Klinische Wochenschrift

, Volume 45, Issue 1, pp 18–23 | Cite as

Insulinwirkung auf den menschlichen Hirnmetabolismus von Stoffwechselgesunden und Diabetikern

  • U. Gottstein
  • K. Held
Originalien

Zusammenfassung

  1. 1.

    Bei 12 Stoffwechselgesunden und 20 Diabetikern wurde der Einfluß kleiner Insulindosierungen auf den cerebralen Glucosestoffwechsel mit enzymatischer substratspezifischer Methodik untersucht. Die gleichzeitige Messung der Hirndurchblutungsgröße erfolgte mit der Stickoxydulmethode vonKety undSchmidt.

     
  2. 2.

    0,1 E Insulin/kg intravenös bewirkte bei den Stoffwechselgesunden einen Blutzuckerabfall auf im Mittel 46 mg-% und dabei eine Abnahme der cerebralen Glucoseutilisation um 48% des Ausgangswertes. Die Sauerstoffaufnahme fiel gleichzeitig nur um 9% ab, CO2−, Laktat- und Pyruvatabgabe aus dem Hirngewebe sowie die Hirndurchblutungsgröße änderten sich nicht wesentlich.

    Wegen des nur geringfügig verminderten Sauerstoffverbrauchs in der Hypoglykämie ist zu folgern, daß vermehrt Nicht-Kohlenhydrate im ZNS oxydiert werden, wenn die Glucoseversorgung der Hirnzellen gestört ist.

    Für die Glucoseversorgung des Hirngewebes ist die Höhe des arteriellen Blutzuckers von großer Bedeutung, da selbst leichte Hypoglykämien mit Blutzuckerwerten um 50 mg-%, die Hagedorn-Jensen-Werten von 60–70 mg-% entsprechen würden, bereits zu einer deutlichen Einschränkung des cerebralen Glucosestoffwechsels führen.

     
  3. 3.

    . Bei 20 Diabetikern nahm nach 0,15–0,2 E Insulin/kg intravenös, trotz Blutzuckersenkung um 25 mg-%, die cerebrale Glucoseaufnahme um 69% zu. Hirndurchblutung und Sauerstoffverbrauch, sowie CO2−, Laktat- und Pyruvatabgabe blieben im wesentlichen unverändert. Eine gesteigerte intracelluläre Synthese von Aminosäuren und Proteinen ist anzunehmen.

     
  4. 4.

    Mit den Untersuchungen konnten wir erneut beweisen, daß das Insulin auch im Gehirn des Menschen zu einer Förderung der Glucoseaufnahme führt. Der Nachweis dieses Effektes gelingt allerdings nur bei ausreichend hohem arteriellem Blutzuckerspiegel.

     
  5. 5.

    Die Befunde werden diskutiert.

     

Summary

  1. 1.

    The effect of insulin on cerebral glucose uptake was investigated in 12 patients with normal metabolism and in 20 diabetics, by means of enzymatic substrate specific methods. Cerebral blood flow was simultaneously measured by the nitrous oxide method ofKety andSchmidt.

     
  2. 2.

    During infusions of 0,1 U insulin/kg intravenously the cerebral glucose uptake fell by 48% in the 12 patients with normal metabolism, while the blood sugar level decreased to 46 mg-%. There was also a 9% reduction of oxygen uptake whereas cerebral CO2−, lactate- and pyruvate delivery and the cerebral circulation were not altered essentially.

    Because of the minor reduction of oxygen utilization in the hypoglycemic state it is concluded that more non-carbohydrates are oxidized in the brain when the glucose supply to the cerebral cells is disturbed.

    Our findings elucidate the importance of a normal arterial blood sugar level for an undisturbed glucose metabolism of the brain. Even a minor hypoglycemia with blood sugar values of 50 mg-% can result in a marked reduction of cerebral glucose uptake.

     
  3. 3.

    In 20 diabetics cerebral glucose uptake increased by 69% during the intravenous infusions of 0,15–0,2U insulin/kg. Cerebral blood flow, cerebral oxygen uptake and CO2−, lactate- and pyruvate delivery remained constant.

     
  4. 4.

    The investigations confirm our former findings and prove that insulin increases the glucose uptake of the human brain, provided the blood sugar level is not below 50 mg-%.

     

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Copyright information

© Springer-Verlag 1967

Authors and Affiliations

  • U. Gottstein
    • 1
  • K. Held
    • 1
  1. 1.I. Medizinische Universitätsklinik KielGermany

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