Pädiatrische Endokrinologie und Diabetologie

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Publiziert am: 25.07.2018

Diabetes mellitus Typ 1 bei Kindern und Jugendlichen: Praxis der Insulininjektions- und Pumpentherapie

Verfasst von: Thomas Danne und Ralph Ziegler

Die grundlegenden Prinzipien der intensivierten Insulintherapie nach dem Basis-Bolus-Prinzip mit Injektions- oder Pumpentherapie haben sich in der Kinderdiabetologie durchgesetzt. Während Vorschulkinder ab Manifestation mit (gegebenenfalls sensorunterstützer) Pumpentherapie behandelt werden, ist die intensivierte Insulintherapie (ICT) mit mehrfachen täglichen Injektionen zunächst die erste Wahl der Therapie ab dem Schulalter. Für die Insulintherapie im pädiatrischen Alter werden wegen der notwendigen Flexibilität der Therapieanpassung keine Misch- oder Kombinationsnsuline verwendet. Technologische Neuentwicklungen wie die kontinuierliche Glukosemessung (CGM) und sensorunterstützte Pumpentherapie (SuP) haben bei Kindern und Jugendlichen mit Typ-1 Diabetes wegen der alterstypischen Stoffwechselschwankungen eine besondere Bedeutung.

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Auswahl der Insulintherapie
Praxis der Insulinbehandlung
Insulininjektionstherapie
Durchführung der Insulinpumpentherapie (CSII)
„Künstliche Bauchspeicheldrüse“ bzw. Closed-Loop

Auswahl der Insulintherapie

Bei Manifestation eines Typ-1-Diabetes steht zunächst die Rekompensation der Stoffwechsellage im Vordergrund. Auch wenn vereinzelt orale Rehydratationstherapien und ein sofortiger Beginn mit einer subkutanen Insulintherapie, gelegentlich sogar mit einer ambulanten Schulung als möglicher Weg beschrieben werden, ist aus unserer Sicht ein strukturiertes Vorgehen in einem stationären Setting der Weg der Wahl, um in einem intensiven Kontakt „rund um die Uhr“ die Familien an die neuen Lebensaufgaben heranzuführen (Remus et al. 2017; Lange et al. 2017; Hürter et al. 2016). Zur Rekompensation sollten eine Infusionstherapie mit Vollelektrolyt- oder Glukose-Vollelektrolyt-Lösung sowie eine intravenöse Insulintherapie erfolgen. Über ein einfaches Stufenschema kann so die Rekompensation bei gleichzeitiger kontinuierlicher Insulininfusion erreicht werden. Mit der subkutanen Insulinsubstitution wird vor der ersten Mahlzeit im Krankenhaus begonnen. Schon jetzt müssen die Weichen für die Insulinsubstitutionsmethode gestellt werden, die während der folgenden Zeit angewendet werden soll. Gemeinsam mit den Eltern sollten die heute möglichen Formen der Insulintherapie erörtert werden. Es geht darum, ob das Kind eine intensivierte Insulintherapie (ICT) mit mindestens 4 Insulingaben pro Tag oder eine Insulinpumpentherapie („continuous subcutaneous insulin infusion“, CSII) erhalten soll (Danne et al. 2016). Eine konventionelle Insulinbehandlung mit meist 2 Insulininjektionen pro Tag wird von uns nicht mehr empfohlen. Nach dem Gesundheitsbericht Diabetes 2019 (Holl und Prinz 2018) hat sich die Insulinpumpe in den letzten drei Jahren ganz vorrangig bei der Therapie sehr junger Patienten durchgesetzt: 92 % aller Diabetespatienten, die im Jahr 2016 jünger als 5 Jahre waren, verwendeten eine Insulinpumpe. Bei den älteren Jugendlichen (15–18 Jahre) waren es lediglich 45 %. Sowohl in der regionalen Verteilung innerhalb Deutschlands (im Norden häufiger, im Süden weniger) als auch international (USA viel, UK seltener) zeigen sich erhebliche Unterschiede in der Verwendung der Insulinpumpentherapie (Pozilli et al. 2015). Patienten mit Migrationshintergrund bzw. ethnische Minderheiten werden in allen Ländern seltener mit einer Insulinpumpe behandelt, ebenso tragen Jungen seltener eine Insulinpumpe als Mädchen.

Intensivierte Insulintherapie

Epidemiologische Untersuchungen konnten den generellen Vorteil der intensivierten Insulintherapie bezogen auf diabetische Folgeerkrankungen für alle Altersgruppen im Kindesalter nicht belegen (da bisher die Länge der Verläufe nicht ausreichte). Angesichts der Überlegenheit dieser Therapieform bei Adoleszenten und Erwachsenen sollte jedoch, mit Blick auf schwedischen Längsschnittstudien, bei allen Patienten mit der intensivierten Therapie begonnen werden (Steineck et al. 2015). Ausnahmen können die Remissionsphase mit sehr geringem Insulinbedarf oder eine erhebliche Adhärenz-Problematik in der Langzeitbetreuung sein sowie ein familiärer Kontext oder Fremdbetreuung, in der die komplexe intensivierte Therapie nicht durchgeführt und überwacht werden kann. Die Evidenz bezüglich der Bedeutung einer intensivierten Insulintherapie auf die Langzeitstoffwechselkontrolle stammt aus dem DCC-Trial und der Nachfolgestudie EDIC (Epidemiology of Diabetes Interventions and Complications) (Kap. „Diabetes mellitus Typ 1 bei Kindern und Jugendlichen: Stoffwechselkontrolle und Folgeerkrankungen“). Die EDIC-Studie zeigt ein Jahrzehnt nach Beendigung der Randomisierung, trotz inzwischen vergleichbarer glykämischer Kontrolle der Studienteilnehmer, ein besseres Outcome hinsichtlich der mikro- und makrovaskulären Endpunkte für diejenigen, die in der initialen Phase eine verbesserte Stoffwechseleinstellung durch die intensivierte Therapie hatten („metabolisches Gedächtnis“) (DCCT/EDIC 2016). Daher sollte die bestmögliche Stoffwechselkontrolle möglichst von Anfang an initiiert werden.

Heute stellt sich bei Kindern und Jugendlichen während der Initialphase nicht nur die Frage, ob eine konventionelle oder intensivierte Insulintherapie durchgeführt werden soll, sondern man muss sich auch entscheiden, ob die intensivierte Insulintherapie mit mindestens 4 Injektionen pro Tag oder mit einer Insulinpumpe erfolgen soll (Neu et al. 2016). Wenn man sich für eine intensivierte konventionelle Insulintherapie (ICT) entschieden hat, erhalten die Kinder bzw. Jugendlichen morgens, mittags und abends vor den Hauptmahlzeiten Normalinsulin als Prandialrate oder unter Verwendung von schnell wirksamen Insulinanaloga zusätzlich zu den Zwischenmahlzeiten und abends spät (und evtl. zusätzlich morgens) ein Verzögerungsinsulin (z. B. NPH-Insulin oder langsam wirkendes Insulinanalogon) als Basalrate. Häufig werden Insulinanaloga mit schnellem und langsamem Wirkungseintritt injiziert mit entsprechend häufigeren Insulingaben.

Das Vorgehen bei intensivierter Insulintherapie mithilfe einer Insulinpumpe (CSII) ist im Prinzip sehr ähnlich. Die Prandialinsulingaben werden vom Patienten vor den Mahlzeiten variabel abgerufen und die kontinuierliche Basalinsulinapplikation fest eingestellt. Der Patient wird von vornherein nach dem Prinzip der differenzierten Prandial- und Basalinsulinsubstitution geschult. Er übt von Anfang an, die Insulindosis flexibel an die geplante Nahrungszufuhr anzupassen und begreift schnell die Notwendigkeit täglich mehrfacher Glukosebestimmungen. Er erkennt die vielen Variationsmöglichkeiten dieser Therapieform und gewinnt in kurzer Zeit vielfältige praktische Erfahrungen mit Einsicht in seine individuellen Stoffwechselreaktionen, z. B. auf verschiedene Nahrungsmittel und Aktivitäten. Er kann daher sein Leben sehr viel freier und variabler gestalten als ein Patient, der täglich nur ein- oder zweimal Insulin injiziert, wenn dieser eine konventionelle Insulintherapie durchführt (Abb. 1).

Konventionelle Insulintherapie

Die konventionelle Insulintherapie spielt in der pädiatrischen Diabetologie in Deutschland praktisch keine Rolle mehr. Obwohl Gegner dieses Vorgehens immer wieder vorbringen, dass auch mit konventioneller Therapie und weniger Spritzen insbesondere in der Remissionsphase ausreichende Stoffwechselergebnisse zu erzielen sind, ist es von großer langfristiger Bedeutung, den Kindern und ihren Eltern bereits beim Erlernen der theoretischen Grundlagen der Insulinbehandlung im ersten Diabetes-Jahr nach Manifestation das physiologische Insulinsekretionsmuster Stoffwechselgesunder beizubringen. Von Anfang an werden sie darin geschult, dass es darauf ankommt, die prandiale und basale Insulinsubstitution gedanklich voneinander zu trennen. Ein späteres „Umlernen“ von konventioneller auf intensivierte Insulintherapie fällt erfahrungsgemäß sehr schwer. Daher wird dieses Behandlungsverfahren hier nur der Vollständigkeit halber erwähnt.

Bei der konventionellen Insulintherapie wird täglich ein- oder zweimal Insulin injiziert. Es liegt eine eindeutige Dominanz der Verzögerungsinsulinwirkung vor. Etwa 70–100 % der Insulintagesdosis bestehen aus Verzögerungsinsulin, nur etwa 0–30 % aus Normalinsulin. Die Nahrungszufuhr muss an die vorgegebene Verzögerungsinsulinwirkung angepasst werden. Zweimal täglich, morgens vor dem ersten Frühstück und abends vor dem Abendessen, wird ein Verzögerungsinsulin mit oder ohne Normalinsulinanteil injiziert. Das Verhältnis zwischen der morgendlichen und abendlichen Insulinmenge ist etwa 2:1. Die Eltern müssen in der Lage sein, zu entscheiden, wann welcher Insulinanteil erhöht oder erniedrigt werden muss und dass der Normalinsulinanteil flexibel an das aktuelle Ergebnis der Stoffwechselmessung angepasst werden sollte. Der Verzögerungsinsulinanteil kann relativ konstant gehalten werden. Das für den Patienten günstigste Verhältnis zwischen Normal- und Verzögerungsinsulin muss immer wieder neu ermittelt werden. Eine Insulinanpassung an die Nahrungszufuhr ist nur mithilfe des relativ geringen Normalinsulinanteils möglich. Die Nahrungsmenge muss daher strikt an die vorgegebene Wirkung des Verzögerungsinsulins angepasst werden, wobei die für die pädiatrische Diabetologie so wichtige Flexibilität weitgehend fehlt.

Bei der konventionellen Therapie ist eine Insulinanpassung an die Nahrungszufuhr nur mithilfe des relativ geringen Normalinsulinanteils möglich. Die Nahrungsmenge ist daher starr an die vorgegebene Wirkung des Verzögerungsinsulins anzupassen. Sie sollte nur in Einzelfällen heute noch Verwendung finden.

Praxis der Insulinbehandlung

Durchführung der Insulininjektion

Alle Kinder und Jugendlichen mit Diabetes bzw. deren Betreuungspersonen sollten in der Lage sein, Insulin mit Insulinspritzen oder einem Insulinpen verabreichen zu können. Für die Insulininjektion werden Insulininjektionseinmalspritzen aus Kunststoff verwendet, denen eine Kanüle eingeschweißt ist (kein Totraum, kaum Luftblasen). Die Injektionsspritzen für U-100-Insulin enthalten in 1 ml 100 IE Insulin. Auch mit U-100-Insulinspritzen kann eine Dosierung in 0,5-IE-Schritten erfolgen, allerdings ist dies an den Teilstrichen schwierig abzulesen.

Pens sind halb automatische Insulininjektionsgeräte, die in Aufbau und Größe einem Füllfederhalter ähneln. Sie enthalten meist eine Patrone mit U-100-Insulin. Durch Knopfdruck oder Drehen kann eine exakt abgemessene Insulindosis eingestellt und appliziert werden. Pens für die freie Mischung von Normal- und Verzögerungsinsulin sind bisher nicht verfügbar. Als weitere Injektionshilfen werden Fertigpens angeboten. Der unbestreitbare Vorteil der Pens und der Insulinfertigpens besteht darin, dass den Patienten das Aufziehen des Insulins erspart bleibt.

Skeptisch müssen Insulininjektoren beurteilt werden, bei denen das Insulin mit hohem Druck in feinem Strahl ohne Verwendung einer Kanüle durch die Epidermis ins Unterhautfettgewebe gepresst wird. Sowohl die Dosisgenauigkeit als auch die Gewebsreizung und -verletzung sind kritisch zu bewerten.

Zellstofftupfer und 70 %iger Alkohol zum Reinigen der Haut haben früher das Injektionsbesteck ergänzt. Die Wischreinigung der Haut mit alkoholischer Lösung führt jedoch nur zu einer Keimverminderung und stellt keine Desinfektion der Haut dar. Es gibt keine Hinweise dafür, dass bei unterlassener „Desinfektion“ gehäuft lokale Infektionen auftreten. Wenn die Patienten die allgemein üblichen Maßnahmen der Körperhygiene einhalten, müssen bei der Selbstapplikation von Insulin, außer bei Katheteranlage bei der Insulinpumpentherapie, keine besonderen Desinfektionsmaßnahmen durchgeführt werden.

Das gilt nicht für die Insulininjektionen in Krankenhäusern. Hier müssen weiterhin wegen des veränderten Keimspektrums die Hygienevorschriften für Injektionen beachtet werden.

Injektionsareale und Schichten der Haut

Die Insulininjektionsstellen müssen zur Vermeidung von Lipodystrophien regelmäßig gewechselt werden. Der Abstand der Einstiche voneinander sollte mindestens 1,5–2,0 cm betragen. Abb. 2 zeigt die Injektionsareale für Insulin.

Am beliebtesten sind bei Kindern die Stellen am Oberschenkel und am Gesäß. Injektionen in das Fettgewebe des Unterbauches sind bei Kindern nicht beliebt, stellen bei Jugendlichen jedoch kein Problem dar. Selten wird in den Unter- und Oberarm gespritzt.

Technik der Insulininjektion

Die Haut der Injektionsstelle muss sauber und trocken sein. Eine Hautfalte sollte nur noch bei sehr schlanken Patienten gebildet werden und in das Unterhautfettgewebe in einem Winkel von 90° gespritzt werden. Das Insulin wird langsam in das Fettgewebe injiziert. Anschließend wird die Kanüle langsam herausgezogen, damit möglichst wenig Insulin aus dem Stichkanal austreten kann. Als Kanülenlänge hat sich eine Größe von 4–6 mm als ausreichend erwiesen.

Aufbewahrung von Insulinpräparaten

Die Stabilität der Insulinpräparationen hängt von der Lagerungstemperatur ab. Insulinpräparate sollten während der Zeit der Bevorratung sorgfältig bei einer Temperatur zwischen +2 und +8 °C aufbewahrt werden, damit ihre Wirksamkeit voll erhalten bleibt. Bei Temperaturen um 30 °C kommt es bei kurzwirkenden Insulinpräparaten zu Fibrillenbildung. Das Insulin wird biologisch inaktiv. Bei länger wirksamen Insulinzubereitungen treten Insulinkoagulationen auf. Während der Zeit des Gebrauchs, z. B. im Pen oder in der Insulinpumpe, können Insulinpräparate jedoch zeitlich begrenzt (max. ca. 4 Wochen) bei Zimmertemperatur aufbewahrt werden.

Auf das Verfallsdatum der Insulinpräparation ist genau zu achten. Wenn Insulinlösungen oder Suspensionen ihre Farbe oder ihr Aussehen verändern, sollten sie entsorgt werden. Intensive Sonnenbestrahlung verändert ebenfalls die Qualität des Insulinpräparats.

Bei kurzen Reisen kann auf die Kühlung verzichtet werden. Bei längeren Reisen sollte das Insulinpräparat allerdings in einer Kühltasche transportiert werden, vor allem im Sommer und im Auto.

Bei Kindern mit sehr niedrigem Insulintagesbedarf sollte der Inhalt eines Insulinfläschchens bei Zimmertemperatur nur max. 4 Wochen Verwendung finden und ein evtl. Rest danach verworfen werden.

Insulininjektionstherapie

Prinzip der intensivierten Insulintherapie

Die intensivierte Insulintherapie imitiert das physiologische Insulinsekretionsmuster bei Stoffwechselgesunden. Bei der intensivierten Insulintherapie wird der nahrungsabhängige Prandialinsulinbedarf durch die Injektion von Normalinsulin oder einem rasch wirkenden Insulinanalogon vor den Mahlzeiten gedeckt, der nahrungsunabhängige Basalinsulinbedarf durch die Injektion von NPH-Insulin oder einem langwirkenden Insulinanalogon ein- oder mehrmals am Tag (Danne et al. 2018).

Das Prandialinsulin ermöglicht die Metabolisierung der durch die Nahrung aufgenommenen Kohlenhydrate und soll eine postprandiale Hyperglykämie verhindern, das Basalinsulin reguliert die hepatische Glukoseproduktion durch Hemmung der Glukoneogenese. Im Gegensatz zur konventionellen Insulintherapie bestehen bei der differenzierten Prandial- und Basalinsulinsubstitution der intensivierten Insulintherapie bei Kindern und Jugendlichen etwa 70 % der Tagesdosis aus Prandialinsulin, etwa 30 % aus Verzögerungsinsulin. Wenn bei einer 4-Injektionen-Therapie der Basalinsulinanteil mehr als 50 % beträgt, wird keine intensivierte, sondern eine konventionelle Insulintherapie durchgeführt. Bei Kindern und Jugendlichen und ihren Eltern, die bereits unmittelbar nach Manifestation, d. h. in einer Phase, in der die Bereitschaft für die Umsetzung einer optimalen Diabetestherapie sehr groß ist, eine der beiden Formen der intensivierten Insulintherapie kennenlernen, sind die Voraussetzungen für eine langfristig gute Stoffwechseleinstellung sehr günstig.

Der Erfolg der Insulinbehandlung hängt zunächst von der richtigen Wahl der Insulindosis und des Insulinpräparates ab. Viele Faktoren sind dabei zu beachten (s. Übersicht):

Wichtige Faktoren, die für eine erfolgreiche Insulintherapie beachtet werden müssen

Alter
Größe
Gewicht
Geschlecht
Körperliche Aktivität
Essgewohnheiten
Lebensweise
Sozialverhalten
Art der schulischen bzw. beruflichen Tätigkeit
Manifestationsalter
Diabetesdauer
Verlauf des Diabetes mellitus Typ 1
Art und Häufigkeit akuter und chronischer Komplikationen bzw. Begleiterkrankungen

Die Insulindosis hängt ausschließlich vom aktuellen Insulinbedarf des Patienten ab. Es sollte nicht der Ehrgeiz des Arztes oder der Eltern sein, mit einer möglichst geringen Insulindosis auszukommen. Die Prognose des Diabetes hängt nicht von der Höhe der Insulindosis ab, sondern allein von der Qualität der Stoffwechseleinstellung. Die Insulindosis muss mithilfe täglicher Stoffwechselselbstkontrollen (Glukosebestimmungen) empirisch ermittelt werden. Sie ist richtig gewählt, wenn die Glukosewerte zwischen 70 und 160 mg/dl liegen und im Urin wenig oder keine Glukose ausgeschieden wird (falls gemessen).

Die Kenntnis der Insulinsekretionsraten stoffwechselgesunder Erwachsener erlaubt die Schätzung des Insulinbedarfs von Kindern und Jugendlichen. Die basale Insulinsekretionsrate beträgt beim fastenden Erwachsenen 14–17 mU/min. Das entspricht etwa 0,7–1,0 IE/h bzw. 17–24 IE/Tag. Daraus errechnet sich ein nahrungsunabhängiger Basalinsulintagesbedarf von etwa 0,3 IE/kg KG. Die Insulinfreisetzung nach oraler Gabe von 10–12 g Kohlenhydraten (entspricht 1 Kohlenhydrateinheit = 1 KE), d. h. der nahrungsabhängige Prandialinsulinbedarf, beträgt etwa 1,35 IE.

Bei Umrechnung dieser Richtwerte würde z. B. ein 10-jähriges stoffwechselgesundes Kind mit einem Körpergewicht von 30 kg und einer Kohlenhydratzufuhr von 14 KE täglich etwa 28 IE Insulin benötigen (Basalinsulinbedarf: 0,3 × 30 = 9 IE; Prandialinsulinbedarf: 14 × 1,35 = 19 IE). Der Insulintagesbedarf dieses 10-jährigen Kindes würde danach etwa 0,9 IE/kg KG betragen (Basalbedarf: 0,3 IE/kg KG; Prandialbedarf: 0,6 IE/kg KG).

Der Insulintagesbedarf von Kindern und Jugendlichen hängt aber auch von der Diabetesphase ab, in der sich die Patienten befinden.

Die entsprechenden Richtwerte für die Durchführung der ICT sind in Tab. 1 aufgelistet.

Tab. 1

Richtwerte für die Durchführung der intensivierten konventionellen Insulintherapie (ICT)

Insulintagesbedarf	Kinder	0,80–1,0 IE/kg KG
	Jugendliche	0.8–1,2 IE/kg KG
	Erwachsene	0,6–0,7 IE/kg KG
Basalinsulintagesbedarf	Kinder Jugendliche Erwachsene	0,30–0,35 IE/kg KG
Prandialinsulindosis	Morgens	1,5–2,5 IE/KE
	Mittags	1,0–1,5 IE/KE
	Abends	1,5–2,0 IE/KE
	Nachts	0,5–1,0 IE/KE
Blutglukoseabsenkungsraten nach 1 IE Normalinsulin bzw. schnellwirkendes Insulinanalogon	Morgens	–20– –30 mg/dl
	Mittags	–40– –50 mg/dl
	Abends	–30– –40 mg/dl
	Nachts	–60– –80 mg/dl
Täglicher Kalorienbedarf	Kinder	45–70 kcal/kg KG
	Jugendliche	35–45 kcal/kg KG
	Erwachsene	25–35 kcal/kg KG

KG Körpergewicht, KE Kohlenhydrateinheit

Unmittelbar nach Manifestation des Diabetes, während der Initialphase, liegt der exogene Insulintagesbedarf in Abhängigkeit vom Ausmaß der Stoffwechselentgleisung zwischen 0,5 und 1,5 IE/kg KG. Bei über 90 % aller Kinder und Jugendlichen folgt etwa 1–2 Wochen nach Beginn der Insulinbehandlung eine unterschiedlich lange Remissionsphase, d. h. eine Zeit, die durch eine bemerkenswerte Restsekretion von endogenem Insulin charakterisiert ist. Die ersten 1–2 Jahre dieser Phase, die auch als „partielle temporäre Remission“ bezeichnet wird, sind definitionsgemäß durch einen exogenen Insulintagesbedarf von weniger als 0,5 IE/kg KG gekennzeichnet. Eine gute Stoffwechseleinstellung mit Aglukosurie, Glukosewerten zwischen 70 und 160 mg/dl und HbA1c-Werten unter 7,5 % ist meist ohne Schwierigkeiten zu erzielen. Es schließt sich eine Zeit von etwa 3–4 Jahren an, in der ebenfalls noch eine Restsekretion von endogenem Insulin vorliegt. Der Insulintagesbedarf beträgt 0,5–0,8 IE/kg KG. Während der Remissionsphase, die individuell unterschiedlich lange dauert (von Monaten bis Jahre), ist eine Teilsubstitution mit exogenem Insulin notwendig. Nach vollständigem Erlöschen der Restfunktion der Betazellen beginnt die Postremissionsphase. Lebenslang muss eine Vollsubstitution mit exogenem Insulin durchgeführt werden. Der Insulinbedarf liegt über 0,8 IE/kg KG.

Wenn bei Kindern mehr als 1,0 IE Insulin/kg KG injiziert wird, sollte eine Überinsulinierung in Erwägung gezogen werden. Bei Jugendlichen liegen die Insulinbedarfswerte allerdings wegen der hormonell bedingten Verminderung der Insulinsensitivität oft über 1,0 IE/kg KG. Sie können bis 1,5 IE/kg KG betragen.

In Tab. 2 sind die wichtigsten Varianten der Kombination von Prandial- und Basalinsulin zusammengestellt.

Tab. 2

Wichtigste Varianten der Kombination von Prandial- und Basalinsulin

	Prandialinsulin	Basalinsulin
Variante A1	Normalinsulin	NPH-Insulin tagsüber und nachts
Variante A2	Normalinsulin	NPH-Insulin tagsüber und mittellang wirkendes Insulinanalogon (Detemir) nachts
Variante B1	Schnellwirkendes Insulinanalogon	NPH-Insulin tagsüber und nachts
Variante B2	Schnellwirkendes Insulinanalogon	NPH-Insulin tagsüber und mittellangwirkendes Insulinanalogon (Detemir) nachts
Variante C	Normalinsulin oder schnellwirkendes Insulinanalogon	Lang- (Glargin) 1-malig oder mittellangwirkendes (Detemir) 1- bis 2-malig

Alterstypische Besonderheiten

Bei Säuglingen und Kleinkindern bis etwa zum 6. Lebensjahr wird bevorzugt eine Insulinpumpentherapie eingesetzt (s. unten). Alternativ sind Injektionsbehandlungen mit einem schnellwirkenden Insulinanalogon geeignet, weil die Eltern häufig nicht genau wissen, wie viel von der angebotenen Mahlzeit wirklich gegessen wird. Es ist daher günstig, erst nach der Mahlzeit Prandialinsulin zu injizieren. Da man die NPH-Insuline sehr gut an den Zirkadianrhythmus der Basalinsulinwirkung anpassen kann, werden sie bei dieser Altersgruppe bevorzugt angewendet. Erst bei Einstellungsproblemen kann man ein langwirkendes Insulinanalogon erproben.

Bei Kindern etwa ab 4 Jahren und Schulkindern, aber auch bei Jugendlichen, die großen Wert auf Zwischenmahlzeiten (2. und 3. Frühstück in der Schule, Vespermahlzeit nachmittags, Spätmahlzeit abends vor dem Schlafen) legen, wird häufig Normalinsulin als Prandialinsulin oder bei Patienten, die den Spritz-Ess-Abstand vermeiden wollen oder kurze Abstände zwischen Mahlzeiten haben, ein schnellwirkendes Insulinanalogon genutzt. Als Basalinsulin wird NPH-Insulin verwendet, aber auch NPH-Insulin tagsüber und Detemir nachts als Basalinsuline sind sehr verbreitet. Wenn Schwierigkeiten bei der Basalinsulinsubstitution auftreten, kann auch ein langwirkendes Insulinanalogon als Basalinsulin erprobt werden. Je mehr die Jugendlichen auf Zwischenmahlzeiten verzichten und sich den Essgewohnheiten von Erwachsenen (3 Hauptmahlzeiten) annähern, desto besser eignet sich das langwirkende Insulinanalogon als Basalinsulin in Kombination mit Normalinsulin oder schnellwirkendem Insulinanalogon als Prandialinsulin. Dabei gibt es viele Patienten, die eine Normalinsulingabe morgens (Abdeckung von Frühstück und 1. Schulpause) mit schnellwirkendem Insulinanalogon zum Mittag oder Abendbrot kombinieren. Das gilt vor allem, wenn Jugendliche wie viele Erwachsene bereit sind, bei einer spontanen Zwischenmahlzeit Prandialinsulin zu injizieren.

Wahl von Prandial- und Basalinsulin

Bei der Wahl der Prandial-/Basalinsulin-Kombination für die ICT kommt es auf folgende Kriterien an:

Kriterien für die Wahl der Prandial-/Basalinsulin-Kombination für die ICT

Wahl des Prandialinsulins:

Wenn der Spritz-Ess-Abstand vermieden werden soll: (sehr) schnellwirkendes Insulinanalogon
Wenn eine der Hauptmahlzeit folgende Zwischenmahlzeit mit abgedeckt werden soll: Normalinsulin.

Wahl des Basalinsulins:

Wenn das Basalinsulin an den Zirkadianrhythmus angepasst werden soll: NPH-Insulin tagsüber, Detemir nachts
Wenn die Zwischenmahlzeiten mit abgedeckt werden sollen, die zeitlich weiter von der vorausgegangenen Hauptmahlzeit entfernt sind: NPH-Insulin
Bei wenig ausgeprägtem Zirkadianrhythmus und wenn keine Zwischenmahlzeiten mit Basalinsulin abgedeckt werden: Glargin zum Abend oder am Morgen oder Detemir 2-mal täglich

Diese Grundregeln sind das Ergebnis eigener klinischer Erfahrungen. Sie können aufgrund der Erfahrungen des behandelnden Arztes und der Patienten selbstverständlich weitere Variationen aufweisen. Die Kunst der Insulintherapie besteht darin, für jeden Patienten die Behandlungsform zu finden, die seinem individuellen Lebensrhythmus und seinen individuellen Lebensbedürfnissen entspricht und außerdem zu guten Stoffwechselergebnissen führt.

Zirkadianrhythmus der Insulinwirkung

Zirkadiane Rhythmen sind u. a. für die Sekretion von Hormonen beschrieben worden, die den Glukosestoffwechsel regulieren, d. h. sowohl für Insulin wie für die insulinantagonistischen Hormone Adrenalin, Noradrenalin, Glukagon und die Kortikoide. Beim Diabetes mellitus Typ 1 wird die täglich notwendige Insulinsubstitution durch die zirkadianen Änderungen der Insulinwirkung mit den entsprechenden Auswirkungen auf den Insulinbedarf sehr kompliziert, da die endogene Insulinsekretion, die sich ständig auf die zirkadianen Einflüsse der insulinantagonistischen Hormone einstellt und sie ausgleicht, nur annäherungsweise imitiert werden kann (Bachran et al. 2012). Die zirkadianen Rhythmen der Sekretion und Wirkung der Hormone sind von Patient zu Patient sehr unterschiedlich ausgeprägt und können sich auch bei einem Patienten von einem Tag zum anderen ändern.

Morgenhyperglykämien sind bei Patienten mit Diabetes mellitus Typ 1, vor allem bei Kindern und Jugendlichen, seit Langem bekannt. Als Ursache für hohe morgendliche Nüchternglukosewerte wurden lange Zeit asymptomatische nächtliche Hypoglykämien angenommen. Das sog. Somogyi-Phänomen, also eine gegenregulatorisch bedingte Hyperglykämie, tritt jedoch selten und wenn, nicht sehr ausgeprägt bei Patienten mit Diabetes mellitus Typ 1 auf, weil bei ihnen die Glukosegegenregulation gestört ist. Vor allem der erste und wichtigste Schritt der Gegenregulation beim Stoffwechselgesunden, das Sistieren der Insulinsekretion zur Entkoppelung der hepatischen Glukoseproduktion, entfällt beim Diabetes mellitus Typ 1.

Die durch eine Verminderung der Insulinwirkung bedingte morgendliche Hyperglykämie (Dawn-Phänomen) ist jedoch viel häufiger die Ursache hoher Werte am Morgen. Die relative Insulinresistenz während der frühen Morgenstunden ist auf die nächtliche Sekretion von Wachstumshormon zurückzuführen, das nicht nur die Insulinsensitivität vermindert, sondern auch die hepatische Glukoseproduktion stimuliert. Wachstumshormon wird bei Diabetes mellitus Typ 1 vermehrt sezerniert. Es besteht eine direkte Beziehung zwischen der Wachstumshormonausschüttung und dem Anstieg des Insulinbedarfs während der Pubertät. Damit ist nicht nur der deutliche Anstieg des Insulintagesbedarfs bei Jugendlichen (>1,0 IE/kg KG), sondern auch die häufig unzureichende Stoffwechseleinstellung erklärt. Häufigkeit und Ausmaß des Dawn-Phänomens hängen ursächlich vom Ausmaß der nächtlichen Pulsamplitude der Wachstumshormonsekretion ab.

Prandialinsulindosis

Die Prandialinsulindosis hängt von der Menge der während einer Mahlzeit zugeführten Kohlenhydrate ab. Daher hat es sich als didaktisch sinnvoll erwiesen, die Prandialinsulindosis als Quotient „Insulin/KE“ anzugeben (eine Kohlenhydrateinheit, KE, entspricht 10–12 g Kohlenhydraten). Der Insulin-KE-Quotient liegt meist zwischen 0,5 und 2,0 IE/KE. Er ist intra- und interindividuell unterschiedlich groß und muss daher vom Patienten häufig neu ermittelt werden.

Wichtige Einflussgrößen sind Alter, Größe, Gewicht, Geschlecht, Diabetesdauer, Essgewohnheiten (z. B. Zusammensetzung der Mahlzeiten: schnell oder langsam resorbierbare Kohlenhydrate, Ballaststoff-, Eiweiß-, Fettgehalt) evtl. auch Art des prandialen Insulinpräparates (Normalinsulin bzw. schnellwirkendes Insulinanalogon). Von besonderer Bedeutung ist, ob sich der Patient in der Remissionsphase befindet und noch eine Restsekretion von endogenem Insulin vorliegt. Ist das der Fall, kann der Insulin-KE-Quotient unter 1,0 IE/KE liegen.

Auch die zirkadianen Veränderungen der Insulinwirksamkeit beeinflussen den Insulin-KE-Quotienten. Während der Zeit der morgendlichen Hyperglykämie (Dawn-Phänomen) werden normalerweise deutlich mehr als 2 IE/KE benötigt (z. T. 3–5 IE/KE). Am späten Nachmittag liegt ebenfalls eine Hyperglykämieneigung vor (Dusk-Phänomen), sodass etwa 2 IE/KE injiziert werden müssen. Am späten Vormittag und um die Mittagszeit sowie nach Mitternacht während der ersten Nachthälfte besteht eine ausgesprochene Hypoglykämieneigung. Während dieser Zeit sollte das Insulin daher sehr vorsichtig dosiert werden. Meist kommen die Patienten um die Mittagszeit mit 1,0–1,5 IE/KE, um Mitternacht mit 0,5–1,0 IE/KE aus.

Weitere Einflussfaktoren für die Größe des Insulin-KE-Quotienten sind der Spritz-Ess-Abstand, die Injektionsart, die Beschaffenheit des Injektionsortes und nicht zuletzt die Effizienz der Basalinsulinsubstitution. Der Spritz-Ess-Abstand sollte umso länger sein, je schneller die zugeführten Kohlenhydrate resorbiert werden, damit das Wirkmaximum des Insulins mit der maximalen postprandialen Glukose ungefähr übereinstimmt. Die Variationsbreite beträgt etwa 10 min (langsame Resorption: Kohlenhydrate mit niedrigem glykämischem Index, ballaststoffreich, hoher Fett-Eiweiß-Gehalt) bis 40 min (schnelle Resorption: Kohlenhydrate mit hohem glykämischen Index, Fastfood). Der Spritz-Ess-Abstand richtet sich auch nach dem präprandialen Glukosewert: Bei hohen Glukosewerten (z. B. > 250 mg/dl) sollte er verlängert, bei niedrigen (z. B. < 100 mg/dl) verkürzt werden. Üblicherweise sollte der Spritz-Ess-Abstand bei Normalinsulin 30 min betragen. Bei Verwendung schnellwirkender Insulinanaloga fällt der Spritz-Ess-Abstand fort oder verringert sich deutlich. Die Patienten können häufig bereits unmittelbar nach der Insulininjektion mit der Mahlzeit beginnen oder sie spritzen erst während bzw. nach der Mahlzeit. Allerdings gibt es Daten, dass eine Insulinapplikation nach der Mahlzeit zu einem deutlichen postprandialen Glukoseanstieg führt.

Berechnung der Korrekturinsulindosis: Die Insulindosis, die vor einer Mahlzeit injiziert werden muss, hängt nicht nur von der geplanten Nahrungszufuhr ab, sondern auch vom aktuellen präprandialen Glukosewert. Die mithilfe des Insulin-KE-Quotienten errechnete Insulindosis muss daher korrigiert werden. Bei hohen Präprandialwerten muss Korrekturinsulin hinzugefügt, bei niedrigen abgezogen werden.

Bei der Ermittlung der Prandialinsulindosis ist der Patient auch auf Erfahrungswerte angewiesen, die er in der täglichen Praxis recht einfach erwerben kann. So kann er feststellen, um wie viel mg/dl der Glukosespiegel nach Verzehr gleicher Mengen (z. B. 1 KE) unterschiedlicher kohlenhydrathaltiger Nahrungsmittel (z. B. Traubenzucker, Nudeln, Brot, Pizza) ansteigt. Er sammelt so vielfältige Erfahrungen über die Glukosewirksamkeit der verschiedenen Nahrungsmittel und kann dabei erkennen, dass die Prandialinsulindosis nicht nur von der Nahrungsmenge (Kohlenhydrataustauschtabellen), sondern auch von der Zusammensetzung und Art der kohlenhydrathaltigen Nahrungsmittel abhängt (glykämischer Index). Bei Verzehr von 1 KE Weißbrot steigt der Glukosewert z. B. um 80 mg/dl, während 1 KE Banane ihn nur um 50 mg/dl ansteigen lässt. Mithilfe zahlreicher Erfahrungswerte könnte der Patient seine individuellen Insulin-KE-Quotienten zur Berechnung der Prandialinsulindosis ermitteln. In der Praxis wird diese aufwendige Methode allerdings nur selten konsequent genutzt und eher Durchschnittswerte verwendet.

Der Glukosespiegel wird bei Kindern und Jugendlichen durch 1 IE Normalinsulin um durchschnittlich 40 mg/dl gesenkt. Dieser Wert weist große individuelle Schwankungen auf und hängt u. a. vom Gewicht ab. So kann die Absenkungsrate durch 1 IE Normalinsulin bei Jugendlichen nur 30 mg/dl oder weniger betragen, bei Kleinkindern dagegen 100 mg/dl und z. T. deutlich mehr. Die Absenkungsrate nach Injektion von 1 IE Normalinsulin hängt jedoch wegen des Zirkadianrhythmus der Insulinwirkung auch vom Zeitpunkt der Insulininjektion ab. So kann sie in den frühen Morgenstunden nur 30 mg/dl betragen, mittags dagegen 60 mg/dl, abends 50 mg/dl und nachts sogar 90 mg/dl.

Sehr problematisch ist es, verbindliche Ratschläge darüber zu geben, bei welchen Glukosewerten korrigiert und auf welchen Glukosewert abgesenkt werden sollte. Auch das hängt von vielen Faktoren ab: vom Alter des Kindes, von der Diabetesdauer, von der Tageszeit etc. Eine wichtige Rolle spielt dabei die Einstellung der Kinder und Jugendlichen und ihrer Eltern gegenüber den metabolischen Therapiezielen und die individuell sehr unterschiedliche Angst vor Hypoglykämien.

Die individuell ermittelten Absenkungsraten für den Glukosespiegel zur Ermittlung der Korrekturinsulindosis können nicht nur präprandial angewendet werden, sondern auch zwischen den Mahlzeiten und während der Nacht. Mithilfe der individuell und tageszeitlich unterschiedlichen Absenkungsraten können daher hohe Glukosewerte zu jeder Tages- und Nachtzeit korrigiert werden.

Basalinsulindosis

Die Injektion von Verzögerungsinsulin soll die basale Insulinsekretion zur Regulation der hepatischen Glukoseproduktion nachahmen. Der Tagesbedarf von Basalinsulin liegt bei stoffwechselgesunden Erwachsenen um 0,3 IE/kg KG. Der tägliche Basalinsulinbedarf kann bei Kindern und Jugendlichen mit Typ-1-Diabetes im Hungerversuch (Fastentag) ermittelt werden. Er liegt bei Kleinkindern um 0,2 und bei Kindern um 0,3 IE/kg KG. Während der Pubertät steigt der basale Insulinbedarf auf höhere Werte.

Wegen seiner Wirkungsdauer von 16–17 h und seinem Wirkungsmaximum nach 5–7 h kann NPH-Insulin an den Zirkadianrhythmus der Insulinwirkung angepasst werden. Bei sehr niedrigem Insulinbedarf wird NPH-Insulin nur abends spät injiziert, häufiger jedoch morgens und spät abends. Bei erhöhtem Insulinbedarf am späten Nachmittag (Dusk-Phänomen) ist nicht selten auch mittags vor der zweiten Hauptmahlzeit eine NPH-Insulininjektion notwendig. Abends zur dritten Hauptmahlzeit kann meist auf Basalinsulin verzichtet werden, da der Glukosewert spät abends vor dem Schlafen nicht zu niedrig sein sollte (> 100 mg/dl bzw. 5,6 mmol/l).

Das mittellang wirksame Insulin Detemir muss wegen seiner Wirkdauer von etwa 12–16 h in der Regel zweimalig injiziert werden. Dabei kommen Schemata mit morgendlicher und abendlicher, mittäglicher und spätabendlicher (besonders bei Dawn-Phänomen) und morgendlicher und spätabendlicher Gabe zur Anwendung. Bei der Dosisfindung ist ein interindividuell sehr unterschiedliches Ansprechen auf Detemir zu beobachten. Im Vergleich mit NPH-Verzögerungsinsulin ergeben sich bei spätabendlicher Gabe Dosiserhöhungen von im Mittel 1,7-mal der ursprünglichen Dosis. Dabei wurden gute Nüchternglukosewerte bei einzelnen Patienten auch bei dosisgleicher Umstellung beobachtet, während andere erst nach einer Verdopplung der Dosis gute Morgenwerte ohne nächtliche Unterzuckerungen aufwiesen.

Bei Erwachsenen und auch in einigen pädiatrischen Zentren wird häufig das langwirkende Insulinanalogon Glargin als Basalinsulin eingesetzt. Wegen seiner langen Wirkungsdauer von 22–24 h wurde Glargin zunächst nur einmal am Tag injiziert. Inzwischen sind jedoch verschiedene Modifikationen seines Einsatzes entwickelt worden. Es wird frühmorgens und abends (18 Uhr), frühmorgens und spät abends (23 Uhr), aber auch mittags und spät abends injiziert. An den Zirkadianrhythmus der Insulinwirkung kann es wegen seiner sehr langen Wirkungsdauer nicht in gleicher Weise angepasst werden wie die NPH-Insuline und das Detemir.

Seit Anfang 2015 ist auch das Insulin Degludec für die Behandlung von Kindern ab 1 Jahr zugelassen. Es bietet die Möglichkeit der flexiblen Injektionsintervalle zwischen 8 h und 40 h aufeinanderfolgender Injektionen und hat die längste Wirkung der gegenwärtig erhältlichen Basalanaloga. Bis zum Erreichen eines Steady State vergehen bei Degludec 3 Tage. Zur raschen Aufsättigung kann nach unserer Erfahrung am ersten Tag eine bis zu doppelte Dosis gegeben werden oder alternativ überlappend mit einem anderen langwirksamen Insulin dosiert werden. Besonders bei Patienten, die große Schwierigkeiten mit einer regelmäßigen Insulindosierung haben oder von einer Ketoazidose bei unzureichender Insulingabe bedroht sind, haben wir sehr gute Erfahrungen mit Degludec gemacht. Gegenwärtig ist Degludec in Deutschland nur über die Auslandsapotheke erhältlich.

Bei Verwendung der langwirksamen Insulinanaloga ist die Inzidenz schwerer Hypoglykämien geringer ist als bei Injektion von NPH-Insulin.

Wichtig ist, dass bei der Verwendung kurzwirkender Insulinanaloga als Prandialinsulin die Basalinsulindosis erhöht werden muss, da sie an der Deckung des Basalinsulinbedarfes wegen ihrer kurzen Wirkungsdauer weniger beteiligt sind als bei Normalinsulin. Umgekehrt muss bei Verwendung langwirkender Insulinanaloga als Basalinsulin die Prandialinsulindosis erhöht werden, da sie weniger an der Deckung des Prandialinsulinbedarfes beteiligt sind als NPH-Insulin. Die Trennung zwischen Prandial- und Basalinsulinwirkung ist daher bei der Verwendung kurz- und langwirkender Insulinanaloga präziser gewährleistet als bei der von Normal- und NPH-Insulin. Bei der Injektion von Normal- und NPH-Insulin sind beide Insuline durch die Überschneidung ihrer Wirkungsprofile an der Prandial- und an der Basalinsulinsubstitution beteiligt, d. h., ein Teil des Normalinsulins wirkt als Basalinsulin, ein Teil des Basalinsulins als Prandialinsulin. Die Substitution mit kurz- und langwirkenden Insulinanaloga erfasst dagegen genauer das reale Verhältnis zwischen Prandial- und Basalinsulinbedarf. Die Durchführung der ICT mit kurz- und langwirkenden Insulinanaloga kommt daher den Voraussetzungen und Möglichkeiten der CSII näher als die mit Normal- und NPH-Insulin.

Durchführung der Insulinpumpentherapie (CSII)

Die Durchführung einer intensivierten Insulintherapie mittels kontinuierlicher subkutaner Insulininfusionstherapie (CSII) kann in allen Altersstufen vorteilhaft gegenüber einer Therapie mit multiplen Injektionen (ICT) sein. Durch die stündlich programmierbare kontinuierliche Basalrate und die einfache zusätzliche Gabe von Bolusinsulin auf Knopfdruck können der nahrungsabhängige Prandialinsulinbedarf und der nahrungsunabhängige Basalinsulinbedarf zeitgerecht substituiert werden.

Indikationen, bei denen eine Insulinpumpentherapie bei Kindern erwogen werden sollte (DDG Leitlinien, Neu et al. 2016)

Kleine Kinder, besonders Neugeborene, Säuglinge und Vorschulkinder
Kinder und Jugendliche mit ausgeprägtem Blutglukoseanstieg in den frühen Morgenstunden (Dawn-Phänomen)
Schwere Hypoglykämien, rezidivierende und nächtliche Hypoglykämien (trotz intensivierter konventioneller Therapie = ICT)
HbA1c-Wert außerhalb des Zielbereichs (trotz ICT)
Beginnende mikro- oder makrovaskuläre Folgeerkrankungen
Einschränkung der Lebensqualität durch bisherige Insulinbehandlung
Kinder mit großer Angst vor Nadeln
Schwangere Jugendliche (bei geplanter Schwangerschaft idealerweise präkonzeptionell)
Leistungssportler
Große Fluktuationen des Blutzuckers unabhängig vom HbA1c-Wert (trotz ICT)

Es gibt heute keine spezifische Altersgruppe, bei der Gründe für oder gegen die CSII sprechen (Barnard et al. 2016). Die CSII kann prinzipiell in jeder Altersgruppe zur Anwendung kommen, d. h. sowohl bei Jugendlichen, älteren und jüngeren Schulkindern als auch bei Kindern im Vorschulalter und bei Säuglingen.

Die Kontraindikationen für eine CSII unterscheiden sich bei Kindern und Jugendlichen kaum von denen bei Erwachsenen. Allerdings zeigte eine Auswertung der DPV-Gruppe, dass in vielen Fällen erfolgreich von diesen Kontraindikationen abgewichen wird.

Kontraindikationen für eine CSII

Mangelhafte mentale Befähigung
Ausgeprägte Unzuverlässigkeit
Depressive-suizidale Verhaltensweisen
Ungünstiges soziales Milieu
Drogen- oder Alkoholprobleme

Die Verordnung einer CSII sollte in der Pädiatrie immer eine individuelle Entscheidung sein, die die Akzeptanz der Kinder und Jugendlichen sowie der Eltern voraussetzt. Eine sehr wichtige Voraussetzung für die CSII ist das Beherrschen der ICT. Die Insulinpumpe ist ein technisches Gerät, das jederzeit ausfallen kann, auch wenn dies sehr selten vorkommt. Darum müssen die Patienten bzw. die Eltern zu jedem Zeitpunkt in der Lage sein, die Behandlung auf die ICT umzustellen. Auch wenn die Insulinpumpe mehrere Tage lang abgelegt wird, muss sofort auf die ICT umgestellt werden können.

Auswahl der Insulinpumpe

Insulinpumpen bestehen im Wesentlichen aus einem Fördersystem, dem Insulinreservoir, dem Display und den Bedientasten. Bei den aktuell auf dem Markt verfügbaren Pumpen realisieren ein Elektromotor und eine fein übersetzte Vortriebsstange die Insulinabgabe aus einem zylindrischen Reservoir. Alle Insulinpumpen erfüllen sehr hohe Anforderungen in Bezug auf die genaue Dosierung des Insulins. Das betrifft insbesondere die Basalrate, welche über 24 h in der Regel zwischen ca. 5 und 25 Einheiten liegt. Es gibt aber auch Sonderfälle wie z. B. den neonatalen Diabetes mit einem basalen Tagesinsulinbedarf unterhalb einer Einheit. Das bedeutet, dass pro Stunde nur etwa 0,05 Einheiten Insulin abzugeben wären. Für Insulin der Konzentration U-100-Einheiten heißt dies, dass die geringe Flüssigkeitsmenge von 0,5 μl (oder 0,0005 ml) pro Stunde zu fördern ist. Diese extreme Anforderung an die Abgabegenauigkeit stellt einen Grenzwert für eine Insulinpumpe dar. Im Gegensatz dazu liegt die zu den Mahlzeiten abzugebende Dosis im Bereich von mehreren Einheiten Insulin. Bei allen Insulinpumpenmodellen wird die Insulinabgabe durch ein eigenes prozessorgesteuertes Sicherheitssystem ständig überprüft, um Fehlfunktionen auszuschließen. Sie sind aber als System von Insulinpumpe, Insulinreservoir und am Infusionsset (falls vorhanden) zu betrachten. Schwächen am Reservoir, Infusionsset oder an den Verbindungsstellen können die hohe Genauigkeit der Insulinpumpe bei der Insulinabgabe beeinträchtigen. Der zuverlässige Einsatz der Insulinpumpen bedingt die vorschriftsmäßige Anwendung aller genannten Verbrauchsmaterialien.

Die Wahl der jeweiligen Insulinpumpe hängt in erster Linie von der Erfahrung des behandelnden Arztes und der Mitarbeiter des Diabetesteams ab. Sie sollte aber grundsätzlich nach eingehender Beratung mit dem Patienten und seiner Familie erfolgen. Gegenwärtig werden in Deutschland im Kindesalter katheterbasierte Insulinpumpen der Firmen Medtronic (http://www.medtronic.de), Roche (http://www.accu-chek.de) und Ypsomed (http://www.mylife-diabetescare.com) eingesetzt (Tab. 3). Davon bieten die Medtronic 640G und Paradigm VEO sowie die Vibe die Möglichkeit der Kombination mit einem subkutanen Glukosesensor. Als erste sogenannte Patchpumpe, die ohne Katheter direkt auf der Haut platziert wird, ist das System „OmniPod“ über die Fa. Insulet auch in Deutschland erhältlich.

Tab. 3

Gegenwärtig in Deutschland am meisten eingesetzte Insulinpumpen


	Medtronic 640G	Roche Insight	Omnipod Patch-Pumpe
Bolusrechner	BolusExpert	Accu-Check Insight Diabetes Manager	Personal Diabetes Manager (PDM)
Blutzucker(BZ)-Gerät mit direkter Übertragung	Contour Next Link 2.4 von Bayer	Accu-Check Insight Diabetes Manager	Integriertes FreeStyle-Messgerät
Manuelle BZ-Eingabe möglich	Ja	Nein	Ja
Bolusschrittgröße/ Max. Bolus/ Bolusarten	Schritte: 0,025/0,05/0,1 E Max. Bolus: 75 E Normal-Bolus, Easy-Bolus (0,1–2 E), Dual-Bolus, verlängerter Bolus (30 min bis 8 h), Bolus-Tempo (Standard bzw. schnell)	Schritte: 0,05/0,1/0,5/1/5 E Max. Bolus: 25 E Standard-Bolus, Quick-Bolus(0,1–2,0 E), verzögerter Bolus, Multi-Wave-Bolus	Schritte: 0,05/0,1/0,5/1,0 E Max. Bolus: 30 E Normal-Bolus, erweiterter Bolus: % oder E
Basalrateneinstellung	0,025–35 E/h	Min. = 0,02 E/h bis Max. = 25 E/h	In 30-min-Schritten Max. Basalrate: 30 E/h Basalratenschrittweite: 0,05 E/h Temporäre Basalrate: % oder E
Basalraten/Basalprofile	8 Profile mit jeweils 48 Basalraten	5 Profile mit jeweils 24 Basalraten	7 Profile mit jeweils 24 Basalraten
CGM-Fähigkeit/Hypo-Abschaltung	Mit SmartGuard	Nein	Nein
Katheter Teflon	Quick-set oder Mio Nadellänge: 6,9 mm Schlauchlänge: 45, 60, 80 (Mio: 110 cm)	Accu-Check Insight Flex oder Accu-Check Insight Tender Nadellänge: 6, 8, 10 mm Schlauchlänge: 30, 60, 80, 110 cm	Eingebauter Katheter
Katheter Stahl	Sure-T Nadellänge: 6, 8, 10 mm Schlauchlänge: 45 (nur 6 mm), 60, 80 cm	Accu-Check Insight Rapid Nadellänge: 6, 8, 10, 12 mm Schlauchlänge: 30, 60, 80, 110 cm	Nein
Batterie	1 × AA Lithium, Alkali oder Akku	1 × AAA Alkali, Lithium	2 × AAA Alkaline
Bolusbesonderheit	Vorprogrammierter Bolus möglich	Startverzögerung programmierbar – 0 min, 15 min, 30 min, 45 min, 60 min (gedacht z. B. für Patienten mit Störung der Magenentleerung)	Nein
Insulinreservoir	3 ml	1,8 ml oder vorgefüllte Novorapid-Ampullen verfügbar	2 ml
Farbdisplay	Ja	Ja, mit Zoom-Funktion	Ja
Wasserfest	Wasserdicht bis zu 3,6 m und über 24 h	Wasserdicht bis zu 1,3 m und über 60 min	Wasserdicht bis zu 7,6 m und über 60 min

Wegen der für die Beratung außerordentlich wichtigen Auslesbarkeit des Pumpenspeichers während der Sprechstunde empfehlen wir gegenwärtig nur Insulinpumpenmodelle, die einen Ausdruck oder eine Visualisierung auf dem Bildschirm der durchgeführten Insulintherapie mit einer übersichtlichen Darstellung der programmierten Basalraten, der Anzahl der täglichen Bolusgaben und der durchschnittlich verabreichten Basal- und Bolusinsulindosis ermöglichen. Für kleinere Kinder haben Modelle mit geringerer Größe Vorteile; allerdings gehen diese mit einer kleineren Reservoirgröße (z. B. von 176 IE U-100-Insulin [1,76 ml]) einher. Andere Funktionen wie die Alarmfunktion bei vergessenen Bolusgaben, verschiedene Formen der Bolusgabe (z. B. „verzögerter Bolus“, „dual-wave bolus“) sind bei einzelnen Insulinpumpenmodellen vorhanden.

Einige Insulinpumpen haben Bolusberechnungsprogramme. Mithilfe einer vom Patienten eingegebenen Kohlenhydratmenge macht die Insulinpumpe aus dem übertragenen oder eingegebenen Blutglukosewert und den eingestellten Algorithmen zur Berechnung des Bolusinsulins einen Vorschlag für den kombinierten Mahlzeiten- und Korrekturbolus. Dieser Vorschlag kann dann vor Abgabe des Insulins noch manuell verändert werden. Bei den neueren Modellen ist es möglich, individuell die Insulinwirkungskurven einzuprogrammieren, sodass eine Berücksichtigung des noch verbliebenen Insulins der vorangegangen Bolusgabe („Insulin an Bord“ oder „aktives Insulin“) möglich ist (Abb. 3). Natürlich müssen der Patient oder die Betreuer bei der Verwendung eines Bolusberechnungsprogramms in der Lage sein, eine Fehlfunktion des Bolusberechnungsprogramms durch kritische selbstständige Überprüfung der Bolusvorschläge des Programms zu erkennen. Während die Bolusberechnungsprogramme ohne eine flexible Einstellung der Insulinwirksamkeit in unseren Händen für die Pädiatrie in der Regel keinen Nutzen hatten, erlauben diese neueren Programme sehr nützliche Empfehlungen. Eine Studie zeigte eine Verbesserung der Stoffwechseleinstellung bei Kindern und Jugendlichen möglicherweise durch die Vereinfachung der Bolusgabe und eine Reduktion von fehlerhaften Bolusgaben aufgrund von Rechenfehlern (Ziegler et al. 2016).

Die heutigen Insulinpumpen verfügen über ein gutes Sicherheitssystem. Wenn ein Fehler auftritt, weist die Pumpe sofort darauf hin, entweder in Form von Alarmtönen und/oder einer Vibration. Die Töne werden zunehmend stärker, bis der Patient darauf reagiert und den Alarm bestätigt. Viele unabhängige Sicherheitssysteme überwachen ständig alle Funktionen einer Pumpe. Aufgrund dieser Sicherheitssysteme kommt es heute nur sehr selten zu technischen Problemen mit der Insulinpumpe.

Besonderheiten bei der Patchpumpe

Die Insulin-Patch-Pumpe, genannt Pod, wird direkt auf die Haut geklebt und mit einem Persönlichen Diabetes Manager (PDM) gesteuert (ähnlich einer Fernbedienung bei einigen konventionellen Insulinpumpen). Das nahezu schmerzfreie, automatische Setzen gewährleistet, dass die Kanüle stets mit gleicher Tiefe und gleichem Winkel eingeführt wird und die Nadel für den Patienten nie sichtbar ist. Der PDM ist Steuerung und Blutzuckermessgerät in einem und wird als eine Art Fernbedienung zur drahtlosen Steuerung der Bolusabgaben oder der Basalrate verwendet. Die gespeicherte personalisierte Basalrate wird auch dann verabreicht, wenn der PDM außer Reichweite ist. Der PDM muss somit nicht immer mitgeführt werden, allerdings kann ohne den PDM auch kein Bolus abgegeben werden. Das interne Insulinreservoir kann mit minimal 80 IE und maximal 200 IE gefüllt werden. Nach 3 Tagen muss der Pod gewechselt werden, da er sich dann wegen der Batterielebensdauer abschaltet. Das bedeutet, dass Patienten mit einem sehr geringen oder sehr hohen Insulinbedarf für das gegenwärtige Patchpumpenmodell weniger geeignet sind. Andere Einschränkungen ergeben sich aus der Größe des Pods mit 3,9 × 5,2 cm und, in Abhängigkeit von der Lokalisation der Klebestelle und der Größe des Kindes, aus Problemen mit dem sicheren Sitz des Pods. Daher empfehlen wir bei kleinen Kindern die Patchpumpe nur in Ausnahmefällen. Die beiden häufigsten Problemgebiete umfassen dabei, dass die Patchpumpe vor der Dauer von 72 h abfällt oder ungeklärte Hyperglykämien auftreten. Ein wesentlicher Faktor für eine ungenaue Insulinabgabe bei allen Formen der CSII ist „Luft im System“. Während dieses bei Schlauchpumpen im Katheter rasch auffällt, kann Luft beim Pod unbemerkt bleiben. Der Pod entlüftet nur das interne Schlauchsystem, aber nicht die zusätzlich eingefüllte Luft!

Insgesamt sollte man sich vergegenwärtigen, dass die Therapie mit Pen, Patchpumpe oder Schlauchinsulinpumpe unterschiedliche Formen der Insulinzufuhr sind, die regelmäßig eine detaillierte Überprüfung der Behandlungsroutine erfordern.

Sensorunterstützte Pumpentherapie

Die sensorunterstützte Pumpentherapie beschreibt die Unterstützung der Insulinpumpentherapie durch eine kontinuierliche Glukosemessung (CGM) (Philip et al. 2007). Hier gibt es die Möglichkeit, zwischen verschiedenen Methoden und Geräten unterschiedlicher Hersteller zu wählen und eine beliebige Insulinpumpe mit einem CGM-System zu kombinieren, um die Vorteile eines CGM (Alarmmeldungen, Trendanzeigen) für die Therapie nutzen zu können.

Zu bedenken gilt, dass hier nicht jede Kombination sinnvoll ist. So sind einige Geräte zwar für die Insulindosierung vom Hersteller zugelassen, allerdings lassen einige Bolusrechner von Insulinpumpen keine externen Glukoseeingaben zu, sodass für eine Nutzung des Bolusrechners zusätzlich eine „blutige“ Blutglukose-Messung erforderlich ist (Ziegler et al. 2016).

Für eine nahezu vollständige Integration des Sensorsystems in die Insulinpumpentherapie ist derzeit das System MiniMed 640G (Fa. Medtronic) erhältlich. Hier kann die Insulinpumpe mithilfe eines Rechenalgorithmus die Sensorwerte interpretieren und den Verlauf vorausschauend für die nächsten 30 min berechnen. Wird ein festgelegter Grenzwert in dieser Berechnung unterschritten, wird die Insulinzufuhr für eine Dauer von 30–120 min unterbrochen. Wenn die Berechnung wieder Werte im sicheren Bereich über diesem Grenzwert ergibt, wird die Zufuhr fortgesetzt. Da diese Form der Therapie ein Vertrauen in das System sowie eine partielle Abgabe von Aufgaben („Behandlung der Unterzuckerung“) durch den Patienten bedingt, ist eine gute, ausführliche und repetitive strukturierte Schulung der Patienten (und Betreuer) erforderlich (Biester et al. 2015).

Zum Einsatz aller CGM-Methoden und -Geräte ist eine strukturierte Schulung z. B. nach dem Schulungsprogramm SPECTRUM Voraussetzung (Gehr et al. 2016).

Pumpeninsuline und Insulinkonzentration

In einer Insulinpumpe können zwei Sorten Insulin verwendet werden, Normalinsuline und schnellwirkende Insulinanaloga. Bei den schnellwirkenden Insulinanaloga stehen zurzeit das Insulin Lispro, das Insulin Aspart und das Insulin Glulisin zur Verfügung. Seit Anfang 2017 ist (zunächst nur für Erwachsene) mit Faster Aspart ein noch schneller wirksames Insulinanalog zugelassen. Angesichts der Bedeutung einer möglichst großen Flexibilität der Dosierung könnte Faster Aspart bei CSII in Zukunft eine besondere Bedeutung erlangen. Dabei haben die Insulinanaloga neben den bekannten Vorteilen des fehlenden Abstandes zwischen Bolusgabe und Essen auch die Möglichkeit der häufigeren und schnelleren Abgabe eines Korrekturbolus, ohne dass eine Überlappung der Insulinwirkung zu befürchten ist. Auch Bolusgaben während oder nach dem Essen sind ggf. möglich. Demgegenüber ist bei Normalinsulin häufig ein Abstand zwischen Bolus und Essen nötig (15–30 min). Die Korrektur des Blutglukosewertes dauert länger und eine verzögerte Wirkung bei hohen Dosen macht die Gefahr der überlappenden Wirkung nacheinander gegebener Bolusdosen wahrscheinlicher. Ein Nachteil des Analoginsulins ist die raschere Entwicklung eines Insulinmangelzustandes (z. B. beim Schwimmen mit Ablage der Insulinpumpe oder bei Katheterverschluss). Wenn die Pumpe mit einem Insulinanalogon gefüllt ist, kann sie höchstens 2 h lang abgelegt werden. Bei Normalinsulin kann die Pumpe wegen der längeren Wirkungsdauer bis zu 4 h abgelegt werden. In einer Metaanalyse verschiedener Studien zum Vergleich von Normalinsulin und einem Insulinanalogon bei der CSII zeigte sich ein signifikanter Vorteil der schnellwirksamen Analoga (Siebenhöfer et al. 2006). Da Stoffwechselschwankungen bei Kindern besonders ausgeprägt sind, verwenden wir bei der CSII daher ausschließlich schnellwirkende Insulinanaloga. Es liegen wenige Einzelbeobachtungen einer Katheterobstruktion durch Insulinpräzipitation mit Insulin Lispro vor, die unter Insulin Aspart oder Insulin Glulisin nicht beobachtet wurden. Da sonst jedoch keine grundsätzlichen systematischen Unterschiede zwischen den Analoginsulinen bekannt sind, setzen wir verschiedene kurzwirksame Insulinanaloga in gleichem Umfang ein.

Bei sehr niedriger Basalrate von z. B. 0,05 IE/h ist es bei U-100-Konzentration möglich, dass der Katheter schneller verstopft als bei niedriger konzentriertem Insulin. Ein Okklusionsalarm tritt erst nach 2–4 IE maximal nach 8 IE auf. Das kann u. U. bei einer sehr niedrigen Basalrate mehrere Stunden dauern. Grundsätzlich kann mithilfe eines insulinfreien Mediums eine Insulinverdünnung hergestellt werden. Da dieses Verfahren sehr aufwendig ist, verwendet man nur noch in Ausnahmefällen bei sehr geringem Insulinbedarf (dtl. <0,05 IE/h) ein auf die Konzentration U 40 oder U 50 verdünntes Insulin.

Auswahl der Insulinpumpenkatheter

Von den Herstellern wird eine Vielzahl von Katheterarten angeboten. Sie unterscheiden sich in der Länge des Katheters und der Kanüle, in der Abkoppelbarkeit und in der Beschaffenheit der Kanüle. Für Kinder und Jugendliche sind in erster Linie abkoppelbare Katheter geeignet. Es gibt verschiedene Katheter-(Schlauch-)längen von 20–110 cm mit Kanülenlängen von 6, 8, 9, 10 und 12 mm (etwas unterschiedliche Auswahl je nach Hersteller). Die Kanülen bestehen entweder aus Stahl oder Kunststoff (Teflon). Es sind abkoppelbare- und nichtabkoppelbare Katheter erhältlich.

Die Kanülenlängen sind von großer praktischer Bedeutung. Kinder haben im Vergleich zu Erwachsenen wesentlich weniger Unterhautfettgewebe. Die Kanülenlänge beträgt daher in den meisten Fällen 6 oder 8 mm. Bei häufigen Katheterproblemen und unbefriedigendem Ergebnis der CSII sollte man durchaus unterschiedliche Kanülenlängen ausprobieren. In der pädiatrischen Diabetologie werden häufig Kunststoffkanülen verwendet, da Kinder oftmals Angst vor einer „Nadel im Bauch“ haben. Allerdings scheinen bei Stahlkanülen die Katheterprobleme seltener zu sein. Letztendlich ist die Wahl auch eine Frage der persönlichen Präferenz und kann im Verlauf durchaus wechseln.

Die Katheter bestehen heute nicht mehr aus PVC-Materialien, sondern aus Polyethylen, Polyolefin und Polyuretan. Das Innenvolumen der Katheter hat im Gegensatz zu früher abgenommen. Ein 80 cm langer Schlauch nimmt ca. 8 IE U-100- bzw. 3 IE U-40-Insulin auf. Obwohl eine unveränderte Insulinpharmakokinetik bei konstanter subkutaner Kanülenlage bis zu 4 Tagen beschrieben wurde, sollte die Kanüle alle 1–3 Tage gewechselt werden, um eine gute Insulinwirkung zu gewährleisten und Lipohypertrophien und Hautinfektionen zu vermeiden.

Legen des Insulinpumpenkatheters

Beim Legen des Insulinpumpenkatheters ist Sauberkeit zur Vermeidung von Hautproblemen obligatorisch. Daher müssen die steril verpackten Kanülen, Spritzampullen etc. mit sauberen Händen angefasst und auf einer sauberen Unterlage bereitgestellt werden. Als Kathetereinstichstellen kommen der Bauch, die Hüfte, Oberschenkel, in Einzelfällen auch der Oberarme infrage. Man sollte vermeiden, die Querfalten am Bauch, die beim Bücken entstehen, oder andere mögliche Druckstellen (z. B. unter dem Gürtel) sowie Narben und lipohypertrophische bzw. entzündlich veränderte Hautbezirke zum Katheterlegen zu benutzen. Die Einstichstelle sollte mit Alkoholspray oder Alkoholtupfern gereinigt werden, wobei die Einwirkzeit von 1–2 min eingehalten und die Stelle nicht abgewischt oder trocken gerieben werden sollte. Bei Kindern und Jugendlichen, die zu Hautinfektionen neigen, kann die Kanüle am oberen Ende (nicht jedoch an der Kanülenspitze) mit einer geringen Menge einer bakteriziden Salbe, z. B. Betaisodona, Braunovidon oder Frekacid, benetzt werden. Das wird jedoch nicht routinemäßig empfohlen.

Wie bei der Injektionstherapie muss die Einstichstelle bei jedem Katheterwechsel gewechselt werden. Es sollten mindestens 1,5 cm oder 2 Finger breit Abstand zur letzten Einstichstelle gelassen werden. Bei der CSII ist es besonders wichtig, die Injektionsstellen regelmäßig zu wechseln wegen der Infektionsgefahr an der Einstichstelle und zur Vermeidung von Lipodystrophien. Es wird daher empfohlen, den Katheter alle zwei Tage zu wechseln (Deiss et al. 2016).

Um Veränderungen der Haut zu vermeiden, ist die regelmäßige Inspektion der Injektionsstellen durch den Patienten (oder seine Betreuer) sowie durch die Mitglieder des Diabetesteams unerlässlich.

Der Katheter muss vollständig und luftblasenfrei mit Insulin gefüllt werden. Gelangt eine Luftblase aus der Ampulle in den Katheter, wird sie in Richtung Kanüle vorgeschoben. Während dieser Zeit, in der die Luftblase abgegeben wird, gelangt kein Insulin in die Subkutis, sodass die Gukosewerte ansteigen. Luft im Katheter oder Insulinreservoir entsteht, wenn durch die Erwärmung kalter Flüssigkeit gelöste Luft „ausgast“.

Bei ausgeprägter Hautreaktion auf das Katheterpflastermaterial kann versucht werden, zunächst eine hautverträgliche Folie oder Sprühpflaster auf der Haut zu fixieren, anschließend die Kanüle durch die Folie zu stecken und auf ihr zu befestigen.

Vorkommnisse, bei denen der Katheter sofort gewechselt werden sollte

Stetiges Jucken, Brennen oder Schmerzen an der Einstichstelle
Schwellung oder Rötung der Einstichstelle, Verhärtungen oder Knoten um die Einstichstelle
Insulin läuft außen am Katheter zurück (Rondelle bzw. Flügel sind feucht)
Risse oder Löcher im Katheter, die mit dem bloßen Auge selten sichtbar sind, aber sich durch die Feststellung von Feuchtigkeit äußern
Unerklärliche Glukoseerhöhungen mit Verdacht auf verstopften Katheter (s. unten)

Berechnung des Insulintagesbedarfes beim Übergang von ICT auf CSII

Der Insulintagesbedarf der Pumpenbehandlung hängt vom Insulintagesbedarf der vorausgehenden ICT und der Qualität der Diabeteseinstellung unter der ICT ab. Wie bei der Injektionstherapie steigt der Insulinbedarf mit der Diabetesdauer an, ist abhängig vom Lebensalter und ist am höchsten während der Pubertät.

Bei Verwendung von Normalinsulin als Pumpeninsulin zieht man bei Kindern mit guter Stoffwechseleinstellung und niedriger Hypoglykämieinzidenz unter vorausgegangener ICT ca. 10 % der Insulindosis ab, bei häufigen Hypoglykämien bis zu 20 %. Je höher die Insulindosis unter ICT war (in IE/kg KG), desto ausgeprägter ist im Allgemeinen die prozentuale Verringerung der Gesamtdosis für die CSII. Nach unserer Erfahrung empfiehlt es sich, bei der Verwendung von Insulinanaloga die Insulindosis nicht zu reduzieren, sondern dosisgleich umzustellen. Allerdings sollten nachts regelmäßig Glukosemessungen durchgeführt werden.

Festlegen der Basalrate

Die Basalrate reguliert den nahrungsunabhängigen Insulinbedarf. Wie bei der ICT entfallen 30–40 % der Insulintagesdosis auf die Basalrate. Die richtige Wahl der Basalratendosis erkennt man daran, dass jede Nahrungszufuhr (auch eine Zwischenmahlzeit!) einen Bolus erfordert. Die gesamte Basalrate wird entsprechend dem physiologischen zirkadianen Insulinbedarf in stündliche Basalraten aufgeteilt (Tab. 4). Dabei ist die zirkadiane Verteilung der Basalrate über den Tag sehr stark vom Alter abhängig (Bachran et al. 2012).

Tab. 4

Verteilung der Basalrate entsprechend des zirkadianen Insulinbedarfs bei Erwachsenen mit Diabetes mellitus Typ 1. Beispielhaft ist die Verteilung einer üblichen Basalrate von 22 IE/Tag (fett) herausgehoben. Demnach erhält der Patient um 6.00 Uhr mit 1,8 IE/h die höchste und zwischen Mitternacht und 2.00 Uhr morgens mit 0,5 IE/h die geringste Basalrate

Uhrzeit	Basal IE
	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30	32	34	36	38	40
00:00	0,1	0,2	0,2	0,2	0,3	0,4	0,4	0,4	0,5	0,5	0,6	0,6	0,7	0,7	0,8	0,8	0,8	0,9
01:00	0,1	0,2	0,2	0,2	0,3	0,4	0,4	0,4	0,5	0,5	0,6	0,7	0,7	0,7	0,8	0,8	0,8	0,9
02:00	0,2	0,2	0,3	0,3	0,4	0,5	0,5	0,6	0,6	0,7	0,7	0,8	0,8	0,9	1,0	1,0	1,1	1,2
03:00	0,2	0,3	0,4	0,5	0,5	0,5	0,6	0,7	0,8	0,8	0,9	0,9	1,0	1,1	1,2	1,2	1,3	1,4
04:00	0,3	0,5	0,5	0,7	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,1	1,2	1,4	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8
05:00	0,4	0,6	0,7	0,9	0,9	1,1	1,3	1,4	1,6	1,7	1,8	1,9	2,1	2,2	2,5	2,6	2,7	2,9
06:00	0,6	0,7	0,8	1,0	1,2	1,4	1,5	1,6	1,8	2,0	2,1	2,3	2,5	2,6	2,8	3,0	3,1	3,3
07:00	0,4	0,6	0,7	0,8	0,9	1,1	1,2	1,2	1,5	1,6	1,7	1,8	2,0	2,1	2,3	2,4	2,5	2,7
08:00	0,3	0,4	0,5	0,5	0,6	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	2,0
09:00	0,2	0,3	0,3	0,4	0,5	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,0	1,0	1,1	1,1	1,2	1,2	1,3
10:00	0,2	0,2	0,3	0,4	0,5	0,5	0,6	0,7	0,7	0,8	0,9	1,0	1,0	1,1	1,1	1,2	1,3	1,3
11:00	0,2	0,2	0,3	0,4	0,5	0,5	0,6	0,7	0,7	0,8	0,9	1,0	1,0	1,1	1,1	1,2	1,3	1,3
12:00	0,2	0,2	0,3	0,4	0,5	0,5	0,6	0,7	0,7	0,8	0,9	1,0	1,0	1,1	1,1	1,2	1,3	1,3
13:00	0,2	0,2	0,3	0,4	0,5	0,5	0,6	0,7	0,7	0,8	0,9	1,0	1,0	1,1	1,1	1,2	1,3	1,3
14:00	0,2	0,2	0,3	0,4	0,5	0,5	0,6	0,7	0,8	0,8	1,0	1,0	1,0	1,1	1,1	1,2	1,3	1,3
15:00	0,2	0,3	0,4	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,1	1,2	1,3	1,3	1,4	1,5	1,6
16:00	0,3	0,4	0,5	0,5	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	2,0
17:00	0,3	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,9	2,0	2,1	2,2
18:00	0,3	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,9	2,0	2,1	2,2
19:00	0,3	0,3	0,5	0,6	0,6	0,8	0,8	0,9	1,0	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8
20:00	0,2	0,3	0,4	0,5	0,5	0,6	0,7	0,8	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,4	1,5	1,6
21:00	0,2	0,3	0,3	0,4	0,5	0,5	0,6	0,7	0,7	0,8	0,8	0,9	1,0	1,1	1,1	1,2	1,3	1,3
22:00	0,2	0,2	0,3	0,4	0,5	0,5	0,6	0,7	0,7	0,8	0,8	0,9	1,0	1,1	1,1	1,2	1,3	1,3
23:00	0,2	0,2	0,3	0,3	0,4	0,5	0,5	0,5	0,6	0,7	0,7	0,8	0,9	0,9	0,9	1,0	1,0	1,1

Die maximale Basalrate liegt bei den präpubertären Kindern in den späten Abendstunden (zwischen 21 Uhr und 24 Uhr). Dagegen ist sie bei den pubertären Kindern in der Zeit von 3–9 Uhr und von 21–24 Uhr am höchsten.

Zur einfachen Programmierung gibt es eine Basalratenermittlungshilfe, den sog. Basalratenschieber. Er ist für die individuelle Errechnung des Basalinsulins entwickelt worden, für Kleinkinder, Kinder und Jugendliche in Abhängigkeit vom Körpergewicht oder Insulinbedarf (nach Klinkert und Holl, erhältlich durch die Fa. Roche), bei Erwachsenen in Abhängigkeit vom Insulinbedarf. Das Körpergewicht bzw. die Insulindosis des Patienten werden auf dem Schieber eingestellt, sodass in einem Fenster die stündliche Basalrate abgelesen werden kann.

Bei der Korrektur der Basalrate wird die Dosis nicht erst in der Stunde verändert, in der eine Hypo- oder Hyperglykämie aufgetreten ist, sondern schon ca. 1–2 h vorher. Das ergibt sich aus den Wirkungsprofilen der verwendeten Insuline. Wie bei der subkutanen Insulininjektion kann man bei schnellwirkendem Insulinanalogon in der Pumpe von einem Wirkungsmaximum etwa 1 h nach Infusion und von einem Wirkungsende nach 2–3 h ausgehen. Verwendet man Normalinsulin, so ist mit einem Wirkungsmaximum nach 2 h und einem Wirkungsende nach 4–6 h zu rechnen. Dementsprechend sollte die Korrektur der Basalrate zeitlich versetzt vorgenommen werden.

Ebenso wichtig ist die Unterscheidung, ob die Hypo- bzw. Hyperglykämie durch Basal- oder Prandialinsulin ausgelöst wurde. Zur Überprüfung der Basalrate können Auslassversuche einzelner Mahlzeiten durchgeführt werden (Basalratentest). Ein ganztägiger Auslassversuch kann aufgrund der eintretenden Insulinresistenzentwicklung und der fehlenden Praktikabilität nicht empfohlen werden. Es ist daher ratsam, zunächst das Mittag- oder Abendessen und erst später das Frühstück wegzulassen. Die Autoren führen die Basalratentests an drei aufeinanderfolgenden Tagen durch. Es wird an jedem Tag eine Hauptmahlzeit und die darauffolgende Zwischenmahlzeit ausgelassen. In dieser Zeit dürfen die Kinder und Jugendlichen nur kohlenhydratfreie Nahrungsmittel zu sich zu nehmen. Es sollte allerdings auf extrem fett- und eiweißhaltige Nahrungsmittel verzichtet werden.

Änderungen der Basalrate sollten nicht punktuell, d. h. nur für die Dauer einer Stunde, sondern über größere Zeitabschnitte programmiert werden. Sie sollten prozentual in Schritten von 10–20 % bezogen auf die programmierte Basalrate im Zeitabschnitt erfolgen (sofern es nicht zu Entgleisungen gekommen ist).

Der Insulinbedarf kann sich vorübergehend ändern. Das macht eine temporäre Änderung der Basalrate erforderlich.

Ein erhöhter Insulinbedarf tritt auf:

bei Infekten,
bei anderen fieberhaften Erkrankungen,
bei verminderter körperlicher Aktivität (Bettlägrigkeit),
bei einigen Medikamenten (z. B. Kortikoide, orale Kontrazeptiva,),
im Rahmen des Menstruationszyklus (wobei allerdings zu betonen ist, dass die prämenstruelle Insulinresistenz sehr unterschiedlich ausgeprägt sein kann).

In diesen Fällen wird die Basalrate prozentual angehoben.

Ein verminderter Insulinbedarf tritt auf:

bei akuten Magen-Darm-Erkrankungen
bei erhöhter körperlicher Aktivität und beim Sport,
im Rahmen des Menstruationszyklus (wobei allerdings zu betonen ist, dass die prämenstruelle Insulinresistenz sehr unterschiedlich ausgeprägt sein kann),
bei einigen Medikamenten (z. B. Angiotensin-Converting-Enzym[ACE]-Hemmer, Salizylate).

In diesen Fällen wird die Basalrate prozentual vermindert.

Bei verschiedenen Pumpenmodellen kann die Basalrate für einige Stunden erhöht oder gesenkt werden, ohne dass die Basalrate umprogrammiert werden muss. Bei anderen Pumpenmodellen können alternative Basalraten, z. B. für Tage mit besonderer körperlicher Belastung (z. B. Fußballcamp) oder Ferien/Wochenende, eingegeben werden.

Nach der Einstellungsphase bzw. bei verändertem Lebensrhythmus kann sich die Insulinempfindlichkeit ändern. Deshalb sind engmaschige Glukosekontrollen auch nach der Einstellphase noch einige Wochen notwendig; ggf. muss die Basalrate geändert werden.

Nächtliche Glukosekontrollen sind die unverzichtbare Voraussetzung für eine Änderung des Glukosenachtprofils. Es ist anzustreben, dass alle Werte möglichst über 100 mg/dl liegen. Am wichtigsten ist die Glukosemessung gegen 2 Uhr nachts. Während der stationären Einstellungsphase muss das Nachtprofil regelmäßig gemessen werden. Zu Hause sollte die 2-Uhr-Messung anfangs etwa alle 2, später alle 4 Wochen während der Schlafphase durchgeführt werden.

Berechnung des Prandialinsulins

Die Prandialinsulinboli sind wie bei der Injektionsbehandlung von der Tageszeit und den vorgesehenen KE abhängig. Wie bei der ICT (Abb. 1) wird auch für die CSII ein Anpassungsplan erstellt. Um das Bolusinsulin festzulegen, werden zunächst die Standardkohlenhydrateinheiten (KE) der üblichen Mahlzeiten und die Standarddosis des Mahlzeiteninsulins unter ICT erfragt. Daraus wird der jeweilige Insulin-KE-Quotient errechnet. Die Kohlenhydrate werden auf 3 Hauptmahlzeiten und 3 Zwischenmahlzeiten verteilt. Es ist am Anfang günstig, eine „feste“ KE-Verteilung zu haben, damit die Wirkung des Bolus- bzw. des Mahlzeiteninsulins nicht durch Überschneidungen mit der des Insulins verfälscht wird, das bei zusätzlicher Nahrungsaufnahme injiziert werden muss. Später können die Kinder ihre KE-Mengen und deren Verteilung selbst festlegen. Im Allgemeinen ist der Insulin-KE-Quotient bei der ICT im Vergleich zur CSII frühmorgens deutlich größer, mittags vergleichbar und abends wieder größer. Das Insulin (bei Verwendung schnellwirkender Insulinanaloga) wird bei Glukosewerten < 80 mg/dl direkt nach dem Essen, bei Werten zwischen 80 und 160 mg/dl direkt vor dem Essen und bei einem Wert > 160 mg/dl 10 min vor dem Essen abgegeben. Bei sehr jungen Kindern ist es möglich, das Insulin generell nach dem Essen abzugeben, damit die richtige Prandialinsulindosis entsprechend der tatsächlich eingenommenen Kohlenhydratmenge herausgefunden werden kann. Man kann auch den Mahlzeitenbolus teilen, in dem man einen Anteil vor und den anderen nach der Mahlzeit abgibt. Bei einem richtigen Mahlzeitenbolus bleiben die physiologischen Glukoseschwankungen erhalten, d. h., die Blutglukosewerte liegen 2 h nach der Mahlzeit max. 50 mg/dl über dem Ausgangswert und 4 h nach der Mahlzeit auf der Höhe des Ausgangswertes.

Cave

Jede Haupt- und Zwischenmahlzeit erfordert einen Bolus – anderenfalls ist die Basalrate zu hoch.

Der von der Tageszeit abhängige Insulin-KE-Quotient ist bis zu einer Kohlenhydrataufnahme von ca. 5 KE konstant. Bei höheren KE-Mengen ist der Bolus etwas niedriger als der mithilfe des vorgegebenen Insulin-KE-Quotienten berechnete.

Berechnung des Korrekturinsulins

Für eine gute Einstellung ist es nötig, die Glukosewerte immer im normnahen Bereich (80–160 mg/dl) zu halten. Für jede Tageszeit wird daher der sog. Korrekturfaktor, entsprechend dem Zirkadianrhythmus, festgelegt. Der Korrekturfaktor bezeichnet das Ausmaß der Glukosesenkung nach Gabe von 1 IE Normalinsulin. Mit dem Korrekturbolus wird ein erhöhter Glukosewert korrigiert.

Die Größe des Korrekturbolus ist von der Insulinempfindlichkeit und der vorgesehenen Glukosesenkung abhängig, d. h. der Differenz zwischen aktuellem Glukosewert und Glukosezielwert. Wie auch bei ICT wird als Zielwert tagsüber eine Glukosekonzentration von 100 mg/dl und nachts von 120 mg/dl angestrebt. Bei Kindern unter 6 Jahren sollten die Zielwerte etwas höher liegen, um die Hypoglykämiegefahr, die sie häufig selbstständig nicht erkennen, zu vermindern.

Die Glukose sollte nicht öfter als alle 2 h (bei Verwendung von Normalinsulin nicht öfter als alle 4 h) auf den Zielwert korrigiert werden, da es sonst zu Wirkungsüberschneidungen kommen kann. Für den Fall, dass 2 h nach Gabe eines Korrekturbolus die Glukosewerte unerklärlicherweise nur unwesentlich niedriger liegen oder sogar noch weiter angestiegen sind, sollte ab Werten von > 250 mg/dl ein Ketonwert bestimmt werden und die nächste Korrektur mit einer Spritze oder mit einem Insulinpen (mit schnellwirksamem Analoginsulin) durchgeführt werden. Der Katheter und/oder die Ampulle sind anschließend zu wechseln.

Der Korrekturfaktor muss immer wieder überprüft und evtl. verändert werden. Bei langfristig guter Einstellung ist er z. B. erhöht, bei Gewichtszunahme und anderen Ursachen für eine relative Insulinresistenz ist er vermindert.

Prävention einer Ketoazidose bei CSII

Bei der Insulinpumpenschulung (Lange et al. 2015) und der weiteren ambulanten Betreuung von Patienten mit CSII kommt der Prävention der Ketoazidose eine besondere Bedeutung zu. Im Gegensatz zur ICT wird bei der CSII ausschließlich Normal- bzw. kurzwirkendes Insulinanalogon verwendet, dagegen kein Verzögerungsinsulin. Ein Insulindepot befindet sich daher nicht in der Subkutis, sondern ausschließlich im Reservoir der Insulinpumpe. Bei einer Unterbrechung der Insulinzufuhr durch die Pumpe kommt es sofort zu einem Insulinmangel. Bei der Verwendung von Insulinanaloga als Insulinpumpeninsulin ist die Zeit bis zum Auftreten einer Ketoazidose noch kürzer als bei der von Normalinsulin. Die Symptome der Ketoazidose bei CSII unterscheiden sich in einigen Aspekten von denen der normalen diabetischen Ketoazidose. Bei der Insulinpumpentherapie entsteht eine Ketoazidose sehr oft nur wegen der Unterbrechung der Insulinzufuhr, also immer aus völliger Gesundheit heraus (s. Übersicht). Daher kommt es zu einem schnellen Wechsel von völligem Wohlbefinden zu ketoazidotischen Symptomen.

Mögliche Ursachen einer Ketoazidose bei CSII

Gründe für die Unterbrechung der Insulinzufuhr
- Herausziehen oder Herausrutschen der Kanüle
- Leck im Kathetersystem
- Katheterknick
- Defekte Insulinampulle (z. B. Haarriss in der Glasampulle)
- Undichte Verbindung zwischen Ampulle und Katheter
- Ausfällung von Insulin im Katheter bzw. in der Kanüle
Erhöhter Insulinbedarf
- Erkrankung (z. B. Infekte)
- Medikamente (Kortikosteroide)
Verminderte Insulinwirkung
- Entzündung an der Kathetereinstichstelle
- Blutaustritt an der Kathetereinstichstelle
- Zu lange Liegedauer des Katheters
- Verwendung unwirksamen Insulins
- Kanüle steckt in verhärtetem Gewebe (Lipodystrophien)

Besonders gefährdet in Bezug auf die Entwicklung einer Ketoazidose sind Patienten mit kurzer Diabetesdauer, geringer Insulinpumpenerfahrung, unregelmäßigen Glukoseselbstkontrollen und psychischen Problemen. Die mit Abstand wichtigste Ursache für das Auftreten einer Ketoazidose ist das langfristige Unterlassen der Glukoseselbstkontrolle. Die regelmäßige Durchführung der Glukosekontrollen ist daher der sicherste Schutz vor dem Auftreten dieser potenziell lebensgefährlichen Stoffwechselentgleisung.

Die Zeit zwischen auslösendem Faktor und ersten Symptomen kann unterschiedlich lange sein. Sie ist abhängig von folgenden Faktoren:

Höhe der Basalrate,
Tageszeit bei Beginn der Unterbrechung der Insulinzufuhr,
letzte Bolusgabe,
verwendete Insulinart.

Ein wichtiger Aspekt zur Vermeidung einer Ketoazidose ist deren Thematisierung bei den Schulungen zur CSII. Ziel sollte sein, Symptome zu erkennen und die daraus notwendigen Handlungsschritte zu vermitteln. Hierfür sollte ein entsprechender Ketoazidoseplan entwickelt werden und die Patienten und deren Betreuer geschult werden. Wenn ein Kind oder seine Eltern die speziellen Ketoazidosesymptome bemerken, sollte zunächst die Glukose gemessen werden. Liegt der Glukosewert über 250 mg/dl (13,9 mmol/l), müssen unbedingt Ketone im Urin oder im Blut getestet werden. Dann wird nach dem Ketoazidoseplan verfahren und zusätzliches Insulin injiziert (Abb. 4, Tab. 5). Damit die Patienten den Plan immer dabeihaben, hat es sich bewährt, den Patienten zu empfehlen, diesen mit dem Smartphone ab zu fotografieren.

Tab. 5

Beurteilung der Blutketonwerte und Insulinanpassung

0–0,6 mmol/l	0,6–1,5 mmol/l	1,5–3 mmol/l	> 3 mmol/l
Normalbereich	Erhöhte Ketonwerte	Deutliches Risiko für eine diabetische Ketoazidose	Diabetische Ketoazidose
Kein Handlungsbedarf	Bei gleichzeitig niedrigem Blutzucker: • Kohlenhydrate + Insulin (normaler Bolus) • Nach 2 h Blutzucker- und Blutketonkontrolle	Bolus mit kurzwirksamem Insulin: • Doppelter Korrekturfaktor oder 20 % der Tagesgesamtinsulindosis	Bolus mit kurzwirksamem Insulin: • Doppelter Korrekturfaktor oder 20 % der Tagesgesamtinsulindosis
Nach 2 h Blutketonkontrolle	Bei gleichzeitig hohem Blutzucker: • Bolus mit kurzwirksamem Insulin: einfacher Korrekturfaktor oder 10 % der Tagesgesamtinsulindosis	Arzt/Diabetesteam anrufen	Notfall Krankenhaus

Manche Kinderdiabetologen empfehlen, die Insulinzufuhr im Rahmen der Schulung unter stationären Bedingungen zu unterbrechen, damit der Patient die Ketoazidoseentstehung unter Aufsicht am eigenen Körper erlebt. Dieses Vorgehen zur Ketoazidoseprävention ist jedoch sehr umstritten.

Wenn Ketone positiv sind, müssen die Patienten viel Flüssigkeit in Form von ungesüßten Getränken zu sich nehmen. Ist die Ursache der Entgleisung ein Magen-Darm-Infekt, so ist eine stationäre Aufnahme oft nicht zu umgehen. Kinder sind in einer solchen Situation meist nicht mehr in der Lage, ausreichend zu trinken. Wegen des Flüssigkeitsmangels entwickelt sich bei ihnen daher sehr schnell eine Ketoazidose. In diesem Fall muss zum frühestmöglichen Zeitpunkt die intravenöse Flüssigkeitszufuhr erfolgen. Am besten lässt sich die Situation durch eine β-Hydroxybutyrat-Bestimmung im Blut (Blutzuckermessgeräte mit gleichzeitiger Ketonmessung können genutzt werden) einschätzen, da hier ohne Zeitverzug eine spezifische Bestimmung erfolgt und ein therapeutischer Verlauf durch stündliche Messungen sicher überprüft werden kann. Wir empfehlen daher, dass Insulinpumpenpatienten die Möglichkeit einer β-Hydroxybutyrat-Bestimmung im Blut zur Verfügung stehen sollte.

Um den Patienten und den Eltern in schwierigen Situationen zur Seite zu stehen, ist es notwendig, eine 24-h-Rufbereitschaft durch erfahrene Kinderdiabetologen und Diabetesberater anzubieten. Es müssen kurzfristig Fragen beantwortet, Unklarheiten beseitigt und Ratschläge gegeben werden.

Umgang mit Zeitumstellung

Bei Zeitverschiebungen stellt sich der Organismus, und damit der zirkadiane Insulinbedarf, erst nach einigen Tagen um. Bei geringen Zeitverschiebungen (bis zu 2 h) wird am Ankunftsort die Uhrzeit der Insulinpumpe auf die Ortszeit eingestellt. Bei Zeitverschiebungen zwischen 3 und 4 h sollte am Ankunftsort die Uhr der Insulinpumpe zunächst um 2 h der Ortszeit angenähert werden. Erst 1–2 Tage später wird die Pumpe auf die Ortszeit eingestellt. Bei größeren Zeitverschiebungen (z. B. Transatlantikflüge) wird folgendes Vorgehen empfohlen:

Vorgehensweise der Insulinpumpenumstellung bei größeren Zeitverschiebungen

Am 1. Tag wird am Urlaubsort die Basalrate unverändert belassen
Am 2. Tag wird die bisher niedrigste Basalrate (i. Allg. zwischen 23 und 2 Uhr) über 24 h programmiert; es erfolgen regelmäßige Blutglukosemessungen und (kleine) Boluskorrekturen
Letzte Bolusgabe
Am 3. Tag wird die alte Basalrate auf die Ortszeit umgestellt

Die Patienten müssen darauf hingewiesen werden, dass sie ihre bisher verwendete Basalrate vor der Umprogrammierung dokumentieren, um die Information immer präsent zu haben.

Vorübergehendes Ablegen der Insulinpumpe

Die Insulinpumpe kann jederzeit auch für länger als 2 h abgelegt werden. Die Dauer der Unterbrechung entscheidet dann darüber, ob diese Zeit allein mit schnellwirksamen Insulinanaloga, Normalinsulin oder auch zusätzlich mit Gabe von Verzögerungsinsulin überbrückt werden soll (ICT). Im Rahmen des Insulinpumpen-Schulungsprogramms erhält daher jeder Patient einen Plan für den pumpenfreien Tag.

Ein kurzfristiges Ablegen erfolgt z. B. beim Schwimmen, bei bestimmten Sportarten mit Körperkontakt (Gefahr des Herausrutschens des Katheters) oder bei Kampfsportarten (Gefahr der Beschädigung der Insulinpumpe), evtl. beim Sexualverkehr. Einige Kinder und Jugendliche wechseln während des Sommerurlaubs vorübergehend wieder zur ICT, um z. B. am Strand und im Schwimmbad flexibler sein zu können.

Unerwartet geringe Probleme machen das übliche Herumtoben kleiner Kinder auf dem Spielplatz oder Fußballspiele von Jugendlichen. Je nach Dauer der Unterbrechung ist beim Wiederanlegen der Insulinpumpe entweder kein zusätzliches Insulin erforderlich oder es wird auf die etwa 2-stündige oder längere Unterbrechung mit einem kleinen Bolus reagiert, falls nicht zuvor Insulin mit Spritze oder Insulinpen zur Überbrückung injiziert worden ist.

Insulindosierung bei körperlicher Aktivität

Physiologische Grundlagen

Bei körperlicher Aktivität, z. B. Sport, steigt die Insulinempfindlichkeit der Muskulatur, sodass der Insulinbedarf geringer wird. Das hat sowohl Auswirkungen auf die Basal- als auch auf die Prandialrate des Insulins. Die grundlegende Kenntnis der Physiologie während körperlicher Belastung sollte allen Patienten (und Betreuern) vermittelt werden. Dazu zählen Informationen über die Auswirkungen auf die Substratutilisation, den Blutzuckerspiegel und die Insulinwirkung (Riddell et al. 2017; Thurm und Gehr 2018).

Bei anaerobem Sport (z. B. Sprint oder Gewichtheben mit Muskelkontraktionen kurzer Dauer und hoher Intensität) mit Verbrauch energiereicher Phosphate und anaerober Glykolyse kommt es bei Menschen mit Typ-1-Diabetes während des Sports üblicherweise zunächst zu einem Blutzuckeranstieg und einem Blutzuckerabfall in der Erholungsphase. Bei aerober Dauerbelastung (z. B. Joggen oder Ausdauertraining) mit einer anhaltenden, niedrigen Muskelkontraktionswiederholung niedriger Intensität werden überwiegend die oxidative Phosporylierung und die mitochondriale Atmungskette zur Energiegewinnung eingesetzt. Somit kommt es zu einem Blutzuckerabfall sowohl während des Sports als auch in der Erholungsphase. Während bei leichter körperlicher Bewegung die Glykogenspeicher nur geringfügig benötigt werden, nimmt der Glykogenverbrauch mit zunehmender Intensität zu. Dies ist natürlich auch von der Dauer der Aktivität abhängig. Die besonders bei Marathonläufern nach ungefähr 250 min Dauerbelastung als „Wand“ beschriebene Situation kennzeichnet den Zustand verbrauchter Glykogenspeicher mit raschem Blutzuckerabfall und Anstieg der freien Fettsäuren als einzige verbliebene Energielieferanten. Daher ist es in einer Dauerbelastung wichtig, sich auch als Mensch mit Typ-1-Diabetes während des Sports ausreichend Glukose zuzuführen, um leeren Glykogenspeichern vorzubeugen. Patienten mit Typ-1-Diabetes tragen entsprechend ein erhöhtes Risiko für Hypoglykämien sowohl während des Sports als auch in der anschließenden Erholungsphase.

Hypo- und Hyperglykämie durch Sport

Niedrig-intensive Dauerbelastung ist aus sportphysiologischen Gründen besonders für untrainierte Menschen mit Typ-1-Diabetes geeignet. In diesem Fall dient vorzugsweise die Oxidation freier Fettsäuren als Energiequelle. Aerobe Belastung (z. B. Jogging, Langlaufski) erlaubt unter diesen Umständen einen langsamen Glukoseverbrauch mit einem reduzierten Hypoglykämierisiko.

Anaerober Sport mit vielen raschen intensiven Energiespitzen (z. B. Volleyball, Tennis) kann einen hohen adrenergen Output auslösen. Bei Sportlern mit Typ-1-Diabetes, die einen Wettkampf bereits mit hohen Glukosewerten beginnen, kann es dadurch zu einem weiteren Glukoseanstieg kommen. Umgekehrt kann eine intensive aerobe Anstrengung schnell die normalen Energiereserven (Glykogenspeicher) reduzieren und damit das Risiko für eine verzögerte Hypoglykämie nach der sportlichen Belastung erhöhen. Besonders bei langdauerndem aerobem Sport reicht die üblicherweise empfohlene „Sport-KE“ nicht aus. Es sind deutlich mehr zusätzliche KE erforderlich, um einer Hypoglykämie während des Sports vorzubeugen. Dabei erhöht eine vorausgegangene Hypoglykämie das Hypoglykämierisiko durch eine eingeschränkte gegenregulatorische Hormonausschüttung und der daraus folgenden Wahrnehmungsstörung. Somit erhöht eine Hypoglykämie während des Sports das Risiko für weitere Hypoglykämien, wenn die körperliche Belastung weiter fortgesetzt wird. Daher sind regelmäßige Glukoseselbstkontrollen vor, während und nach der sportlichen Aktivität unverzichtbar.

Hinsichtlich des besten Blutzuckerwerts vor Beginn einer sportlichen Betätigung gibt es keine validen Daten. Stärkster Prädiktor für eine Hypoglykämie ist der Ausgangsblutzuckerwert, der grundsätzlich bei mindestens 120 mg/dl (6,6 mmol/l) liegen sollte.

Allgemein wird empfohlen, dass der Blutglukosewert beim Beginn einer sportlichen Aktivität zwischen 120–180 mg/dl (6,6–10,0 mmol/l) liegen sollte.

Der glukosesteigernde Effekt von hochintensiver sportlicher Belastung zur Reduktion des Risikos einer Hypoglykämie (z. B. einem Sprint) wurde inzwischen in verschiedenen Studien gezeigt. Dieser Effekt beruht auf einer deutlichen Steigerung der Katecholaminspiegel durch den Sprint, da die anderen gegenregulatorischen Hormone in dieser Zeit nicht wesentlich verändert waren. Patienten sollten daher darauf aufmerksam gemacht werden, dass es trotz eines stabilen Glukoseverlaufs vor dem Sport zu einem signifikanten Anstieg der Glukosespiegel auch ohne Nahrungsaufnahme bei Beginn sportlicher Betätigung kommen kann, der auf ähnliche Mechanismen zurückgeht. Hier spielen sowohl ein Anstieg von Katecholaminen (Anspannung beim Wettkampf) oder erhöhte Kortisolspiegel eine Rolle. Unter diesen Bedingungen kann ggf. ein Bolus von 1–2 E eines schnellwirksamen Analoginsulins direkt vor dem Sport Abhilfe schaffen. Bei anderen Patienten führt die Absenkung gegenregulatorischer Hormone in Erwartung einer Wettkampfsituation zur Hypoglykämie. Ein weiteres Problem ist die Hemmung der Magen- und Darmaktivität. Die Nahrung wird nicht oder sehr verzögert resorbiert. Auch dies kann eine Hypoglykämie zur Folge haben, sodass nur allgemeine Ratschläge gegeben werden können, die empirisch überprüft werden müssen.

Nächtliche Hypoglykämien nach Sport

Eine Steigerung der Insulinempfindlichkeit wird insbesondere 7–11 h nach körperlicher Belastung beobachtet, jedoch sind auch „Late-onset“-Unterzuckerungen bis zu 36 h nach dem Sport beschrieben worden. Besondere Bedeutung ist der nächtlichen Hypoglykämie nach sportlicher Betätigung beizumessen. Bei untrainierten Personen ist das Risiko einer nächtlichen Hypoglykämie insbesondere bei Sport mit intermittierender hoher Intensität gegenüber moderater Dauerbelastung erhöht. Eine bessere „Kohlenhydratladung“ (Glykogenaufbau) vor dem Sport und die vorzugweise Einnahme eines Snacks vor dem Schlafen (niedriger glykämischer Index mit Fett/Eiweiß) anstelle der Dosisreduktion des Bolusinsulins vor dem Abendbrot werden für untrainierte in diesem Fall empfohlen. Natürlich ist das Risiko einer nächtlichen Hypoglykämie niedriger, wenn der Sport am Vormittag statt am Nachmittag durchgeführt wird.

Zur Vermeidung von Hypoglykämien ist generell die Zufuhr von Sport-KE wichtiger als die Insulindosisreduktion. Am besten werden beide Maßnahmen kombiniert.

Empfehlungen für die Dosisanpassung bei Sport

Weil sportliche Betätigung die Insulinsensitivität steigert, sollte bei der Adjustierung der Insulindosis immer sowohl die Ausgangsinsulinempfindlichkeit, die Intensität der sportlichen Betätigung und die Dauer des Sports berücksichtigt werden. Für eine kurzzeitige Belastung von unter 20 min muss nur in Ausnahmefällen eine Dosisanpassung vorgenommen worden. Bei Behandlung mit einer Insulinpumpe kann die Basalrate abgesenkt oder die Pumpe während des Sports zeitlich befristet abgelegt werden. Für sportlich aktive Insulinpumpenträger wird im Allgemeinen die Dauer der Basalratensenkung auf 4–5 h oder länger programmiert. Bei regelmäßig wiederkehrenden Sporttagen empfiehlt sich die Programmierung einer Sport-Basalrate für diese Tage. Umgekehrt ist die Programmierung einer erhöhten Basalrate an Tagen geringer körperlicher Aktivität (z. B. faules Wochenende) sinnvoll. Ganztagesaktivitäten erfordern häufig sowohl eine Reduktion der nächtlichen als auch der Basalrate bis 24 h nach der Aktivität sowie des Mahlzeiteninsulins während und nach der Bewegung. Der Insulinbedarf beträgt bei mittlerer Belastung 50–70 % des Insulingrundbedarfs (Basalrate), bei lang andauernder Belastung nur 25–50 % des Grundbedarfs. Vor dem Sport sollte nach einer Blutglukosemessung die Basalrate gesenkt werden, wobei die Reduzierung bei Verwendung von Normalinsulin ca. 1 h vorher, bei kurzwirksamem Insulinanalogon direkt vor dem Sport erfolgen sollte. Alternativ oder zusätzlich sollten sportlich aktive Kinder und Jugendliche Kohlenhydrate zu sich nehmen. Ein evtl. notwendiger Mahlzeitenbolus sollte um etwa 30 % gesenkt werden. Wegen des Auffülleffekts von Muskelglykogen und der dadurch verstärkten Gefahr von Hypoglykämien müssen die Basalratensenkung und der reduzierte Mahlzeitenbolus für einige Stunden beibehalten werden.

Hinweise zur Senkung des Hypoglykämierisikos

Die individuelle Reaktion auf Sport ist u. a. abhängig vom Trainingszustand und muss individuell ausgetestet werden.
Wegen der schnelleren Resorption des Insulins sollte nicht in Bereiche injiziert werden, die während des Sports in starke muskuläre Aktivität involviert sind (z. B. in den Oberschenkel vor dem Fußballspielen).
Die veränderte Insulinwirkung bei Erwärmung bzw. Abkühlung (Wintersport, Schwimmen) muss bedacht werden.
Bei geplantem Sport vor dem Frühstück kann es ratsam sein, die Basalrate abhängig von der Insulinart, der sportlichen Intensität und dem Trainingszustand um 20–50 % zu senken. Ggf. sollte auch die morgendliche Prandialrate um 30–50 % reduziert werden.
Bei Ausdauersport von mehr als 1–2 h Dauer wird evtl. für die Mahlzeit vor dem Sport nur 20–75 % der üblichen Prandialdosis benötigt.
Spielsportarten sind meist ohne Veränderung der Insulindosen möglich.
Vor dem Sport eigenen sich besonders Kohlenhydrate mit niedrigem glykämischen Index, da diese Nahrungsmittel wenig Insulin zur optimalen Glukoseutilisation benötigen. Diese Nahrungsmittel führen zu einem langsamen Blutzuckeranstieg (Müsli, Nüsse, Milch, Fruktose).
Nach dem Sport findet eine Glykogenresynthese und -speicherung im Skelettmuskel statt. Daher sind nach dem Sport insbesondere Nahrungsmittel mit hohem glykämischen Index geeignet.
Bei Verschlechterung der sportlichen Leistung sollte an eine möglicherweise vorliegende Hypoglykämie gedacht werden und eine BZ-Bestimmung erfolgen.
Nach intensiver körperlicher Bewegung sollte einer durch den Muskelauffülleffekt bedingten Späthypoglykämie vorgebeugt werden.
Wie auch für Menschen ohne Diabetes empfohlen, soll die sportliche Belastung in Intensität und Dauer graduell gesteigert werden.
Da sonst verlässliche Hypoglykämieanzeichen, z. B. Schwitzen oder Tachykardie, beim Sport nicht genutzt werden können, sollten Kinder und Jugendliche mit Diabetes andere individuelle Anzeichen während sportlicher Betätigung kennen und beachten. Typische Beispiele sind verzögerte Reaktion und motorische Beeinträchtigungen, z. B. ungenaues Zuspiel, Stolpern oder Gleichgewichtsprobleme.

Hyperglykämie vor Sport

Bei Glukosewerten über 300 mg/dl (16,7 mmol/l) sollte keine körperliche Anstrengung erfolgen. Sehr starke körperliche Belastung und hochintensiver Sport oberhalb der Laktatgrenze kann zu einer Hyperglykämie bis hin zur Ketoazidose führen. Bei Blutzuckerwerten über 250 mg/dl (13,9 mmol/l) wird daher eine Überprüfung der Blut- oder Urinketonwerte empfohlen. Der Katecholaminanstieg bei Sport führt zu hepatischer Glukoneogenese, einer Freisetzung von freien Fettsäuren, einer reduzierten Glukoseaufnahme durch die Zellen und letztendlich zur Hyperglykämie und vermehrter Ketonproduktion. Gerade bei hochintensiver körperlicher Betätigung kann bei Jugendlichen mit Typ-1-Diabetes der normale Katecholaminanstieg während der Belastung nicht kompensiert werden, wenn die erhöhte Glukoseproduktion des Körpers mit einer reduzierten Glukoseaufnahme in den Muskel durch nicht adäquate Insulinspiegel einhergeht. Die Hyperglykämie kann auf einen fortgeschrittenen Insulinmangel hinweisen, der schon viele Stunden bestanden hat. Das ist sicher der Fall, wenn auch das Azeton im Urin positiv bzw. im Blut erhöht ist. Es besteht somit die Gefahr, dass die Blutglukosewerte noch weiter ansteigen und sich eine ketoazidotische Stoffwechselentgleisung entwickelt. Besonders bei möglichem Vorliegen einer Dehydratation sollte in Zweifelsfällen auf eine weitere sportliche Betätigung vor Normalisierung des Stoffwechsels verzichtet werden.

„Künstliche Bauchspeicheldrüse“ bzw. Closed-Loop

Bezüglich der nächtlichen Glukosekontrolle hat die Entwicklung von „Closed-Loop“-Systemen rasante Fortschritte gemacht (Phillip et al. 2013). Bislang erhältliche kommerzielle System steuern nur durch eine Unterbrechung der Insulinzufuhr bei drohender Hypoglykämie. Beim Closed-Loop kommt es dagegen zu einer Vermeidung von Hypo- und Hyperglykämien. Dazu werden die Basalrate entsprechend der aktuellen kontinuierlich gemessenen Sensorglukosewerte und den vorausgegangenen individuellen Sensorglukose- und Insulininfusionsdaten konstant angepasst bzw. zusätzliche automatische Bolusgaben abgegeben (Danne et al. 2014).

Moderne Insulinpumpen erfüllen die Voraussetzungen für den Einsatz in einem Closed-Loop-System, sowohl die Präzision als auch die Zuverlässigkeit der Insulinabgabe betreffend. Demgegenüber sind die Sensoren zur kontinuierlichen Messung des Glukoseverlaufs gegenwärtig das schwächste Glied in der Kette. Das Closed-Loop-System hat als wesentliche Voraussetzung zu erfüllen, dass es sicher funktioniert. Dazu muss die kontinuierliche Glukosemessung eine Genauigkeit garantieren, welche die Steuerung des Systems im nahe-normoglykämischen Bereich ermöglicht, in jedem Falle ohne eine kritische Stoffwechselsituation hervorzurufen. Notwendig ist auch, Datenlücken zu vermeiden. Zukünftige Glukosesensoren werden deshalb redundante Sensoren beinhalten, also Sensorkonfigurationen mit mehreren Messstellen (multiple Sensoren), die den Ausfall einzelner Messstellen überbrücken. Die Sicherheit eines solchen Closed-Loop beinhaltet weiterhin Warnungen und Maßnahmen bei Fehlfunktion, die bisher wenig entwickelt wurden. Die Komponenten eines Closed-Loop-Systems am Beispiel des von der FDA zugelasenen 670G Hybrid-Closed-Loops zeigt (Abb. 5). Hinzu kommt das Blutglukosemessgerät zur Kalibrierung des CGM-Sensors.

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