Muskelarbeit bezeichnet ganz allgemein Körperbewegung oder körperliche Aktivität durch Muskelkontraktionen, die zu einem Energieverbrauch zusätzlich zum Grundumsatz führt. Unter Ruhebedingungen wird der Energiebedarf der Skelettmuskulatur fast vollständig durch die Oxidation freier Fettsäuren gedeckt. Mit einsetzender Muskelarbeit steigt der Energiebedarf akut an und kann unter Umständen das 8- bis 10-fache des Ruhebedarfs erreichen. Zur Deckung dieses Energiebedarfs greift die Muskulatur anfangs vorrangig auf Glukose und erst bei länger als einer Stunde andauernder Muskelarbeit auf eine Mischung aus freien Fettsäuren und Glukose zurück. Der Glukoseverbrauch wird initial aus den eigenen muskulären Glykogenreserven gedeckt. Überlappend wird wenige Minuten nach Beginn der Muskelarbeit die Glukoseaufnahme aus dem Blut durch die Eigenkontraktion der Muskulatur in Anwesenheit von Insulin erheblich gesteigert. Die Steigerung des Glukosetransports aus dem Blut in die Muskelzelle erfolgt durch die Translokation der Glukosetransporter (GLUT-4) vom endoplasmatischen Retikulum in die Muskelzellmembran. Ein Abfall des Blutzuckerspiegels unter Muskelarbeit wird durch eine präzise und adäquate Steigerung der hepatischen Glukosefreisetzung (HGP) ausgeglichen, wenn keine gleichzeitige Glukoseresorption aus der Nahrung zur Verfügung steht. Die Steigerung der HGP wird im Wesentlichen durch eine Hemmung der pankreatischen Insulinsekretion und dem daraus resultierenden Abfall des Insulinspiegels im Pfortaderblut bewirkt.
Diese Anpassungsvorgänge der Glukosebereitstellung führen je nach Dauer und Intensität der Muskelarbeit zur teilweisen bis vollständigen Entleerung der muskulären und hepatischen Glukosespeicher. Diese werden nach Beendigung der Muskelarbeit wieder aufgefüllt. Bei Menschen mit Typ-1-Diabetes fehlt die endogene Insulinsekretion. Die notwendige exogene Insulinsubstitution stört die physiologische, fein abgestimmte Regulation des Substratflusses während der Muskelarbeit. So führt jede Insulininjektion zu einem relativen Insulinüberschuss. Dieser verhindert während Muskelarbeit die bedarfsgerechte Steigerung der HGP bei gleichzeitig stark stimulierter muskulärer Glukoseaufnahme. Auslassen von Insulininjektionen, Katheterokklusionen bei Insulinpumpentherapie oder Infekte führen zu einem absoluten bzw. relativen Insulinmangel. Dieser Insulinmangel führt zusammen mit den kontrainsulinären Hormonen zu einer Steigerung der HGP, während parallel dazu die Glukoseaufnahme in die Muskulatur nur geringfügig zunimmt. Ergebnis ist ein Anstieg des Blutzuckers. Sport und Spiel sind für alle Menschen ein Stück Lebensqualität und insbesondere für Kinder und Jugendliche ein wichtiges integratives Moment. 1,1 mmol / l) und Ketonurie (Azeton im Urin) liegt ein starker Insulinmangel vor.
