Blut und Blutdiagnostik

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Kleiner Tropfen, große Wirkung: Meist reicht schon ein einziger Tropfen aus, um Ärzte bei der Suche nach gesundheitlichen Risikofaktoren oder nach der treffenden Diagnose auf die richtige Spur zu bringen. Etwa 85 Prozent aller Labordiagnosen entstehen aus dem roten Lebenssaft. Blutuntersuchungen können aber nicht nur Krankheiten offenbaren oder ein Risiko aufdecken, sondern sie helfen auch dabei, die richtigen Medikamente auszuwählen und Therapien erfolgreich zu überwachen.

Der Experte: Prof. Dr. med. Jan Kramer

Prof. Dr. med. Jan Kramer arbeitet seit 2001 an der Universität zu Lübeck, bis 2009 in der Nephrologie als Oberarzt und Facharzt für Innere Medizin, Zusatzbezeichnung Hämostaseologie. Er habilitierte 2009 und erhielt 2014 eine Professur für Innere Medizin.

Seit 2012 ist Prof. Kramer als Facharzt für Laboratoriumsmedizin niedergelassen und als ärztlicher Leiter sowie Geschäftsführer  des LADR Laborverbundes Dr. Kramer & Kollegen aktiv. Seit 2014 gehört er dem Beirat des Infozentrums für Prävention und Früherkennung an.

Warum ausgerechnet das Blut so viel über die Gesundheit verrät und wie Labormediziner dem Blut die wichtigen Informationen entlocken, erklärt das IPF gemeinsam mit Prof. Dr. med. Jan Kramer in seinem neuen Fokus-Thema.

IVD – was bedeutet das eigentlich?

Blutanalysen werden mithilfe von Labortests durchgeführt. Sie gehören daher zur Gruppe der In-vitro-Diagnostika (IVD). Dieser Begriff bezeichnet alle Laborgeräte und Labortestverfahren, mit denen spezialisierte Mediziner, Fachärzte für Labormedizin, aus dem menschlichen Körper stammendes Probenmaterial untersuchen. Weitere Spezialisten im Labor, die IVD nutzen, sind auch Fachärzte für Humangenetik, Transfusionsmedizin, Mikrobiologie und Virologie sowie Pathologie. Da die Laboruntersuchungen immer außerhalb des menschlichen Körpers zum Einsatz kommen, geht kein gesundheitliches Risiko von ihnen aus. Insgesamt 64 Prozent aller Diagnosen stellen Ärzte heute auf Basis von Labortests. Sie bieten schnelle, effiziente und zugleich schonende Untersuchungsmethoden für Patienten und sind kostengünstig für das Gesundheitssystem.

Wie Ärzte im Blut lesen könnenBlut und Labordiagnostik

Um den im Blut versteckten Gesundheitsinformationen auf die Spur zu kommen, müssen Labormediziner seine Bestandteile untersuchen. Dafür nutzen sie entweder Vollblut oder zentrifugiertes Blut.

Prof. Dr. med. Kramer:

„Zu den Hauptuntersuchungen, die wir in Laboren durchführen, gehört die Analyse von Vollblut. Dieses wird durch Zusätze ungerinnbar gemacht, so dass die Probe weitestgehend den natürlichen Zustand hat. Aus solch einer Blutprobe können Labormediziner die Blutzellen analysieren. Um Blutplasma zu gewinnen, müssen die Blutproben zentrifugiert werden. Dabei trennen sich die Blutzellen vom Blutplasma ab und sinken nach unten. Die Plasmaflüssigkeit schöpfen wir ab und können darin unterschiedliche Eiweißmoleküle, Enzyme und Hormone untersuchen, die Auskunft über den Zustand des menschlichen Körpers geben.“

Blutzellen

Die Farbe der roten Blutkörperchen stammt vom roten Blutfarbstoff (Hämoglobin). Dessen Konzentration bestimmen Labormediziner anhand einer Blutprobe. Zu geringe Hämoglobinwerte oder zu wenige Erythrozyten weisen Labormediziner auf eine Blutarmut (Anämie) hin. Mittels weiterer Laborparameter können die Ärzte im Labor die genaue Ursache der Anämie abklären und zielgerichtet eine Therapie einleiten.

Die Leukozyten gehören zum Immunsystem des Körpers. Sie bekämpfen Eindringlinge wie Bakterien, Viren oder Pilze, aber auch entartete körpereigene Zellen. Vor allem bei Entzündungen liegt die Gesamtzahl der Leukozyten über dem Normwert. Besonders viele Leukozyten im Blut legen den Verdacht auf bösartige Knochenmarkserkrankungen wie Leukämie nahe. Zu geringe Leukozytenwerte weisen auf durch Viren hervorgerufene Erkrankungen, Schädigungen des Knochenmarks oder Immunschwäche hin.

Die Thrombozyten regulieren gemeinsam mit den Gerinnungsfaktoren die Blutgerinnung. Bei zu geringer Plättchenzahl (Thrombopenie) kann der Körper Blutungen nicht mehr ausreichend stoppen. Je niedriger die Zahl der Blutplättchen ist, desto größer ist die Blutungsgefahr. Die Thrombozyten spielen zudem bei der Entstehung der Gefäßverkalkung oder von Gefäßverschlüssen wie dem Herzinfarkt eine zentrale Rolle.

Blutserum

Mediziner bezeichnen die Blutsalze auch als Elektrolyte. Zu den wichtigsten Elektrolyten gehören Natrium, Kalium, Calcium und Magnesium. Abweichende Werte können auf Krankheiten hinweisen. So kann etwa eine zu hohe Konzentration von Kalzium auf eine Tumorerkrankung oder hormonelle Störungen insbesondere der Nebenschilddrüse und Schilddrüse hinweisen. Für Diagnosen betrachten Labormediziner jedoch nicht nur die einzelnen Werte. Auch das Verhältnis der Elektrolyte zueinander gibt Hinweise auf Mängelzustände oder Krankheiten.

Blutzucker (Glukose) liefert dem Körper Energie. Damit die Glukose in die Zellen gelangt, muss der Organismus das Hormon Insulin bilden können. Dieser Kreislauf kann aber gestört werden – bei Diabetikern etwa funktioniert die Regulation des Blutzuckerspiegels nicht mehr.

Im Labor messen Mediziner dann deutlich erhöhte Glukosewerte. Bei Menschen ohne Diabetes liegt der Glukosespiegel im Blut nüchtern unter 100 Milligramm pro Deziliter (mg/dl) bzw. unter 5,55 Millimol pro Liter (mmol/l). Steigt der Glukosewert nüchtern über 126 mg/dl (6,99 mmol/l), liegt eine Diabeteserkrankung vor. Der HBA1c-Wert dient als „Blutzuckergedächtnis“: An diesem Wert lässt sich ablesen, wie stabil die Zuckerwerte in den letzten acht Wochen waren.

Zu den Blutfetten gehören das Cholesterin und die Triglyzeride. Beim Cholesterin bestimmen Labormediziner nicht nur den Gesamtwert. Sie prüfen auch das Verhältnis der Transportproteine des Cholesterins HDL (Lipoprotein hoher Dichte) und LDL (Lipoprotein niedriger Dichte). LDL lagert sich an den Gefäßwänden ab führt zu Gefäßverkalkung (Arteriosklerose). HDL kann hingegen vor Schäden an den Gefäßwänden schützen. Zu viele Triglyzeride im Blut hingegen tragen ebenfalls zu einer Arteriosklerose bei.

Zu dieser Gruppe gehören etwa das Protein Albumin sowie die Enzyme Gamma-GT, GPT und GOT. Diese Parameter spielen vor allem bei der Diagnose von Lebererkrankungen eine wichtige Rolle. Erhöhte Werte der Enzyme können unter anderem auf Hepatitis oder Leberzirrhose hinweisen.

Der menschliche Körper baut ständig zugeführte Nährstoffe oder körpereigene Reserven auf, ab oder zu neuen Verbindungen um, damit er seine Funktionen aufrechterhalten kann. Diese Fülle an biochemischen Vorgängen macht den Stoffwechsel aus. Dabei entsteht eine

Vielzahl von Stoffwechselprodukten. Für Labordiagnosen nutzen Mediziner regelmäßig etwa den Harnsäure- und Kreatininwert. Denn bei bestimmten Erkrankungen wie etwa der Gicht produziert der Körper zu viel Harnsäure. Zu hohe Kreatininwerte treten zum Beispiel bei Nierenfunktionsstörungen auf.

Hormone übermitteln wichtige Informationen zwischen Organen und Geweben. Der Körper bildet diese Botenstoffe unter anderem in spezialisierten Hormondrüsen. Dazu gehören die Hirnanhangdrüse, die Zirbeldrüse, die Schilddrüse, die Nebennieren und die Bauchspeicheldrüse. Spuren hinterlassen die Hormone auch im Blut. So zeigen sich etwa Schilddrüsenfunktionsstörungen an zu hohen bzw. zu niedrigen Werten des TSH (Thyreoidea-stimulierendes Hormon). Hormone spielen auch bei bestimmten Krebserkrankungen eine Rolle: Mediziner können testen, ob bestimmte Tumore Hormone produzieren und dann entsprechende Therapien auswählen.

Neben den Blutplättchen sorgen bestimmte Proteine (Gerinnungsfaktoren) dafür, dass das Blut bei Verletzungen gerinnt und die Wunde verschließt. Fehlen bestimmte Gerinnungsfaktoren oder funktionieren sie nicht richtig, versagt der Mechanismus. Die Betroffenen leiden an einer Blutungsneigung. Mutierte Gerinnungsfaktoren wie etwa der Faktor V Leiden können hingegen eine erhöhte Thromboseneigung (Thrombophilie) verursachen.

Die Krebsmedizin profitiert auch von anderen modernen Laborverfahren. Manche Krebsarten geben bestimmte Tumormarker ins Blut ab. Diese Werte helfen Ärzten in der Regel vor allem dabei, zu beurteilen, welche Behandlung den größten Erfolg verspricht und wie gut sie anschlägt. Dazu bestimmen Labormediziner aus dem Blut mittels molekulardiagnostischer Verfahren spezifische Eigenschaften der Tumoren. Je nach Ergebnis wählen sie die richtigen Medikamente aus oder entscheiden, ob nach einer Operation eine Chemotherapie folgen muss.

Prof. Dr. Kramer:

„Im allgemeinmedizinischen Bereich dominieren die Fragen nach den großen Organen die Arbeit von Labormedizinern: Nierenfunktion und Zustand der Leber können über Labortests abgebildet werden. Fürs Herz gibt es inzwischen moderne Parameter, die frühzeitig Hinweise auf Herzerkrankungen geben. Im Bereich der Hormone stehen sicherlich die Schilddrüsenerkrankungen an erster Stelle. Auch Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes oder Fettstoffwechselerkrankungen werden über Labortests festgestellt.“

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Wie Bluttests eingesetzt werden

Beim Arzt und in der Klinik helfen Bluttests dabei, eine Krankheit zu entdecken oder zu behandeln. Hierbei haben zum Teil komplexe Laboranalysen ihre Bedeutung für die Qualität der Ergebnisse. Aber auch Schnelltests und Selbsttests spielen eine wichtige Rolle. Sie kommen beispielsweise sogar beim Patienten zu Hause zur Verlaufskontrolle von Erkrankungen unter Therapie oder von der Therapie selbst zum Einsatz.

Point of Care-Bluttests

Point-of-Care-Testing (POCT) steht für Labordiagnoseverfahren, die Ärzte oder medizinisches Personal direkt am Krankenbett oder in der Praxis in unmittelbarer Nähe zum Patienten mit besonderen Geräten durchführen. Für diese patientennahe Diagnostik nutzen sie Schnelltests. Diese gibt es inzwischen für einige unterschiedliche Blutwerte. Die Möglichkeiten reichen von der einfachen Blutzuckerbestimmung bis hin zur Analyse von Blutgerinnungswerten. Weil die Blutproben nicht in ein weiter entferntes Labor transportiert werden müssen, stehen die Untersuchungsergebnisse den Ärzten schnell zur Verfügung. So können sie in manchen Fällen zügiger feststellen, woran die Patienten leiden oder welche Behandlung sie brauchen. ­­­

Zum Beispiel: Schnelltests auf Herzinfarkt

Nicht alle Menschen mit Herzinfarkt spüren die typischen Symptome wie Druck auf der Brust und Schmerzen im Arm. Manche berichten von schmerzendem Brustkorb oder Übelkeit, andere suchen den Arzt erst einige Stunden nach Beginn der Beschwerden auf. In solchen Fällen kann der Arzt eine Blutprobe auf bestimmte Eiweißbausteine untersuchen, die auf einen Herzinfarkt hinweisen – und im Ernstfall gleich ins Krankenhaus einweisen.

Prof. Dr. Kramer:

„Bei der patientennahen Diagnostik muss die Blutprobe innerhalb kürzester Zeit analysiert werden, da die Bestandteile des Blutes nicht durch bestimmte Verfahren wie Zentrifugieren, die Behandlung mit Gerinnungshemmern oder Einfrieren stabilisiert werden. Sofort Ergebnisse zu bekommen ist für einige Situationen in der Klinik oder in der Arztpraxis wichtig. Darin liegt die Stärke der Schnelltests. Allerdings ist die Qualität der Ergebnisse etwas eingeschränkt. Darum sollte sich möglichst immer eine qualitätsgesicherte Diagnostik in einem Labor anschließen. Bei Diabetes."

Bluttests als Selbsttests

Bei manchen Erkrankungen wie Diabetes, Gerinnungsstörungen oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen helfen Bluttests den Patienten, ihre Krankheiten im Alltag zu managen. Diabetiker etwa bestimmen nach einem kleinen Piks in die Fingerkuppe mittels mobilen Messgeräten ihren aktuellen Blutzuckerwert. So können sie kontrollieren, ob sie ausreichend Insulin spritzen oder die Dosis anpassen müssen, damit ihr Blutzuckerspiegel stabil bleibt. Patienten, die zum Beispiel wegen Herzrhythmusstörungen oder einer Gerinnungsstörung blutgerinnungshemmende Medikamente wie Marcumar einnehmen müssen, kontrollieren den Behandlungserfolg mittels Selbsttests. Dazu bestimmen sie aus einem Tropfen Blut den INR-Wert (International Normalized Ratio). Er sagt aus, wie lange das Blut für die Gerinnung braucht. Je höher der Wert liegt, umso langsamer gerinnt das Blut.

Bluttests im Labor

Neben POCT-Verfahren nutzen niedergelassene Ärzte und Krankenhausmediziner umfangreiche Möglichkeiten, die von akkreditierten medizinischen Laboren angeboten werden. Die externen Laborleistungen kommen auch den Krankenhäusern zugute, die über keine große eigene labormedizinische Spezialabteilung mehr verfügen. In größeren Zentrallaboren können zeitnah auch komplexe und umfangreiche spezielle Testverfahren durchgeführt werden.

Infozentrum für Prävention und Früherkennung (IPF) / Siemens Healthcare Diagnostics GmbH

Von der Blutabnahme bis zum Labortest Was passiert mit meinem Blut?

Eine Blutuntersuchung beginnt bereits mit der Blutabnahme in der Praxis: Je nach Verdachtsdiagnose fordert der Arzt bestimmte Laborwerte an. Danach entscheidet sich auch, wie die Blutprobe für das Labor beschaffen sein muss. So gibt es bestimmte Bestandteile im Blut, die sich sehr schnell wieder verflüchtigen. Dazu gehören etwa einige Hormone. Die Botenstoffe besitzen nur eine kurze Wirkzeit im Blut und werden vom Organismus schnell wieder abgebaut. Um zum Beispiel bestimmten Hormonerkrankungen auf die Spur zu kommen, muss die Blutprobe bereits in der Praxis eingefroren werden.

Temperatur und Transportzeit entscheidend

Ein spezieller Transportdienst bringt die Blutproben ins Labor. Diese Aufgaben übernehmen für medizinische Transporte zertifizierte Logistikunternehmen, die dafür sorgen, dass sowohl die Temperatur beim Transport als auch die Transportzeit selbst die Blutproben nicht beschädigen. Wenn der Transport ins Labor länger dauert, müssen die Praxismitarbeiter das Blut bereits in der Praxis die Blutzellen vom Blutserum in einer Zentrifuge trennen und es einfrieren. So übersteht es den Transport unbeschadet.

Barcode sichert Zuordnung der Blutproben

In großen Laborzentren untersuchen Laborärzte und ihre Mitarbeiter Blutproben von in etwa 10 bis 20 Tausend Patienten täglich. Damit Patient, Blutprobe und Laborbefund immer wieder zueinander finden, nutzen niedergelassene Ärzte, Kliniken und Labormediziner Barcodes. Jeder Patient, für den der Arzt eine Laborleistung anfordert, erhält eine Nummer. Diese klebt nicht nur als Barcode auf dem Anforderungsformular, sondern Mitarbeiter versehen außerdem noch in der Praxis jedes Probenröhrchen und jede gefrorene Plasma-Probe mit dem entsprechend identischen Barcode-Aufkleber. Trifft die Blutprobe im Labor ein, lesen die Labormitarbeiter die Barcodes ein. So stellen sie sicher, dass Blutprobe und Befund eines Patienten tatsächlich zusammengehören.

Prof. Dr. Kramer:

„Labore sind keine technischen Analyse-Fabriken, in denen Geräte herumstehen, in die Mitarbeiter nur mechanisch Röhrchen mit Blutproben einfüllen. Es gehört zur Aufgabe von Laborärzten und ihrem qualifizierten Personal, an der richtigen Stelle die richtige Methode und die richtigen Geräte einzusetzen. Laborärzte müssen mit medizinischem Sachverstand entscheiden, welche Untersuchungsmethoden sich am besten eignen, um eine Analyse durchzuführen und Krankheiten somit optimal zu erkennen. Laborärzte sorgen für die Qualität der medizinischen Analytik, so dass die Laborergebnisse richtig und sicher in ihrer Aussage sind.“

Tipps für Patienten: Blut abnehmen

Prof. Dr. Kramer:

„Für viele Blutuntersuchungen ist es inzwischen nicht mehr nötig, dass die Patienten völlig nüchtern in die Praxis kommen. Allerdings sollte es nicht gerade ein großes, fettreiches Frühstück mit dicken Butterstullen und Sahne im Kaffee sein, das Patienten vor einer Blutbestimmung einnehmen. Denn einige Verfahren im Labor messen die Proben auch optisch. Wenn man vorher besonders fettreich isst, dann geraten die Fette auch ins Blut und trüben es. So können optischen Verfahren gestört werden. Ein Toast und eine Tasse Kaffee sind meist völlig in Ordnung. Zudem erleichtert es die Blutentnahme, wenn die Patienten genug getrunken haben. Wenn der Flüssigkeitshaushalt nicht stimmt, können die Venen leichter kollabieren. Das gilt vor allem auch für ältere Patienten. Ob Patienten vor oder nach der Blutentnahme Medikamente einnehmen dürfen, sollte der Arzt entscheiden.“ 

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Immer kleiner, immer einfacherLaboranalytik der Zukunft

Miniaturisierung: Lab on a Chip

Einige Geräte, mit denen Labormediziner Blutproben analysieren, werden immer kleiner. Experten bezeichnen diesen Trend mit dem Begriff „Lab on a Chip“. Für die Vision eines ganzen Labors in einem Mikrochip forschen Wissenschaftler und Techniker an neuen Verfahren und Funktionsprinzipien zur Blutanalyse. So braucht etwa die Trennung von Blutzellen vom Serum in der Zentrifuge Zeit, die sich mit physikalischen Trenntechniken in Mikrokanälen (Kapillaren) womöglich verkürzen ließe. Zudem erhoffen sich die Entwickler, verschiedene Analyseprozesse auf kleinstem Raum ineinander greifen zu lassen, sodass weniger Platz für mehrere, größere Geräte gebraucht wird.

Vereinfachen: Matrix-Verfahren

Mediziner arbeiten zudem daran, mit einem einzigen Testverfahren mehrere Laborwerte abzuprüfen und so Hinweise auf verschiedene Krankheiten zu erhalten. Dafür reicht bereits sogenanntes Kapillarblut – etwa ein Blutstropfen aus dem Finger oder der Ferse. Die Blutentnahme aus der Vene entfällt dann. Das Blut fängt der Arzt mit einer Filterpapierkarte auf. Nachdem es getrocknet ist, sendet der Arzt die Blutprobe ins Labor, wo sie von Labormedizinern untersucht wird. So funktioniert zum Beispiel das Neugeborenen-Screening: Aus vier Tropfen Blut aus der Ferse des Babys erkennen Ärzte mehr als zehn Stoffwechsel- und Hormonerkrankungen.

Prof. Dr. Kramer:

„Matrix-Verfahren kommen auch für Drogentests und Dopingkontrollen zum Einsatz. Auch, welche Medikamentendosis zur Unterdrückung des Immunsystems ein Patient benötigt, können wir inzwischen mit Matrix-Verfahren bestimmen. Andere Untersuchungsverfahren werden dadurch aber nicht überflüssig. Eine Matrix wird nie alle Analyseparameter gleichzeitig abbilden können. Die im Labor etablierten Methoden sind bereits sehr effektiv und kostengünstig. Alle Weiterentwicklungen müssen sich auch mit der heute hohen Qualität in akkreditierten Laboren vergleichen lassen, um eine sichere Laborversorgung der Patienten aufrechtzuerhalten.“

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