Vorlesung 7-9

Organismus ist bestrebt, die Konzentration an Glucose im Blut über einen engen Konzentrationsbereich zu regulieren

• Gehirn und ZNS benötigen Glukose

Mindestkonzentration Glukose im Blut ca 60 mg/100ml Blut oder 3,3 mM

Glucosereserven reichen für einen Tag

• Bei längerem Defizit an Kohlenhydraten bildet der Organismus Glucose aus anderen Substraten (va Aminosäuren)

in erster Linie hormonell reguliert

• Insulin (senken Blutzucker)

• Glucagon, Adrenalin, Cortisol (erhöhen Blutzucker)

Heißhunger

Nervosität, Reizbarkeit

Übelkeit

Erbrechen

Schwitzen

Tachykardie

Bluthochdruck

Störungen des ZNS

Hypoglykämischer Schock

Unsachgemäße Insulinverabreichung bei Diabetikern

Insulindoping im Sport

Langer Nahrungsentzug, Sport, Stress verursachen nur moderate Reduktion

Blutglukose hoch

• Beta-Zellen schütten Insulin aus

• Glykolyse

Blutglukose niedrig

• Alpha-Zellen schütten Glukagon aus

• Gluconeogenese

Nach Nahrungsaufnahme steigt das Plasmainsulin schnell und spitz

Blutglukose flacher/abgerundeter

Im Tagesablauf sind die Plasmainsulin-Peaks zum Abend höher

• Abends sind wir etwas mehr insulinresistent

• Vorbereitung auf Schlaf, damit Blutzuckerspiegel über Nacht konstant bleibt

ja vorallem Adenin und Leucin

Aminosäuren müssen in die Gewebe und Muskel um Energiespeicher anzulegen

• Insulin ist dabei behilflich

Ort: Beta-Zellen des endokrinen Pankreas (80% der Inselzellen)

Peptidhormon aus 51 AS die zu 2 Polypeptidketten unterschiedlicher Länge angeordnet sind und über Disulfidbrücken miteinander verbunden

Im Endoplasmatischen Retikulum Proteinsynthese

• Präpro-Insulin (104 AS)

• Pro-Insulin (84 AS)

  • Abspaltung C-Peptid

• Insulin (51 AS)

guter Marker, ob und wie viel Insulin der Patient selbst bilden kann

Glucoseeinstrom über den GLUT1 führt zu einer gesteigerten Bildung von ATP durch die Glykolyse

Das erhöhte ATP/ADP Verhältnis führt zu einer Hemmung eines Kaliumkanals

Es entsteht ein Membranpotential, das zu einem Einstrom von Calciumionen führt

Signaltransduktionskaskaden werden initiiert, die zu einer Exozytose von Insulin aus der Beta-Zelle führen

Ausschüttung Ras

• Wachstum von Gewebe

Translokation zur Plasmamembran

Ohne Insulin befindet sich GLUT4 innerhalb der Zelle

Mit Insulin ist weniger innerhalb der Zelle und mehr in der Membran

A-Zellen der Langerhansschen Inseln

Präproglukagon (-Signalpeptid)

• Proglukagon (Glicentin)

• Glukagon (biologisch aktiv)

Speicherung in Granulat

Stimuli

• Hypoglykämie

• Proteinreiche Mahlzeiten

• Körperliche Arbeit

• Sympathikusaktivierung

• Somatotropin (Wachstumshormone)

Hemmung

• Insulin

• Somatostatin

Mobilisierung der KH-Speicher

Mobilisierung der Fett-Speicher

Förderung der Glukoneogenese

schnelle Wirkung: Phosphorylierung von Enzymen

Langsame Wirkung: Phosphorylierung von Transkriptionsfaktoren

proteinreiche

• Glucose ist konstant, da keine Kohlenhydrate mit der Mahlzeit aufgenommen wurden

• Insulin wird ausgeschüttet

• Glukagon wird ausgeschüttet und aktiviert die Glukoneogenese in der Leber

Kohlenhydratreiche

• Glucose steigt an

• Insulin stärker ausgeschüttet als bei der proteinreichen

• Glukagon gehemmt, da genügend Kohlenhydrate mit der Nahrung aufgenommen wurden

8-9 mmol/liter

150-175 mg/dl

Beschreibt die Blutzuckerwirksamkeit verschiedener Kohlenhydrate

Qualität der Kohlenhydrate

• Je höher der GI desto stärker ist der Blutzuckeranstieg

Sagt nichts über die Menge der Kohlenhydrate

Vergleichslebensmittel Glucose (GI = 100)

Lebensmittel mit niedrigem GI führen bei Gesunden und Diabetikern zu einer günstigen Beeinflussung verschiedener metabolischer Parameter

• Hülsenfrüchte und Vollkornprodukte zeigen einen kleinen GI

Menge der Kohlenhydrate wird auch berücksichtigt

GI/100 x Menge an enthaltenen Kohlenhydraten

je mehr das Lebensmittel verarbeitet ist, desto höher ist der GI

Komplexe KH erniedrigen GI

Einfache KH erhöhen GI

weitere Faktoren

• Partikelgröße, Temperatur während der Verarbeitung, andere Nahrungsbestandteile (Fette, Proteine)

Glykogensynthese

• Aufbau

Glykogenabbau

• Abbau

Glykolyse

• Abbau

Hexose-Monophosphat Weg

• Abbau

• Alternativer Abbauweg für Glucose-6-Phosphat

Glukoneogenese

• Aufbau

Glykogen ist stärker verzweigt

Startermolekül = Glykogenin

Speicherort = Zytosol der Zelle

Leber

• Bis zu 10% bezogen auf Frischmasse = 150g

• Abfall im Fasten bis auf 0,1%

Muskel

• 1% bezogen auf Frischmasse = 250g

• Trainiert bis zu 4%

Abbau

• Glykogenphosphorylase

Aufbau

• Glykogensynthetase

Glc-1-Phosphat wird mit Uritintriphosphat gebunden

• Glucose-1-Phosphat-UTP-Transferase

Starterglykogen (Glukose oder Glykogenin) wird an dieses gebunden; Pyruphosphat wird dabei abgespalten

• Glykogensynthese

Es entsteht Glykogen

Verzweigungen werden eingefügt

Amylo-1,4 zu 1,6 Transglucosylase

durch Glykogenphosphorylase

Es entsteht ein Glucose-1-Phosphat und ein um ein Glucosylrest verkürztes Glykogen

Alpha (1,4) zu Alpha (1,6) Glucantransferase

• Führt zu einer Verlängerung der Hauptkette

Amylo-1,6-Glucosidase

• Führt zum Abspalten des letzten verbleibenden Glukoserests durch Abspaltung von Wasser

nur in der Muskulatur

AMP (als Zeichen für Mangel an ATP) - Aktivierung der Glykogenphosphorylase - Glykogenabbau - Glucose-6-Phosphat wird freigesetzt - als Energiequelle für den arbeitenden Skelettmuskel

ATP + Glucose-6-Phosphat hemmen Glykogenabbau

Erhöhte Calzium Spiegel (bei vermehrter Muskelarbeit) stimulieren den Glykogenabbau, da Energie in Form von Glucose benötigt wird

Glukagon (Leber) und Adrenalin (Muskel) - cAMP steigt - Phosphorylierung der Schlüsselenzyme: Glykogenabbauende Enzyme sind Phosphorylierung aktiv, glykogenaufbauende Enzyme inaktiv - Glykogenabbau

Insulin - cAMP sinkt - Dephosphorylierung der Schlüsselenzyme - Glykogenaufbau

über GLUT4 - insulinabhängig

Abbau von Glucose zur Energieerzeugung (direkt in Form von ATP, indirekt in Form von NADH/H+ - liefert über die Atmungskette ATP) - auch in Abwesenheit von Sauerstoff

Bereitstellung von funktionellen Zwischenprodukten für weitere Biosynthesen (zB Acetyl-CoA aus Pyruvat für die Biosynthese von FS und Cholesterin)

Glucose-Aufnahme in die Zelle und erste Phosphorylierung

• Festhalten der Glucose

• Reaktion irreversibel

• ATP Verbrauch

• Enzym: Hexokinase (niedriger KM-Wert, dadurch höhere Affinität zur Glukose)

Umbau und zweite Phosphorylierung der Glucose

• Freigabe zur Glykolyse

• Reaktion irreversibel

• ATP Verbrauch

• Enzym: Phosphofruktokinase

Spaltung in zwei C3 Körper und Isomerisierung

Dehydrogenerierung erhöht P-Übertragungspotential, anschließend P-Übertragung auf ADP

Dehydratisierung und anschließend P-Übertragung auf ADP

• Reaktion irreversibel

• Enzym: Pyruvatkinase

Zytosol

Allosterische Regulation

• Intrazellulär gebildete Moleküle beeinflussen bestimmte Enzymaktivitäten

  • Homöostase der Zelle (nur so viele Produkte hergestellt wie nötig)

  • Schutzfunktion (stellt Arbeit der Zelle sicher unabhängig von Wünschen des Organismus)

Hormonelle Regulation

• Bildung von Hormonen (Insulin, Glukagon, Adrenalin) die über den Blutweg die Zielorgane erreichen und dort über spezifische Rezeptoren und sekundäre, intrazelluläre Botenstoffe (cAMP) den Energie-STW über Interkonvertierung oder Induktion/Repression von Genen regulieren

• CAMP (zyklisches Adenosinmonophosphat) = Hungersignal - Aktivierung Proteinkinase A - Phosphorylierung von Enzymen, die dann entweder aktiv (Glukoneogenese) oder inaktiv (Glykolyse) sind (Interkonvertierung

Energiemangel

endogene Biosynthese von Glukose aus Nicht-Zuckern (Laktat, Aminosäuren..) in Hungerzuständen

Weitgehende Umkehrung der Glykolyse

Hauptsächlich Leber (zur Aufrechterhaltung des Blut Glucose Spiegels), aber auch Niere und Epithelzellen des Dünndarms im Fastenzustand

Zellkompartimente: Zytosol, Mitochondrium, ER

Notwendig für Gehirn und Erythrozyten

• Aber auch für Nebennierenmark, Laukozyten im aktiven Zustand

nein

Glukose als C6 Körper kann nur aus C3 oder C6 Körpern gebildet werden

Acetyl-CoA ist C2 Körper

Energieaufwand Glukoneogenese > Energiegewinn Glykolyse

Phosphoenolpyruvat ist sehr viel energiereicher als Pyruvat

Umgeheng über Pyruvatcarboxylase: Pyruvat zu Oxalacetat zu Malat und über den Malat-Shuttel aus Mitochondrium raus zurück ins Zytosol

Fettgewebe

• Glycerin

  • C3 Körper kann genutzt werden: 9g Glycerin pro 100g Fettgewebe

Ery, Muskel

• Laktat, Aminosäuren (va. Alanin)

  • Wenn Glukosemangel - Ausschüttung Cortisol

  • Cortisol aktiviert Ubiquitin.., das führt zum Abbau des Muskelproteins

Weitere glukoplastische Aminosäuren

• Propionat

  • Entsteht durch Mikroorganismen im Dickdarm

    • Aus Ballaststoffen werden flüchtige Fettsäuren gebildet - in die Leber

    • 20-40g Ballaststoffe nehmen wir täglich über die Nahrung auf - ca 5g Propionat täglich

Gewinnung von NADPH+/H+ und Pentosen

Glucose-6-Phosphat

Durch Glucose-6-Phosphatdehydrogenase

• Glucose oxidiert, NADP+ reduziert

Zu 6-Phosphogluconolacton

Durch Gluconolactonhydrolase

• Anlagerung Wassermolekül

Zu 6-Phosphogluconat

Durch 6-Phosphogluconatdehydrogenase

• Glukose oxidiert, NADP+ reduziert

Zu 3-Keto-6-Phosphogluconat

Durch Decarboxylierung (Abspaltung CO2)

Zu Ribulose-5-Phosphat

C5-Körper (Pentosen) können als Bausteine für Synthesen genutzt werden

C5-Körper werden aber auch wieder zu C6-Körpern aufgebaut

Transaldolasen überträgt C3-Einheiten

Transketolase überträgt C2-Einheiten

Leber

Fettgewebe

Nebennierenrinde

Laktierende Milchdrüse

Fettsäure- und Cholesterinsynthese

Fructose-1-Phosphat-Weg (Abbau über Glykolyse)

Sonderfall: Hexokinase-Weg

- statt Fruktokinase spaltet Hexokinase in Fructose-6-Phosphat, dann weiter wie bei der Glucose

Hexokinase hat eine 20fach höhere Affinität zu Glucose als zu Fructose

Hexokinaseweg kommt deshalb nur in Geweben mit niedriger Glukosekonzentration vor

• ZB Fettgewebe, nicht jedoch in der Leber

Fructose läuft nicht über die Phosphofruktokinase, die ein Schlüsselenzym der Glykolyse ist, sondern mündet über Dihydroxyaceton-Phosphat in die Glykolyse

Schritt ist nicht reguliert

Fructose kann die Bildung von Glycerol-3-Phosphat in der Leber begünstigen, das Ausgangssubstrat für die Bildung von Triglyceriden ist

Konsum von Fructose führt daher zu einer Steigerung der Triglyceride in der Leber und im Blut

• Nichtalkoholische Fettleber / Hypertriglyceridämie

Galaktose

Galaktokinase mit ATP Verbrauch

Galaktose-1-Phosphat

Galaktose-1-Phosphat-Uridyltransferase (GALT)

Glucose-1-Phosphat

Ab hier weiter wie bei der Glucose

• Glykogensynthese oder Glykolyse

Hyperglycämie

Hyperlipidämie

Metabolische Azidose

Glucose durch Nahrung im Blut - Blutzucker erhöht

Aufnahme in Muskel und Fettgewebe gehemmt

Dadurch Aminosäuren und Fettsäuren in Blut, Körper denkt es herrscht Energiemangel

Blutzucker steigt weiter an

Leber produziert aus Fettsäuren Ketonkörper

Durch Ketonkörper im Blut - metabolische Azidose

Glucose

Ketonkörper-Anionen

Wasser, Elektrolyte

Serotonin wird im Gehirn aus Tryptophan gebildet

Bildung von Serotonin hängt ab von der Aufnahme von Tryptophan in das Gehirn

Insulin fördert die Bildung von Serotonin durch die Steigerung des Tryptophan

Hunger/Appetit-Regulation

• Heißhunger bei Serotoninmangel - Insulinspiegel niedrig

Schlaf-/Wach Rhythmus

• Serotonin wirkt beruhigend

Emotionale Kontrolle

Tonus der Blutgefäße

• Blutgefäße weiten sich - Migräne

Stoffe, die durch körpereigene Enzyme im Dünndarm nicht verdaut und somit nicht in resorbierbare Formen überführt werden

Stoffe, die im Dickdarm teilweise durch mikrobielle Enzyme fermentiert werden

• Kurzkettige Fettsäuren: Acetat, Propionat, Butyrat - Chymusansäuerung, Energiesbubstrat

• Fermentationsgase (CO2, H2, CH4) - Flatulenz

Nicht-essentielle Nährstoffe

Im Falle der Fermentierbarkeit zu kurzkettigen Fettsäuren besitzen sie einen Brennwert von ca 2 kcal/g Ballaststoff

Entstehung von Darmgasen

Methode, um Lebensmittel haltbar zu machen, indem organische Stoffe mithilfe von Mikroorganismen wie Bakterien und Pilzen umgewandelt werden

Pflanzlich

• Struktur-Polysaccharide

  • Cellulose, Hemicellulose, Pektine, Beta-Glukane

• Wasserbindende Polysaccharide (Pflanzengummis)

  • Traganth, Carubin, Schleimstoffe aus Pflanzensamen

• Algenpolysaccharide

  • Alginate, Carrageen, Agar-Agar

• Speicher-Polysaccharide

  • Inulin, unverdauliche Stärke

• Unverdaubare Oligosaccharide

  • Raffinose, Stachyose, Verbascose

Tierisch

• Chitin

Lignin

Unverdauliche Proteine

• Keratin

Hochschmelzende Fette

Fettersatzstoffe

• Glycerinether, Fettsäureester mit anderen Alkoholen als Glycerin, Zucker-Fettsäure-Ester

Unlösliche Mineralstoffe

• Silikate, Erdalkaliphosphate

Pflanzenwachse

löslich (Quellstoffe)

• Pektine, Beta-Glucane, Teile der Hemicellulose

• Pflanzengummis

• Algenpolysaccharide

Unlöslich (Füllstoffe)

• Lignin

• Cellulose

• Hemicellulose

Abbau zu den Monomeren

Fermentierung zu Acetat, Propionat, Butyrat

je höher der Typ, desto höher die Balaststoffe

• Unlösliche erhöhen sich deutlich

Komponenten

• Glucose (1-4 Beta glykosytische Bindung)

Eigenschaft

• Unverdaulich, unlöslich

Komponenten

• Glucose

  • 1-3, 1-4 Beta glykolytisch

  • 1-3, 1-6 Beta glykolytisch

Eigenschaft

• Unverdaulich, quellend, viskositätserhöhend, löslich

Komponenten

• Glucose, Xylose, Arabinose, Mannose, Galaktose

• Meist stark verzweigt

Eigenschaft

• Unverdaulich, teilweise löslich

Komponenten

• Xylose, Arabinose

Eigenschaft

• Unverdaulich, quellend, viskositätserhöhend, teilweise löslich

Komponenten

• Hauptkette: Poly-Galakturonsäure

• Seitenkette: Arabinose, Galactose, Xylose

Eigenschaft

• Unverdaulich, löslich, viskositätserhöhend, Gebilden

Komponenten

• Phenylpropan

Eigenschaft

• Extrem resistent

Komponenten

• Fruktose (1,2 Bindung)

Eigenschaft

• Unverdaulich, löslich

Komponenten

• N-Acetylglycosamin

Eigenschaft

• Unverdaulich, unlöslich

Strukturkohlenhydrat (pflanzliche Zellwand) - Zugfestigkeit

Monomer: Glucose (Homoglucan)

Lineare, unverzweigte Kette: 1-4 Beta-glycosidisch verknüpft

Quasikristallin durch starke intermolekulare H-Brücken

Wasserunlöslich

Spaltbar durch mikrobielle oder Futterenzyme

Kautätigkeit

Speichelbildung

Peristaltik

• Wellenförmige Muskelbewegung, die in Hohlorganen wie Speiseröhre, Magen, Darm stattfindet

Keine Wasserbindung - Füllstoff

Teilweise fermentierbar

Stuhlvolumen (Bakterienmasse)

Lichenin

• 1-3, 1-4 Beta-Glucan

• Speicherkohlenhydrat

• Geknickte Ketten

• Unverzweigt

• Wasserbindend

• Spaltbar durch mikrobielle Enzyme und Futterenzyme

Laminarin

• 1-3, 1-6 Beta-Glucan

• Speicherkohlenhydrat

• Verzweigt

• Wasserlöslich

• In Algen vorkommend

Wasserbindung, Viskosität und Gelbildung führen zur Erhöhung des Chymusvolumen

Verzögerte Magenentleerung (Gel fließt langsamer als Wasser)

Peristaltik - beschleunigte Dünndarmpassage

• Chymustransitzeit im Dünndarm geringer

Stuhlvolumen erhöht durch den Bulking effect

Zunahme des Stuhlvolumens durch wasserbindende Ballaststoffe

Strukturkohlenhydrat: Stütz- und Gerüstsubstanz

Homo- und Heteropolysaccharide aus C5-Zuckern und C6-Zuckern

• Pentosane

• Hexosane

Häufig stark verzweigt

Teilweise löslich (alkalische oder sauer Lösungsmittel)

Spaltbar durch mikrobielle Enzyme und Futterenzyme

Füllstoff

Wasserbindung

Viskosität

Verzögerte Magenentleerung

Peristaltik erhöht - Chymustransitzeit im Dünndarm verringert

Stuhlvolumen durch Bulking effect erhöht

Fermentierung, Gasbildung

Unspezifische Bindung: Kationen, Gallensäuren

Gallensäure entsteht aus Cholesterin, wenn wir Gallensäure verlieren, muss diese durch Cholesterin neugebildet werden

Aufbau

• Hauptkette: D-Galacturonsäure, Alpha 1,4 glycosidisch verknüpft

• Seitenketten: 1-50 Einheiten Arabinose, Galactose, Xylose

• Mit Methanol veresterte Carboxygruppen

Funktion

• Festigende und wasserregulierende Funktion in der pflanzlichen Zellwand (Gelcharakter der Mittellamelle)

Wasserbindung, Viskosität, Gelbildung führen zur Erhöhung des Chymusvolumens

Verzögerte Magenentleerung

Chymustransitzeit im Dünndarm verringert

Stuhlvolumen durch Bulking Effekt erhöht

Fermentierung im Dickdarm

Gallensäurebindung

niedrig verester 5-50%

• Gelbildung in Anwesenheit mehrwertiger Kationen auch ohne Zucker

Hoch verestert >50%

• Gelbildung bei einem Zuckergehalt von >55% und ph Wert 1-3

Festes und resistentes Molekül

3-dimensionales Netzwerk aus Phenylpropanen

Substituierten des Benzolrings

• Propankette (C-Gruppe)

• Hydroxylgruppen (OH-Gruppen)

• 1-2 Methoxygruppen

• Alkoxy-Gruppen

Stützfunktion

• Verholzung der Zellwand (Lignifizierung) - Druckfestigkeit; bis zu 30% der Trockenmasse von Pflanzen

Füll- bzw Kittmaterial für Mittellamelle (hydrophob)

Anregung der Kautätigkeit, Füllstoff, Peristaltik

Keine Fermentierung und Wasserbindung

Unspezifische Bindung: Gallensäurebindung

unverdauliche Stärke

• Wegen physikalischer Eigenschaften (zB grob Gemahlene Körner, Samen)

• Wegen resistenter Stärkegranula (zB rohe Kartoffeln, Bananen)

• Retrograde Stärke (zB erkaltete gekochte Kartoffeln)

in roher Kartoffel sehr hoch - für uns unverdaubar

Beim Kochen wandelt sich diese in schnell verdaubare Stärke

Nach erkalten wieder etwas mehr resistente Stärke, aber nicht so viel wie zu Anfang

Hexaphosphorsäureester des (Myo-)Inosit(ol)s

Begleitstoff von pflanzlichen Ballaststoffen

Essentieller Bestandteil der pflanzlichen Zellwand

P-Speicher der Pflanze

Spaltung durch mikrobielle Phytasen, Pflanzenteilen Phytasen, Futterenzyme

Bildung unlöslicher, nicht resorbierbarer Komplexe mit zweiwertigen Kationen im Magen-Darm-Trakt

Eingeschränkte Verwertung von zahlreichen Mineralstoffen

Monomere: Glucosamin und Acetyl-Glucosamin

1-4 Beta-glycosidisch verknüpfte Ketten

Strukturbestandteil des Exoskeletts der Arthropoda

Bestandteil der Schalen von Krabben, Hummern und Garnelen

Zellwandkomponenten “Niederer Pilze” und “Höherer Pilze”

in wässrigen Lösungsmitteln unlöslich

Weich, biegsam

Zusammen mit Sklerotin bildet Chitin das Athropodin

Chitosan wirkt als Lipidadsorbens

Einsatz von Chitosan

• Fettblocker (nur vereinzelt zugelassen)

• Filtermaterial (Abwasserklärung)

ähnlich wie Cellulose

• Füllstoff, Dehnungsreiz, Peristaltik, Kautätigkeit, Speichelbildung

• Unspezifische Bindung: Gallensäure

verzögerte Entleerung Magen

Schwermetallbindung Dünndarm

Steroidbindung Dünndarm

Gallensäurebindung Dünndarm

Verkürzte Transitzeit

NH3-Bindung

Kurzkettige FS

PH-Wert Änderung

Konsistenzänderung

Volumenzunahme

indifferent

• Mucosaveränderungen

• Fettlösliche Vitamine

• Verminderte Resorption

• FE-Bindung

Unerwünscht

• Mineralstoff-/Spurenelementbindung

• erhöhte Gasbildung

unverdaute/resistente Stärke

NSP

Werden zu Monosacchariden

Wird zu Pyruvat aufgespalten

Endprodukte

• Propionat (Verwendung in Gluconeogenese)

• Acetat (Verwendung in Fettsäurensynthese)

• Butyrat (Energiequelle + Prävention für Darmkrebs)

Adipositas bei Erwachsenen

Hypertonie

Koronare Herzkrankheit

Evtl auch Dyslipoproteinämie (Senkung Gesamt- und LDL-Cholesterin); maligne Tumoren im Lolorektum

Typ 2 Diabetes

Maligne Tumore im Kolorektum

Evtl auch koronare Herzkrankheiten; maligne Tumore im Magen

Typ 2 Diabetes

Hypertonie

Koronare Herzkrankheiten

Evtl auch Senkung Gesamt und LDL Cholesterin

Senkung von Gesamt, LDL und geringem Ausma auch HDL Cholesterin

Koronare Herzkrankheit

Nicht löslich

• resistent gegenüber Degradation durch bakterielle Enzyme im Kolon

• Keine Gelbildung

Löslich

• Abbau durch bakterielle Enzyme im Kolon

• Gelbildung mit Flüssigkeit

nicht-löslich

• Regulation der Dickdarmtransitzeit

• Erhöhung der Stuhlmasse/-frequenz

Löslich

• Verzögerte Magenentleerung

• Verzögerte Glukoseabsorption

• Senkung LDL- und Gesamtcholesterin

nicht-löslich

• Lignin

• Zellulose

Löslich

• Gummi

• Mucilagene

nicht-löslich

• Weizen- und Vollkornprodukte

• Apfelschorle

• Kohl

• Karotten

• Rosenkohl

• Blumenkohl

Löslich

• Hafermehl

• Bohnen

• Erbsen

• Gerste

• Zitrusfrüchte

• Kartoffeln

über 30g pro Tag

Frauen 16g/1000 kcal

Männer 12,5g/1000 kcal

empfohlene Ballaststoffquellen

• Vollkornprodukte

• Gemüse

• Frisches oder getrocknetes Obst

• Nüsse

erhöhte Sättigung

Verringerter Stärkeabbau und verringerte Glukoseabsorption

erhöhtes Stuhlgewicht

Energiequelle

Erhöhte Absorption von Na/H2O

Epitheliale Effekte

Bakterielle Proteinsynthese/Stoffwechselprodukte und Biomasse sind erhöht

In einem geschlossenen System kann Energie weder gewonnen werden noch verloren gehen, aber seine Form ändern

Zufuhr = Ausscheidungen + Wärme + Gespeicherte Energie (Fett, Protein) + Mechanische Arbeit

Sonnenlicht

es wird nichts gespeichert

Energie muss mobilisiert werden

Freiwillig ablaufende Reaktionen führen zu einer Vergrößerung der Entrophie (Unordnungszustand)

Um die Entropie zu verringern, muss Energie aufgebracht werden

Bruttoenergie (Energiegehalt organischer Stoff in der Nahrung) = Verbrennungsenergie

• -Energie im Stuhl (unverdauliche Stoffe zB Ballaststoffe)

Verdauliche Energie (auf Ebene des Darms steht diese Menge zur Verfügung)

• -Energie in Harn (und Gasen)

Umsetzbare Energie (ME)

Erhaltung und Speicherung

Wärme und Energie in Fettgewebe und Muskelgewebe

= Menge an Wärme, die wir verlieren

bei Kindern

• Speicherung in Muskelgewebe und Organe, die noch wachsen

Bei Erwachsenen

• Speicherung in Fettgewebe, da nicht mehr im Wachstum

Energie, die im Körper gespeichert wird, unter Berücksichtigung aller Verluste

Energieaufnahme

Im Dünndarm vermischen der Energie aus Nahrung und Energie aus endogenen Sekreten und Darmzellen

Im Dickdarm mikrobieller Abbau unverdauter Stoffe und Freisetzung von Energie

Energie in Stuhl und Gasen verlassen Körper

Nieren geben Energie über den Harn ab

Energie in Nahrung - Energie in Stuhl, Gasen, Harn

Verfügbare Energie - Wärmeabgabe über den Körper

Fettsäuren sind energiereich - Fette mit langen Fettsäuren sind energiereicher als Fette mit kurzen

• Circa 40 kJ / 9 kcal

Proteine zweitenergiereichsten

• 24 kJ / 6 kcal

Kohlenhydrate als drittes

• Stärke mehr als Glucose, da Glucosemoleküle enger aneinander

• 17 kJ / 4 kcal

Ethanol

Glucose

• Aufwand 73,6 kJ / Mol ATP

• Wirkungsgrad 45 Prozent

Stearinsäure / Palmitinsäure

• Aufwand 78 kJ / Mol ATP

• Wirkungsgrad 43 Prozent

Asparaginsäure

• Aufwand 99 kJ / Mol ATP

• Wirkungsgrad 33 Prozent

Casein

• Aufwand 94,5 kJ / Mol ATP

• Wirkungsgrad 31 Prozent

zusätzliche Fettkalorie

8000-9500 kcal zum Aufbau

7500-8000 kcal zum Abbau

Grundumsatz und Leistungsumsatz

Grundumsatz

• Fettfreie Körpermaße, Fettmasse, Alter, Geschlecht, Vererbung, Hormone

Leistung

• Intensität, Dauer, Körpergewicht

Energieverbrauch einer gesunden Person im Ruhezustand, morgens vor dem Aufstehen, nach mindestens 12-stündiger Nahrungskarenz in einer thermoneutralen Umgebung

Er entspricht dem Energiebedarf zur Aufrechterhaltung aller lebenswichtigen Funktionen

Muskulatur

• 30 KG Gewicht

• 24% MR

Leber

• 1,6 KG Gewicht

• 22% MR

Gehirn

• 1,4 KG Gewicht

• 19% MR

Niere

• 0,29 KG Gewicht

• 10% MR

Erhöhte Wärmebildung nach Nahrungsaufnahme infolge

• Der Tätigkeit der Verdauungsorgane

• Von Absorptionsprozessen

• Des Transportes von Nährstoffen in Zellen

• Syntheseprozesse (Glykogen, Fettgewebe, Protein)

Abhängig von den aufgenommenen Nährstoffen

• Proteine: 18-25%

• Fette: 2-4%

• Kohlenhydrate: 4-7%

Körper muss isch weder heizen noch kühlen

Wärmeübergang in Organismus intensiver bei Aufguss

• Luftfeuchte steigt

Und wenn Handtuch gewedelt wird

• Bewegung der Luft

höhere Luftfeuchte

Bewegung der Luft

braun

• Stoffwechselaktiv

• Viele Mitochondrien

Weiß

• Mitochondirenarm

• Stoffwechselinaktiv

uncoupling Protein wird in die innere Mitochondrienmembran eingebaut

Protonengradient wird ohne ATP-Bildung abgebaut

Energie aus Fettsäuren wird genutzt, um Wärme zu bilden

Entkopplung der Atmungskette durch UCP

Anstieg der Körpertemperatur durch

• Erhöhte Herzfrequenz

• Vermehrte Durchblutung der Haut

• Bildung von Schweiß

Muskelkontraktion durch unbewusste bzw unwillkürliche Bewegungen können bis 10% des Gesamtenergieumsatzes ausmachen

Zappeligkeit

bei moderater körperlicher Aktivität wie folgt

• Grundumsatz 45-60%

• Körperliche Aktivität 30-40%

• Postprandiale Therogenese 8-12%

• Unwillkürliche Muskelaktivitäten -10%

• Thermoregulation 5%

Glucose: 1,0

Alanin: 0,84

Tripalmitat: 0,71