologischen Bereich ein und wird von der Glucokinase phosphoryliert, deren Umsatz genau im Bereich der Blutzuckerkonzentration steigt; sie ist damit der eigentliche Messfühler. Der gesteigerte oxidative Abbau hebt das Verhältnis von Adenosintriphosphat zu Adenosindiphosphat, und daraufhin schließt der ATP-abhängige Kaliumkanal. Der Kaliumausstrom versiegt, die Zelle depolarisiert, spannungsgesteuerte Calciumkanäle öffnen sich, und der Calciumeinstrom löst die Exozytose der Insulingranula aus. Der Calciumanstieg öffnet die Kaliumkanäle anschließend wieder und beendet damit den eigenen Reiz. Die Signalkette ist also: Glucose hoch, Adenosintriphosphat hoch, Kaliumkanal zu, Depolarisation, Calcium hoch, Insulin frei.

Diese Kette hat unmittelbar pharmakologische Bedeutung. Sulfonylharnstoffe und Glinide binden an eine Untereinheit desselben Kaliumkanals und schließen ihn unabhängig von der Glucosekonzentration; sie erzwingen also Insulinfreisetzung auch dann, wenn der Zucker bereits niedrig ist. Umgekehrt öffnet Diazoxid den Kanal und hemmt die Sekretion, was bei Insulinüberproduktion genutzt wird. Weitere Einflüsse laufen über das vegetative Nervensystem und den Darm: Acetylcholin aus Vagusfasern fördert die Sekretion, Adrenalin und Noradrenalin hemmen sie über Alpha-2-Adrenozeptoren, Somatostatin hemmt parakrin. Auch Aminosäuren, besonders Arginin und Leucin, sowie freie Fettsäuren steigern die Freisetzung.

Die zeitliche Form der Antwort ist ebenso aufschlussreich wie ihre Höhe. Auf einen raschen Glucoseanstieg antwortet die B-Zelle in zwei Phasen. Die erste Phase entleert innerhalb weniger Minuten die bereits gefüllten, membrannahen Granula; sie ist steil, kurz und dient dazu, die Leber sofort von Glucoseabgabe auf Glucoseaufnahme umzuschalten. Die zweite Phase folgt nach einer kurzen Senke, steigt langsam an und hält so lange an, wie der Reiz besteht; sie speist sich aus nachrückenden und neu gebildeten Granula. Der Verlust der ersten Phase ist die früheste messbare Störung der B-Zellfunktion und geht der manifesten Hyperglykämie um Jahre voraus.

Für die Praxis heißt das: Unter Adrenalin und Noradrenalin steigt der Blutzucker nicht nur durch Glykogenolyse, sondern auch, weil die Insulinfreisetzung über Alpha-2-Adrenozeptoren gehemmt wird; erwarten Sie deshalb unter steigender Katecholamindosis regelhaft höhere Werte und deuten Sie das nicht als neuen Diabetes. Eine Hypoglykämie unter Sulfonylharnstoffen ist kein kurzes Ereignis, sondern hält so lange an wie der Wirkstoff; ein einzelner Glucosebolus reicht nicht, es braucht eine kontinuierliche Glucosezufuhr und Überwachung über viele Stunden. Und bei fehlender erster Phase sehen Sie den Zuckeranstieg früh nach dem Kostaufbau, nicht erst Stunden später.

Der Insulinrezeptor ist eine Rezeptor-Tyrosinkinase aus zwei bindenden und zwei durchspannenden Untereinheiten. Nach Bindung phosphoryliert er sich selbst, aktiviert Insulinrezeptorsubstrate und über sie eine Signalkaskade, an deren Ende zwei Dinge stehen: der Einbau von Glucosetransportern in die Membran und die Umprogrammierung des Stoffwechsels über Enzymaktivität und Genexpression. Der Rezeptortyp und seine Kaskade sind in der Kachel zu Homöostase und Zellfunktion dargestellt; hier zählt, wo sie wirken.

In der Leber schaltet Insulin von Abgabe auf Aufnahme. Es fördert Glykolyse und Glykogenaufbau, unterdrückt Gluconeogenese und Glykogenabbau und steigert die Fettsäuresynthese. Die Leber ist damit der Puffer, der etwa zwei Drittel der nach einer Mahlzeit aufgenommenen Glucose zwischenspeichert, um sie zwischen den Mahlzeiten wieder abzugeben. Im Skelettmuskel wirkt Insulin über den Einbau des Glucosetransporters vom Typ 4 in die Zellmembran; ohne Insulin nimmt der ruhende Muskel kaum Glucose auf. Zusätzlich fördert Insulin die Aufnahme von Aminosäuren und die Proteinsynthese und hemmt den Eiweißabbau. Im Fettgewebe steigert es die Aufnahme von Fettsäuren und die Speicherung als Triacylglycerin und hemmt zugleich die hormonsensitive Lipase.

Diese letzte Wirkung ist klinisch die folgenreichste und wird am häufigsten übersehen: Insulin ist das stärkste antilipolytische Signal des Körpers, und schon sehr kleine Konzentrationen genügen, um die Freisetzung von Fettsäuren und damit die Ketonkörperbildung zu unterdrücken. Ein Patient kann deshalb erheblich hyperglykäm sein und trotzdem keine Ketose entwickeln, solange ein Rest Insulinwirkung besteht. Umgekehrt genügt der vollständige Wegfall, um innerhalb von Stunden eine Ketoazidose entstehen zu lassen.

Eine vierte Wirkung betrifft nicht den Zucker, sondern das Kalium. Insulin steigert die Aktivität der Natrium-Kalium-ATPase und verschiebt Kalium nach intrazellulär, ohne den Gesamtbestand zu ändern. Das ist die Grundlage der Behandlung der Hyperkaliämie mit Insulin und Glucose und zugleich die Ursache einer häufigen Nebenwirkung: Jede Insulintherapie senkt das Serumkalium. Die Kompartimentlogik dahinter steht in der Kachel zu Homöostase und Zellfunktion.

Praktisch bedeutet das: Kontrollieren Sie unter laufender Insulintherapie das Kalium mindestens ebenso aufmerksam wie den Zucker, besonders wenn parallel Beta-2-Sympathomimetika, Schleifendiuretika oder eine Alkalose wirken. Beginnen Sie bei einer Ketoazidose die Insulingabe nicht vor der Kaliumsubstitution, wenn das Serumkalium im unteren Bereich liegt, denn das Gesamtdefizit ist groß und der gemessene Wert täuscht. Und rechnen Sie bei parenteraler Ernährung mit einem steigenden Insulinbedarf, der nach dem Absetzen der Zufuhr sofort wieder sinkt.

Glucagon ist der Gegenspieler, aber kein Spiegelbild. Seine Freisetzung wird durch Hypoglykämie, durch Aminosäuren aus der Nahrung und durch Sympathikusreizung über Beta-Adrenozeptoren gefördert und durch Glucose, Insulin, Somatostatin und freie Fettsäuren gehemmt. Es wirkt über zyklisches Adenosinmonophosphat fast ausschließlich an der Leber: Glykogenabbau und Gluconeogenese steigen, Glykolyse und Fettsäuresynthese sinken. Der Skelettmuskel besitzt keinen Glucagonrezeptor und gibt deshalb nie Glucose ins Blut ab; sein Glykogen dient allein dem Eigenbedarf. Wer das weiß, versteht, warum die Leber das einzige Organ ist, das den Blutzucker aktiv anhebt.

Bei fallendem Blutzucker antwortet der Körper nicht auf einmal, sondern in einer festen Reihenfolge, und diese Reihenfolge ist der Schlüssel zum Verständnis der Hypoglykämie. Zuerst versiegt die Insulinsekretion; das ist die schnellste und wirksamste Verteidigung. Fällt der Zucker weiter, folgen Glucagon und Adrenalin, die Glykogenolyse und Gluconeogenese ankurbeln. Erst danach kommen mit Cortisol und Wachstumshormon die langsamen Hormone hinzu, die über Stunden wirken. Noch tiefer entstehen autonome Warnzeichen wie Zittern, Schwitzen, Unruhe und Herzklopfen, die den Betroffenen zum Essen bewegen sollen. Zuletzt versagt die Energieversorgung des Gehirns selbst mit Verwirrtheit, Krampfanfall und Bewusstlosigkeit; unterhalb von etwa 2 mmol pro Liter, also rund 35 mg je Deziliter, ist mit einem hypoglykämischen Koma zu rechnen.

Die Ketogenese ist die logische Folge, wenn Insulin fehlt und Glucagon überwiegt. Das Verhältnis beider Hormone steuert, ob Fettsäuren in der Leber gespeichert oder in die Mitochondrien geschleust und dort zu Acetyl-Coenzym A abgebaut werden. Fällt Insulin weg, strömen Fettsäuren aus dem Fettgewebe, das Acetyl-Coenzym A übersteigt die Kapazität des Zitratzyklus, und es entstehen Acetacetat, Beta-Hydroxybutyrat und Aceton. Die ersten beiden sind Säuren und erzeugen die metabolische Azidose. Daraus lassen sich beide Entgleisungen ableiten: Die Ketoazidose entsteht bei praktisch fehlender Insulinwirkung mit Hyperglykämie, osmotischer Diurese, Volumen- und Kaliummangel und führender Azidose. Das hyperosmolare Syndrom entsteht, wenn noch ein Rest Insulinwirkung besteht, der die Lipolyse hemmt, aber nicht mehr die Glucoseaufnahme sichert; hier fehlt die Ketose, und das Bild wird von extremer Hyperglykämie, hoher Osmolalität und tiefem Volumenmangel bestimmt.

Eine dritte Form gehört seit einigen Jahren dazu. Unter Hemmstoffen des Natrium-Glucose-Kotransporters wird Glucose renal ausgeschieden, sodass der Blutzucker niedrig bleiben kann, während die Ketogenese bereits läuft. Diese euglykäme Ketoazidose ist der Grund für eine risikogestufte präoperative Karenz dieser Wirkstoffe, für die drei Tage als Regelfall empfohlen werden.² Ihre absolute Häufigkeit ist gleichwohl gering: Eine Auswertung von 34 671 Notfalleingriffen bei Diabetes fand nach Risikoausgleich keinen relevanten Unterschied der Ketoazidoserate zwischen Einnahme und Nichteinnahme, 3,8 gegenüber 3,5 Prozent.³

Am Bett folgt daraus: Messen Sie bei jedem bewusstseinsgetrübten Menschen mit Diabetes sofort den Blutzucker, und messen Sie bei metabolischer Azidose unklarer Ursache die Ketonkörper im Blut, auch wenn der Zucker normal ist. Behandeln Sie die Ketoazidose in der Reihenfolge Volumen, Kalium, Insulin und orientieren Sie sich am Verschwinden der Ketonkörper und am Basenüberschuss, nicht am Zuckerverlauf, der sich immer zuerst bessert. Und geben Sie Glucose mit, sobald der Zucker fällt, damit die Insulinzufuhr bis zum Ende der Ketose fortgeführt werden kann.

Glucose, die durch den Darm aufgenommen wird, löst eine deutlich stärkere Insulinantwort aus als dieselbe Glucosemenge intravenös. Dieser Inkretineffekt beruht auf zwei Hormonen aus der Darmschleimhaut, dem glucagonähnlichen Peptid 1 und dem glucoseabhängigen insulinotropen Peptid. Sie werden mit dem Eintreffen der Nahrung freigesetzt und melden der B-Zelle, dass Nachschub unterwegs ist. Das glucagonähnliche Peptid 1 hat vier Wirkungen: Es steigert die Insulinfreisetzung, allerdings nur bei erhöhtem Blutzucker, es hemmt die Glucagonfreisetzung, es verzögert die Magenentleerung, und es erzeugt Sättigung. Abgebaut wird es binnen Minuten durch die Dipeptidylpeptidase 4, was die beiden Wirkstoffklassen erklärt: Hemmung dieses Enzyms oder abbaustabile Nachahmer des Hormons.

Für die Anästhesie ist die dritte Wirkung die wichtigste. Eine verzögerte Magenentleerung bedeutet Mageninhalt trotz regelrechter Nüchternheit. Ein internationaler Konsens empfiehlt deshalb, das Medikament fortzuführen, dafür aber 24 Stunden keine feste Nahrung zuzuführen und klare Flüssigkeiten bis 4 Stunden vor dem Eingriff zu erlauben.⁴ Eine parallele Empfehlung rät ebenfalls vom elektiven Absetzen ab und sieht am Vortag klare Flüssigkeit sowie am Eingriffstag 6 Stunden Nüchternheit vor; bleibt eine Unsicherheit, wird der Patient wie ein nicht nüchterner behandelt.⁵ Beide Wege verlangen dieselbe Haltung: Der Magen gilt erst dann als leer, wenn das sicher ist.

Im Fasten läuft die Regelung in die Gegenrichtung. In den ersten Stunden deckt die Leber den Bedarf aus dem Glykogen; nach etwa einem Tag ist dieser Vorrat erschöpft, und die Gluconeogenese aus Aminosäuren, Laktat und Glycerin übernimmt. Hält das Fasten an, steigen die Ketonkörper und ersetzen einen Teil der Glucose als Substrat für das Gehirn, wodurch der Eiweißabbau gebremst wird. Nach der Mahlzeit kehrt sich alles um: Insulin steigt, Glucagon fällt, die Leber wechselt von Abgabe auf Aufnahme, und Muskel und Fettgewebe speichern. Genau deshalb ist eine unnötig lange Nüchternheit keine harmlose Organisationsentscheidung; empfohlen werden 6 Stunden für feste Nahrung und 2 Stunden für klare Flüssigkeiten sowie ein früher oraler Kostaufbau.⁶

Die Insulinresistenz nach Operation, Trauma und in der kritischen Krankheit entsteht nicht am Rezeptor, sondern dahinter. Cortisol und Katecholamine steigern die hepatische Glucoseabgabe und die Lipolyse, die anflutenden freien Fettsäuren und die Zytokine Tumornekrosefaktor und Interleukin 6 stören die Signalweitergabe über die Insulinrezeptorsubstrate, und der Einbau des Glucosetransporters vom Typ 4 in die Muskelmembran bleibt aus. Hinzu kommt die Immobilisation, denn Muskelarbeit baut Glucosetransporter insulinunabhängig ein. Das Ergebnis ist eine Hyperglykämie bei normalem oder erhöhtem Insulinspiegel. Sie betrifft nach großen Eingriffen bis zu 80 Prozent der Operierten mit einem Maximum nach 24 bis 48 Stunden⁷ und erklärt zusammen mit Eingriffsart und Blutverlust über 70 Prozent der Varianz der Verweildauer.⁸ Der zeitliche Ablauf der zugrunde liegenden Stressantwort ist im vorangehenden Unterkapitel dargestellt.

Übersetzt in das Handeln: Fragen Sie in der Prämedikation gezielt nach Inkretinmimetika, auch wenn sie zur Gewichtsreduktion und nicht wegen eines Diabetes eingenommen werden, und legen Sie das Nüchternheitsregime danach fest. Halten Sie die Nüchternheit so kurz wie vertretbar und lassen Sie klare Flüssigkeiten bis zwei Stunden vor dem Eingriff zu, statt Patienten routinemäßig ab Mitternacht nüchtern zu lassen. Und erwarten Sie den höchsten Insulinbedarf am ersten und zweiten postoperativen Tag mit anschließendem Rückgang, damit aus der Therapie keine Hypoglykämie wird.

Aus einem prognostischen Marker folgt kein Therapieziel. Eine strenge Einstellung auf 80 bis 110 mg je Deziliter brachte gegenüber einem liberalen Vorgehen ab 215 mg je Deziliter bei 9 230 Intensivpatienten keinen Vorteil; die 90-Tage-Letalität betrug 10,5 gegenüber 10,1 Prozent.⁹ Die gebräuchlichen Zielbereiche liegen deshalb bewusst oberhalb der Norm: 140 bis 180 mg je Deziliter beim kritisch Kranken, 100 bis 180 mg je Deziliter außerhalb der Intensivstation, mit Insulinbeginn ab 180 mg je Deziliter.¹⁰ In der ambulanten Chirurgie wird noch zurückhaltender vorgegangen, weil die Patienten noch am selben Tag nach Hause entlassen werden: Dort gilt ein bewusst liberaler Bereich von 180 bis 250 mg je Deziliter, und der Langzeitzucker entscheidet nicht über eine Absage.¹¹

Pumpen und Sensoren sind heute Regelausstattung beim Typ-1-Diabetes. Beide sollen möglichst belassen werden, weil ihr Entfernen die Versorgung verschlechtert; der Sensor ersetzt jedoch die Messung am Punkt der Versorgung nicht, und Kauter sowie Durchleuchtung können ihn stören.¹² Praktisch heißt das: Klebestelle und Katheter außerhalb des Operationsfeldes und außerhalb des Stromwegs zwischen Kauter und Neutralelektrode platzieren, Basalrate für den Eingriff festlegen und dokumentieren, bei jeder Therapieentscheidung mit einer Blutprobe gegenmessen und die Zuständigkeit für die Pumpe im Aufwachraum schriftlich regeln.

Am Patienten ergibt sich daraus ein einfaches Vorgehen: Planen Sie Menschen mit Diabetes früh am Tag ein, damit die Nüchternheit kurz bleibt. Messen Sie bei jedem größeren Eingriff den Blutzucker vor der Einleitung, mindestens stündlich intraoperativ und im Aufwachraum. Behandeln Sie nach Zielbereich und nicht nach Normwert, und schreiben Sie die Anordnung für die Nacht und den Folgetag gleich mit auf. Den Fehler erkennen Sie an zwei Mustern: an einer Ketoazidose bei nur mäßig erhöhtem Zucker, die auf ein ausgesetztes Basalinsulin oder einen Hemmstoff des Kotransporters hinweist, und an einer Hypoglykämie am Abend, die fast immer aus einer Korrektur nach Bedarf ohne Rücksicht auf die noch wirkende vorige Dosis entsteht.

Denken Sie die Glucosehomöostase als Konto mit zwei Vollmachten. Auf das Konto zahlt nur ein Organ ein, die Leber, und sie tut es über Glykogenabbau und Gluconeogenese. Abgehoben wird überall, wobei Gehirn und Erythrozyten unabhängig vom Insulin abheben und Muskel und Fettgewebe nur mit Insulin. Insulin ist die Vollmacht zum Speichern, Glucagon die Vollmacht zum Ausgeben. Der Kontostand, also der Blutzucker, ist nie das Ziel an sich, sondern nur die Größe, an der sich beide Vollmachten orientieren.

Aus diesem Bild lassen sich alle Störungen ableiten. Fehlt die Speichervollmacht ganz, steigt der Kontostand, und gleichzeitig wird das Fettdepot geplündert, weil niemand es mehr sperrt; das ist die Ketoazidose. Ist die Speichervollmacht nur abgeschwächt, wie bei der Insulinresistenz, steigt der Kontostand trotz vorhandener Vollmacht, das Fettdepot bleibt aber gesperrt, und es entsteht eine Hyperglykämie ohne Ketose. Wird die Speichervollmacht erzwungen, wie unter Sulfonylharnstoffen oder bei zu hoher Insulindosis, sinkt der Kontostand unter die Grenze, ab der das Gehirn nicht mehr abheben kann.

Das dritte Element ist die Reihenfolge der Wächter. Sie sind gestaffelt und melden sich von oben nach unten: zuerst die versiegende Insulinsekretion, dann Glucagon und Adrenalin, dann die langsamen Hormone, dann die Beschwerden, zuletzt das Gehirn selbst. Unter Anästhesie, Sedierung, Betablockade oder bei langjährigem Diabetes fallen die unteren Wächter aus, die oberen bleiben unsichtbar, weil sie keine Beschwerden erzeugen. Deshalb ersetzt nur die Messung die Wahrnehmung. Wer Konto, Vollmachten und Wächter getrennt betrachtet, ordnet jeden Zuckerwert richtig ein, auch ohne die Ursache schon zu kennen.

Was verändert die Anästhesie?

• Die Stressantwort erzeugt eine Insulinresistenz mit gesteigerter hepatischer Glucoseabgabe; der Zucker steigt deshalb auch bei Menschen ohne Diabetes, und zwar mit dem Maximum am ersten und zweiten postoperativen Tag.
• Katecholamine hemmen die Insulinfreisetzung über Alpha-2-Adrenozeptoren und fördern zugleich Glykogenolyse und Lipolyse; unter steigender Vasopressordosis ist ein höherer Insulinbedarf die Regel, nicht die Ausnahme.
• Die Allgemeinanästhesie hebt die Wahrnehmung der Hypoglykämie vollständig auf, und eine Regionalanästhesie kann zusätzlich die autonomen Warnzeichen dämpfen. Nur Messintervalle schützen.
• Glukokortikoide zur Prophylaxe von Übelkeit und Erbrechen heben den Blutzucker für viele Stunden an; das ist bei Menschen mit Diabetes bei der Dosisplanung mitzudenken.
• Die strukturierte Medikamentenanamnese entscheidet über das gesamte Vorgehen, weil Karenzregeln und Nüchternheitsregime von der Wirkstoffgruppe abhängen; sie gehört zum Standard der präoperativen Einschätzung.¹³

Wann wird diese Physiologie klinisch sichtbar?

• Ketoazidose nach ausgesetztem Basalinsulin bei Typ-1-Diabetes, typischerweise am Abend des Eingriffstags, mit nur mäßig erhöhtem Zucker und führender Azidose.
• Euglykäme Ketoazidose unter einem Hemmstoff des Natrium-Glucose-Kotransporters nach Notfalleingriff, Fasten oder Sepsis; der normale Zuckerwert führt in die Irre.²
• Aspiration bei regelrechter Nüchternheit unter Inkretinmimetika durch verzögerte Magenentleerung.⁴
• Lang anhaltende Hypoglykämie nach Sulfonylharnstoff, besonders bei eingeschränkter Nierenfunktion und im Alter; sie kehrt nach dem ersten Glucosebolus zuverlässig zurück.
• Hypokaliämie unter Insulintherapie in der Ketoazidose und bei parenteraler Ernährung, weil der Serumwert das große Gesamtdefizit verdeckt.
• Palliativmedizinische Situationen, in denen die Blutzuckerführung vom Ziel der Normalisierung auf das Ziel der Beschwerdefreiheit umgestellt wird: vermieden werden Symptome der Hyperglykämie und jede Hypoglykämie, nicht ein Zahlenwert.

• Ein hoher Zucker nach der Operation beweise einen Diabetes. Er ist zunächst Ausdruck der Stressantwort. Erst Langzeitzucker und Verlaufskontrolle nach Abklingen der akuten Erkrankung erlauben die Diagnose.
• Eine engere Blutzuckereinstellung sei grundsätzlich besser. Eine Einstellung auf 80 bis 110 mg je Deziliter brachte gegenüber einem liberalen Vorgehen keinen Vorteil bei der Sterblichkeit.⁹
• Bei Typ-1-Diabetes dürfe das Insulin am Nüchterntag ganz pausiert werden. Ohne jede Basalversorgung entsteht binnen Stunden eine Ketoazidose, denn Insulin wird nicht nur zur Zuckersenkung gebraucht, sondern vor allem zur Hemmung der Lipolyse.
• Der Sensorwert ersetze die Blutmessung. Er misst im Interstitium, hinkt bei raschen Änderungen nach und wird durch Kauter und Durchleuchtung gestört; vor jeder Therapieentscheidung wird gegengemessen.¹²
• Inkretinmimetika müssten vor dem Eingriff abgesetzt werden. Empfohlen wird die Fortführung bei angepasster Nüchternheit; entscheidend ist der Umgang mit dem möglicherweise gefüllten Magen, nicht das Absetzen.⁵

Merksätze

• Die B-Zelle misst mit ihrem eigenen Stoffwechsel: Glucose hoch, Adenosintriphosphat hoch, Kaliumkanal zu, Calcium hoch, Insulin frei.
• Nur die Leber zahlt Glucose ins Blut ein. Der Muskel speichert für sich selbst und gibt nie ab.
• Insulin senkt nicht nur den Zucker, es sperrt vor allem das Fettdepot. Deshalb ist der Wegfall des Insulins und nicht die Höhe des Zuckers die Ursache der Ketoazidose.
• Die Gegenregulation ist gestaffelt: erst kein Insulin mehr, dann Glucagon und Adrenalin, dann die langsamen Hormone, dann die Warnzeichen, zuletzt das Gehirn. Unter Anästhesie fehlen die Warnzeichen.
• Perioperativ wird nach Zielbereich behandelt, nicht nach Normwert: 140 bis 180 mg je Deziliter beim kritisch Kranken, 100 bis 180 mg je Deziliter sonst.¹⁰

Aufgaben