REFERAT-Menü Deutsch Geographie Geschichte Chemie Biographien Elektronik Englisch Epochen Französisch Biologie Informatik Italienisch Kunst Latein Literatur Mathematik Musik Philosophie Physik Politik Psychologie Recht Sonstige Spanisch Sport Technik Wirtschaft Wirtschaftskunde-BWL Die Alkalische Brennstoffzelle - AFC Die Alkalische Brennstoffzelle - AFC - ist, abgesehen von Grooves Prototypen, der älteste Brennstoffzellentyp. Sie fand, und findet auch heute noch , in der Raumfahrt und bei U-Boot-Antrieben Verwendung. Sie ist die einzige Zellenart, die reinsten Sauerstoff und Wasserstoff zur Energieumwandlung benötigt, da schon geringste Verunreinigungen die Zelle zerstören. Als Elektrolyt dient Kalilauge. Für den täglichen Einsatz ist die AFC wenig geeignet, da die hohen Anforderungen an die Gasreinheit das System stark verteuern. Auch die Langlebigkeit der AFC ist mit einem Spannungsverlust von 15...50 mV pro 1000 Betriebsstunden stark eingeschränkt. Alkalische Brennstoffzellen wurden in der bemannten Raumfahrt eingesetzt, die ohne die Brennstoffzellen nicht möglich gewesen wäre. Sowohl im Apollo und im Apollo-Soyuz-Programm als auch im Skylab und in den Space Shuttles wurden bzw. werden alkalische Brennstoffzellen eingesetzt. AFCs werden derzeit auch für den Einsatz als Fahrzeugantrieb entwickelt. Allerdings besteht hier der Nachteil, dass die AFC nicht mit Luft (-nur mit reinem Sauerstoff) direkt betrieben werden kann. Das CO2 in der Luft ist vorher zu entfernen, um eine "Vergiftung" des Elektrolyten zu vermeiden. Dies erfordert einen zusätzlichen apparativen Aufwand. Alkalische Brennstoffzellen eigenen sich speziell für Nischenfahrzeuge, da sie auch in kleinen Stückzahlen relativ preiswert hergestellt werden können. Ein Beispiel sind die berühmten London Taxis. Schritt 1 Die in zwei Kreisläufen getrennten Gase Sauerstoff und Wasserstoff wandern vom Gasraum in den Katalysator. Schritt 2 Die Wasserstoffmoleküle (H2) werden durch den Katalysator in zwei H+ Atome (Protonen) gespalten. Dabei gibt jedes Wasserstoffatom sein Elektron ab. Schritt 3 Die Elektronen fließen von der Anode zur Kathode und bewirken einen elektrischen Stromfluß. Der Verbraucher wird mit elektrischer Energie versorgt. Schritt 4 Jeweils vier Elektronen an der Kathode rekombinieren mit einem Sauerstoffmolekül. Schritt 5 Die nun entstandenen Sauerstoff-Ionen reagieren mit Wasser zu OH- -Ionen. 59433xck41juu5q Schritt 6 Die Hydroxid-Ionen wandern durch den Elektrolyten (Kalilauge) zur Anode. Schritt 7 Die Hydroxidionen reagieren an der Anode mit den Protonen zu Wasser. Ein Teil des entstandenen Wassers wird wieder an die Kathode transportiert, wo es für eine weitere Reaktion zur Verfügung steht.

Inhalt Seite

5. Die Geschichte von Diabetes mellitus 16

6. Forschung und Suche nach neuen Behandlungsmethoden 19

22. Generelle Informationen 19

23. Neue Frühdiagnosemöglichkeit entdeckt 21

7. Vererbung von Diabetes mellitus 22

24. Rolle der Vererbung 22

25. Die erbliche Disposition von Typ1 spielt nur eine geringe Rolle 22

26. Vererbung erklärt nicht die Entstehung des Typ1 22

27. Vererbung beim Typ 2 23

28. Vererbung allein löst die Erkrankung nicht aus 23

8. Leben mit Diabetes 24

29. Ernährung 24

30. Die Jugend 24

31. Erfahrungen einer jungen Diabetikerin 25

32. Diabetes und Ihr Job 25

33. Allgemeine Informationen 26

9. Lexikon 27

1. Was ist Diabetes mellitus?

Diabetes mellitus ist der Fachbegriff für die Zuckerkrankheit, die am häufigsten auftretende Stoffwechselstörung in Deutschland. Man unterscheidet dabei zwischen dem Typ 1 und Typ 2 Diabetes. Mehr als 5 Millionen Menschen in der Bundesrepublik, haupt-sächlich ältere Frauen und Männer, sind an Diabetes erkrankt. Davon sind 90% Typ 2 Diabetiker. Man geht allerdings von einer Dunkelziffer aus, die 40 bis 50% betragen soll.

Was heißt Zuckerkrankheit?

Zucker gehört zu den Kohlenhydraten und ist ein wichtiger Energielieferant. Kohlenhydrate, die man meist in Form von Stärke (also in Reis, Getreide, Kartoffeln usw.), Rohrzucker und durch das im Fleisch enthaltene Glykogen zu sich nimmt, werden zu Traubenzucker (Glukose) abgebaut. Also steigt durch die Zufuhr von Kohlenhydraten der Glukosespiegel im Blut an. Der Blutzucker erhöht sich meistens durch viele äußere aber auch körpereigene Faktoren. Nur wenn Insulin, (ein wichtiges, körpereigenes Hormon, dass in der Bauch-speicheldrüse gebildet wird) vorhanden ist, kann die Glukose aus dem Blut in die Muskel- und Fettzellen gelangen. Insulin ist das einzige Hormon des Körpers, dass die Senkung des Blutzuckerspiegels bewirkt. Ist die Bauchspeicheldrüse nicht mehr in der Lage Insulin zu produzieren, oder das Hormon erzielt keine Wirkung bei der Zelle, kann die Glukose nicht mehr in die Zellen gelangen. Folglich leiden die Zellen unter Glukosemangel und der Zuckerspiegel im Blut steigt an. Die Ursachen des am häufigsten auftretenden Diabetes Typ 2 liegen in erblicher Veranlagung, Bewegungsmangel und Übergewicht, welche zu erhöhter Insulinfreisetzung führen, woraufhin die Zellen unempfindlicher gegenüber Insulin werden. Überschüssiger Zucker wird im Harn ausgeschieden, wenn eine Blutzuckerkonzentration über 1,6 bis 1,8 g/l vorliegt.

Diabetes mellitus: Typ 1 und 2

Beim Typ 1 Diabetes kommt es bereits in der Kindheit oder Jugend, zu einer Zerstörung der ß-Zellen, der insulinbildenden Zellen der Bauchspeicheldrüse, meist solang bis kein Insulin mehr ausgeschüttet wird. Deshalb wird der Typ 1 Diabetes auch als jugendlicher oder juveniler Diabetes bezeichnet. Diese Zerstörung erfolgt fast immer durch das körpereigene Immunsystem, daher ist der Typ 1 Diabetes auch eine Autoimmunkrankheit. Eine Insulintherapie ist erforderlich, das heißt, Insulin muss zugeführt werden, welches dem genauen Insulinbedarf des Patienten entspricht. Beim Typ 1 Diabetes liegt ein absoluter Insulinmangel vor, im Gegensatz zum Typ 2 Diabetes, bei dem ein relativer Insulinmangel vorliegt. Ein langsam zunehmender Insulinmangel führt zu einer Verringerung der Insulin-wirkung in Kombination mit einer Störung der Insulinsekretion. Der Körper kann den Insulinbedarf nicht ausreichend oder zeitgerecht decken. Häufig ist der Insulinspiegel im Blut sogar erhöht, jedoch sind die wohlgenährten Zellen Insulinresistent geworden und die Anzahl der Insulinrezeptoren auf den Zielzellen hat sich verringert. So kann nur weniger Glukose aufgenommen werden, dessen Konzentration jedoch gestiegen ist. Dies führt zur gesteigerten Insulin-Freisetzung. Dieser Diabetestyp tritt meist im mittleren und höheren Erwachsenenalter auf und wird auch als Folge des „Wohlstandsyndroms“ bezeichnet, da die meisten Typ 2 Diabetiker übergewichtig sind. Bei über der Hälfte der Erkrankten tritt die Krankheit im Alter von 65-70 Jahren auf.

Symptome des Diabetes mellitus

Charakteristische Symptome für beide Diabetestypen sind übermäßiger Durst, erhöhter Harndrang, Gewichtsabnahme, körperliche Abgeschlagenheit, Müdigkeit (durch gesteigerte Ketonkörperbildung kommt es beim Fettabbau zur Übersäuerung des Körpers, was sich dämpfend auf das Nervensystem auswirkt), Neigung zu Infektionen, Wadenkrämpfe, Sehstörungen, Übelkeit, Hautveränderungen (in Folge einer Dehydratation, also Aus-trocknung) und Juckreiz. Die Folgeerkrankungen des Diabetes mellitus können verheerend sein, wie Augenschäden (Retinopathie) bis zur Erblindung, Nierenschäden (Nephropathie), Nierenversagen, Nervenschäden (Neuropathie) und Durchblutungs-störungen, die zu Amputationen führen können, bis hin zu Potenzstörungen bei Männern. Eine Schädigung der kleinen und großen Blutgefäßen kann die Durchblutung verringern und einen Schlaganfall oder andere Erkrankungen des Herzens hervorrufen.

Beim Typ 1 ist Gewichtsverlust typisch, da im Insulinmangel die Lipidsynthese (Fettaufbau) gestört ist. Der Körper kann das Fett nicht speichern und durch Dehydratation verliert der Körper zusätzlich an Gewicht. Die Gewichtszunahme ist für den Typ 2 typisch, da der erhöhte Insulinspiegel aufbauend wirkt und eine vermehrte Speicherung der Glucose in Form von Körperfett veranlasst und gleichzeitig der Fettabbau durch das Insulin gehemmt wird.

Hypoglykämie und Hyperglykämie

Hypoglykämie ist eine Unterzuckerung bei der der Blutzuckerspiegel unter 50 mg/dl absinkt und wichtige Organe nicht mehr mit Glukose versorgt werden können. Dieser Mangelzustand äußert sich in Hungergefühl, zittrige Hände, blasse Haut, verschwommene Sicht, schwankender Gang, Störungen in Sprache oder Verhalten und Schwitzen. Die Ursachen der Unterzuckerung liegen in Erbrechen, geringer Kohlenhydratzufuhr, hoher körperlicher Belastung, Alkohol, Medikamenten, gesunkenem Insulinbedarf und zu hoher Insulinverabreichung.

Hyperglykämie ist eine Überzuckerung, bei der die Nierenschwelle von 10mg/dl überschritten wird und Glukose ins Urin übertritt. Die Bildung von Ketonkörpern kann zur Übersäuerung des Blutes führen und somit eine gefährliche Situation auslösen, welche über die üblichen Symptome bis hin zum diabetischen Koma führen kann.

2. Ursachen von Diabetes mellitus

Ursachen Typ 1

Bei dem Typ-1 Diabetes handelt es sich um eine Autoimmunkrankheit. Das bedeutet, dass Abwehrzellen des Körpers, die normalerweise Krankheitserreger und entartete Zellen unschädlich machen, gesunde Zellen des Körpers angreifen. Dadurch werden gesunde Zellen geschädigt und sogar völlig vernichtet.

Im Fall des Typ-1 Diabetes sind von dieser Zerstörung dir B-Zellen der Bauchspeicheldrüse betroffen, die für die Produktion des Insulins verantwortlich sind. Nach einer Schädigung über einen langen Zeitraum nimmt die Insulinproduktion immer mehr ab bis schließlich überhaupt kein Insulin mehr hergestellt wird. Dadurch erhöht sich der Blutzuckerspiegel.

Damit es zu der Autoimmunkrankheit kommt, müssen mehrere Faktoren zusammenkommen:

• Veranlagung: Der Typ-1 Diabetes ist keine Erbkrankheit. Lediglich die Veranlagung wird von den Eltern an die Kinder weitergegeben. Hiermit lässt sich jedoch nicht allein die Entstehung der Krankheit erklären, da nur wenige Menschen, die die Veranlagung, auch erkranken.

• Virusinfektion: Der Coxsackie - Virus ist weltweit verbreitet und führt vor allem bei Kindern zu Atemwegserkrankungen. Ein bestimmter Eiweißbestandteil des Virus hat große Ähnlichkeit mit einem dem Enzym Glutaminsäuredecarboxylase (GAD), das in den B-Zellen der Bauchspeicheldrüse hergestellt wird. Bei einer Infektion mit Coxsackie – Viren bildet die Immunabwehr Antikörper gegen das Virus. Ist die Krankheit überstanden, kommt es nun zu einer Verwechslung. Die Antikörper greifen nun auch die körpereigene Substanz GAD an und zerstören so die B-Zellen.

Ursachen Typ 2

Beim Typ-2 Diabetes werden die Zellen resistent gegen das Insulin und sprechen daher nicht auf dieses an. Das hat zur Folge, dass die Glucose nicht mehr in die Zellen gelangen kann, da das Insulin die Zellen für die Glukose „aufschließen“ soll. Die Glukose zirkuliert dann verstärkt mit dem Blut, weil das Insulin nicht wirksam arbeitet. Der Körper interpretiert das als Insulinmangel. Dadurch produziert die Bauchspeicheldrüse mit der Zeit immer mehr Insulin und es kommt zu einem Insulinüberschuss. Dieser Vorgang wird Hyperinsulinämie genannt. Für einige Zeit verhindert diese einen zu hohen Blutzuckerspiegel und damit eine gefährliche Stoffwechselentgleisung. Eines Tages sind durch die fortdauernde Überproduktion, die B-Zellen erschöpft. Dadurch kommt es zu dem erhöhten Blutzuckerspiegel.

Damit diese Art der Krankheit zum Ausbruch kommt, müssen allerdings auch erst verschiedene Faktoren zusammen treffen.

• Vererbung: Die erbliche Veranlagung ist sehr viel höher zu bewerten, als beim Typ-1 Diabetes. Ist ein Elternteil am Typ-2 Diabetes erkrankt liegt die Wahrscheinlichkeit bei 40% das auch das erwachsene Kind an dieser Krankheit erkrankt. Sind beide Eltern betroffen, liegt die Wahrscheinlichkeit sogar bei 60%.

• Hormonelle Ursachen: Das erst kürzlich entdeckte Hormon Resistin sorgt im Organismus dafür dass, die Körperzellen nicht mehr so empfindlich auf das Insulin reagieren. Gleichzeitig fördert es die Speicherung von Fett in den Fettzellen. Diese Entdeckung erklärt sowohl die Entstehung der Insulinresistenz als auch das bei Diabetikern häufig auftretende Übergewicht.

• Fehlernährung

• Übergewicht

• Bewegungsmangel

Sonstige Diabetesformen

• Schwangerschaftsdiabetes: Bei 2-5% aller Schwangeren kommt es zu einer behandlungsbedürftigen Erhöhung des Blutzuckers. In der Regel verschwindet der Diabetes nach Beendigung der Schwangerschaft. Allerdings entwickelt sich bei einem Teil der Frauen später unabhängig von der Schwangerschaft ein Diabetes. Mindestens 30% der Frauen, die einen Schwangerschaftsdiabetes durchgemacht haben, entwickeln nach 10 Jahren einen erneuten Diabetes.

• Erkrankungen der Bauchspeicheldrüse

• Medikamente: Auch Medikamente können zum Auftreten eines Diabetes mellitus beitragen. An erster Stelle ist hier das Kortison und seine Abkömmlinge zu nennen. Diese Stoffe wirken wie die körpereigenen Hormone aus der Nebennierenrinde.

Weniger ausgeprägt, aber noch deutlich nachweisbar ist die nachteilige Wirkung mancher harntreibender bzw. blutdrucksenkenden Mittel (Thiazide und Betablocker) sowie der sog. Antibabypille (Antikonzentrazeptiva). Auch sie können zu einer vorzeitigen Diabeteserkrankung führen oder eine bestehende diabetische Stoffwechsellage verschlechtern.

3. Folgeschäden von Diabetes mellitus

Ist ein Mensch an Diabetes erkrankt, kann es auf Grund des gestörten Blutzuckerspiegels zu zahlreichen Folgeerkrankungen kommen, die das Leben der betroffenen Personen erheblich beeinträchtigen können. Es gibt kaum ein Organ in unserem Körper, auf das sich diese heimtückische Krankheit nicht auswirkt.

Ateriosklerose

Bei der Ateriosklerose handelt es sich um die Verkalkung der Blutgefäße. Diese Verkalkung tritt besonders häufig bei Patienten mit Typ 2-Diabetes auf. Sind die größeren Gefäße betroffen, wie etwa die Herzkranzgefäße, spricht man von makrovaskulären Komplikationen. Diese äußern sich vor allem durch ein starkes Enge-/Druckgefühl oder Brennen hinterm Brustbein und werden gefördert durch Zigarettenrauch, Übergewicht, hohen Blutdruck und erhöhte Blutfettwerte. Im schlimmsten Fall kann es zu einem Herzinfarkt oder Schlaganfall kommen.

Diabetische Neuropathie

Bei der diabetischen Neuropathie muss man zwischen zwei Formen unterscheiden: der peripheren Neuropathie (Erkrankungen des willkürlichen Nervensystems) und der autonomen Neuropathie (Erkrankung des vegetativen Nervensystems). Leidet ein Patient an der peripheren Neuropathie, äußert sich das bei ihm vor allem durch Schmerzen oder Missempfindungen in den unteren Gliedmaßen, häufig auch Wadenkrämpfe, Muskelschwäche und Gangunsicherheit. Die Beschwerden treten häufig in der Nacht auf und können durch Gehen gemildert werden. Eine spezielle Form der peripheren Neuropathie ist der diabetische Fuß (s. nächste Seite).

Da bei der autonomen Neuropathie das vegetative Nervensystem betroffen ist, kann es bei dieser Form der Erkrankung zu Schäden oder Störungen an fast allen Organen kommen. Einige Beispiele sind: Kontinuierlich erhöhter Herzschlag im Ruhezustand, Völlegefühl schon nach kleinen Mahlzeiten und der Verlust des Blasenempfindens mit spätem Einsetzen des Harndrangs. Diese Form der Krankheit entwickelt sich nur sehr langsam und durch moderne Untersuchungsmethoden ist es heutzutage möglich, die Schäden an den Nerven bereits frühzeitig zu erkennen, sodass es nicht mehr zu einem Auftreten der Beschwerden kommen muss.

Diabetische Nephropathie

Die diabetische Nephropathie ist eine Erkrankung der Nieren. Die Aufgabe der Nieren ist es, das Blut von Giftstoffen (z.B. Medikamenten) zu reinigen, den Wassergehalt des Körpers zu regulieren, die Zusammensetzung der Blutsalze zu kontrollieren und Hormone für die Blutdruckregulation oder die Blutbildung zu produzieren. Bei der diabetischen Nephropathie ist der Aufbau der Basalmembran innerhalb des Nierenkörperchens, die als eine Art Filter dient und deren Aufgabe es ist, Wasser, Salz und Abfallprodukte vom Blut zu trennen, gestört. Sie lässt dann wichtige Eiweiße leichter durch, die mit dem Urin dann ausgeschieden werden. Weißt man also Eisweißstoffe im Urin nach, bedeutet dies, dass ein Patient bereits an der diabetischen Nephropathie leidet, die bis zu einer Funktionunfähigkeit des Nierenkörperchens führen kann. Diese zeigt sich dann an Wassereinlagerungen in den Beinen und an Atemnot.

Diabetischer Fuß

Wie vorhin schon einmal erwähnt, kann es bei dauerhaft erhöhten Blutzuckerwerten zu einer Polyneuropathie kommen. Diese äußert sich u.a. durch ein gestörtes Schmerzempfinden, das bis zur Taubheit führen kann. Normalerweise beginnt diese in den Füßen. Verletzt sich nun ein Patient und bemerkt dieses, auf Grund fortgeschrittenen Alters, nachlassender Sehkraft und eingeschränkter körperlicher Beweglichkeit nicht, kann dies zu starken Infektionen führen, sodass im schlimmsten Falle ein Fuß amputiert werden muss.

Gastroenterologie

Wenn der Diabetesstoffwechsel nicht optimal ist und es zu Fehlfunktionen des Magen-Darm-Traktes kommt, spricht man von einer Gastroenterologie. Dazu gehören Motilitätsstörungen wie die Gastroparese*, Schluckbeschwerden und Erbrechen, Diarrhoe*, Obstipation*, Inkontinez*, Erkrankungen der Leber, wie die Leberverfettung und letztendlich Erkrankungen der Gallenblase, des Pankreas und des Darms. Treten dieses Beschwerden auf, sollte man einen Gastroenterologen aufsuchen und sich von diesem beraten lassen. Bisher gibt es allerdings nur die Möglichkeit, die Symptome zu behandeln. Für die Ursachen gibt es noch keine Therapiemöglichkeit.

Hypoglykämie

Alle Patienten, die eine Insulintherapie machen, können an einer Hypoglykämie, einer Unterzuckerung, erkranken. Grund dafür ist eine Störung der hormonellen Gegenregulation. Normalerweise wird das Gleichgewicht im Glucosehaushalt von den Hormonen Insulin und Glucagon gewährleistet: Ist der Blutzuckerspiegel zu hoch, schüttet die Bauchspeicheldrüse vermehrt Insulin ins Blut. Dadurch nehmen sowohl die Körperzellen, als auch die Leber die überschüssige Glucose auf. Der Blutzuckerspiegel sinkt und die Insulinsekretion lässt nach. Ist genau das Gegenteil der Fall, der Blutzuckerspiegel also zu niedrig (Hyperglykämie), reagiert die Bauchspeicheldrüse mit der Sekretion von Glucagon. Dieses wirkt auf die Leber, welche Glycogen abbaut und somit Glucagon ins Blut abgibt. Der Blutzuckerspiegel erreicht wieder den Sollwert (etwa 0,9 mg/ml) und die Glucagonsekretion lässt nach. Diese bei stoffwechselgesunden Menschen sehr uniform ablaufende Gegenregulation bei Hypoglykämien ist bei vielen Diabetes-Patienten nur eingeschränkt möglich. Das injizierte Insulin (Typ 1) bleibt sehr lange im Blut wirksam und die Insulinabgabe kann nicht vom Körper eingestellt werden . Dies hat zur Folge das der Blutzuckerspiegel auf Dauer niedrig bleibt. Die Unterzuckerung äußert sich häufig durch Sehstörungen, Kopfschmerzen, Schwindel und Sprachstörungen.

Hyperglykämie

Die Hyperglykämie ist das Gegenteil der Hypoglykämie, der Blutzuckerspiegel ist also erhöht. Bei dieser Überzuckerung handelt es sich um eine Komplikation des Typ 2-Diabetes. Der erhöhte Blutzuckerspiegel und der enorme Flüssigkeitsverlust können Nierenversagen und Bewusstseinsstörungen bis hin zum Koma auslösen. Auslöser der Krankheit sind meistens Infektionen und das Trinken zuckerhaltiger Getränke. Die wichtigsten Maßnahmen der Behandlung sind Flüssigkeitszufuhr und Insulininjektion.

Retinopathie