Glucose besitzt als Primärprodukt der Photosynthese eine zentrale Stellung im Stoffwechsel aller Lebewesen. Von Glucose leiten sich die Reservestoffe Stärke und Glykogen sowie das auf der Erde häufigste Biomolekül, Cellulose, ab. In der Vorlesung werden am Beispiel der Glucose zunächst Bau und Eigenschaften der Monosaccharide vermittelt. Durch den Vergleich mit anderen wichtigen Monosacchariden wird der Zusammenhang von räumlicher Struktur und Funktion der Kohlenhydrate erläutert. Exemplarisch werden wichtige Reaktionen der Glucose und deren Bedeutung für den Organismus dargestellt. Am Beispiel des Glycogens wird die Rolle der Monosaccharide als Baustein verdeutlicht. Durch den Vergleich mit Cellulose wird die Beziehung von räumlicher Struktur und Funktion der Polysaccharide illustriert.
In dieser Vorlesung soll den Studierenden zunächst die gesundheitspolitische Bedeutung der Volkskrankheit Diabetes mellitus erläutert werden. Dazu wird der klinische Partner auf die Diagnose Diabetes mellitus nach ADA eingehen und die Symptome einer Hyperglykämie erläutern. Des Weiteren wird eine phänomänologische Abgrenzung zwischen Typ 1 und Typ 2 Diabetes vorgenommen. Anhand epidemiologischer Daten soll die Assoziation zwischen Diabetes, Adipositas und Arteriosklerose hergestellt und diabetestypische mikrovaskuläre Folgeerkrankungen erläutert werden. Prinzipien der Diagnose und Therapie des D. mellitus werden auf basalem Niveau diskutiert. Von Seiten der Vorklinik wird die Vorlesung dadurch ergänzt, dass die Rolle von Kohlenhydraten als dominierende Energielieferanten des Menschen erläutert wird. Die Bedeutung der Konstanz der Blutzuckerhomöostase (Gleichgewicht von Glucose-verbrauchenden und Glucose-liefernden Prozessen) wird vermittelt, wobei kurz auf die Nettowirkung der wichtigsten blutzuckerregulierenden Hormone (Insulin, Glukagon, Cortisol) eingegangen wird.
Die klassische Galaktosämie, bedingt durch eine Defizienz der Galaktose-1-Phosphat-Uridyltransferase, stellt mit einer Inzidenz von 1:40.000 die häufigste angeborene Störung im Galaktose-Stoffwechsel dar. Bei dieser Erkrankung liegt ein Defekt im zweiten Schritt des Galaktose-Stoffwechsels vor, nämlich im Abbau von Galaktose-1-Phosphat. Dadurch kommt es zu einem Anstau von Galaktose und Galaktose-1-Phosphat. In der Vorlesung wird ein Patient oder eine Patientin mit einer klassischen Galaktosämie vorgestellt. An diesem Beispiel werden die Grundzüge des klinischen Bildes und der Behandlung der klassischen Galaktosämie dargestellt.
In dem Seminar werden die Studierenden mit den verschiedenen Darstellungen der Monosaccharide vertraut gemacht und lernen die funktionellen Gruppen der Kohlenhydrate und deren Eigenschaften kennen. Dabei werden die für die Monosaccharide typischen Reaktionen (Umlagerungen, Cyclisierung und Kondensation zu Polysacchariden) erläutert. Am Beispiel der Monosaccharide wird gezeigt, dass zwei Moleküle trotz gleicher Summenformel verschieden sind (Isomerie), wenn sie sich in der Verknüpfung der Atome oder in ihrem dreidimensionalen Aufbau unterscheiden. Anhand der Oxidations- und Reduktionsprodukte der Monosaccharide wird das Konzept einer schrittweisen Oxidation von organischen Verbindungen eingeführt.
Ausgehend von den Lehrinhalten der Vorlesung „Glucose - ein zentrales Monosaccharid“ werden medizinrelevante Monosaccharide (Glucose, Galaktose, Fruktose) und Disaccharide (Maltose, Isomaltose, Saccharose, Laktose) vorgestellt und ihre biologische Bedeutung diskutiert. Darüber hinaus wird die Aktivierung von Monosacchariden sowie deren gegenseitige Umwandlung erläutert. Anschließend werden die für den menschlichen Organismus relevanten Homoglykane Glykogen, Stärke und Zellulose vorgestellt. Dabei werden Strukturbesonderheiten der verschiedenen Polysaccharide herausgearbeitet und deren Bedeutung für den Menschen als intrazellulärer Energielieferant und Nahrungsbestandteil charakterisiert. Besonderes Augenmerk wird dem wichtigen Kohlenhydratspeicher Glykogen gewidmet und die Grundprinzipien seines Auf- und Abbaus in Leber und Muskel dargestellt.
Durch den Reaktionsprozeß der Glykosylierung werden Oligo- bzw. Polysaccharide mit Proteinen und Lipiden kovalent verknüpft. Dadurch entstehen Proteoglykane, Glykoproteine und Glykolipide, die verschiedene Funktionen in der Zelle haben. Am Beispiel dieser Heteroglykane soll verdeutlicht werden, dass durch eine vielfältige Kombination eines überschaubaren Repertoires an Monosacchariden sowie durch verschiedene chemische Modifikationen, eine extreme strukturelle und damit auch funktionelle Vielfalt hergestellt wird. Die verschiedenen Funktionen werden exemplarisch am Beispiel des Heparins, der Hyaluronsäure und der AB0-Blutgruppensubstanzen vorgestellt.
Diabetes mellitus stellt eine weit verbreitete Stoffwechselkrankheit dar, die unbehandelt unter anderem mit einer starken Erhöhung der Blutglucosekonzentration einher geht. Im Rahmen dieses Praktikums sollen die Studierenden das Prinzip von Glucoseteststreifen erlernen und mit deren Hilfe Glucose in Blut und Harn quantitativ bestimmen. Dazu sollen zuerst die eigenen Blutzuckerwerte ermittelt und bewertet werden. Anhand von (Modell-)Blutproben eines oralen Glucosetoleranztests (oGTT) zweier fiktiver Patienten/innen soll der zeitliche Verlauf der Blutglucosekonzentration dieser Patienten nach Glucosebelastung ermittelt und graphisch dargestellt werden. Die dabei erhaltenen Verlaufskurven sollen diskutiert werden und anhand der ermittelten Werte eine Verdachtsdiagnose erstellt werden. In der Abbesprechung sollen die Studierenden diskutieren, welche weiteren Laborparameter bzw. Symptome zur Erhärtung ihrer Verdachtsdiagnose herangezogen werden könnten.
In diesem Untersuchungskurs steht die klinische Untersuchung von Thorax und Lunge im Mittelpunkt. Hierzu gehören die Oberflächenprojektion der Lungen, anatomische Orientierungslinien sowie bei der klinischen Untersuchung Inspektion, Palpation, Perkussion und Auskultation von Thorax und Lunge.