Der Energiebedarf ergibt sich aus?
Grundumsatz Arbeitsumsatz Thermogenese nach Nahrungszufuhr Geschlecht Alter Lebensumstand (Wachstum, Schwangerschaft, etc.) Außentemperatur
Grundumsatz Definition und Zahlenwerte
E-verbrauch eines entspannt liegenden Menschens 12 Stunden nach der Nahrungsaufnahme bei 20Grad E für Atmung Herz Gehirn Männer: 1kcal/kg/h Frauen: 0,8kcal/kg/h
Leistungsumsatz?
Grobe Berechnung für tägl. E-Bedarf bei überwiegend sitzenden Tätigkeiten GU + 30%
PAL?
Physical Activity Level? 1,2 sitzen/liegen 1,4-1,5 Sitzen liegen mit weniger Anstrengung? 1,6 - 1,7 sitzende Tätigkeit, zeitweise zusätzlicher Energieaufwand (gehen, stehen) 1,8 - 1,9 Gehende, stehende Arbeit 2 - 2,4 Körperlich anstrengende Arbeit Empfehlung WHO und WCRF: PAL von 1,7 zur Prävention von Übergewicht, koronarer Herzerkrankungen, Diabetes Typ II, diverser Krebserkrankungen, Osteoporose und Sarkopenie.
Joule und kcal im Vergleich?
1 kcal = 4,184 kJ Kohlenhydrate: 17 kJ oder 4 kcal/g Fett: 38 kJ oder 9 kcal/g Protein: 17 kJ oder 4 kcal/g Alkohol: 30 kJ oder 7 kcal/g
D-A-CH-Referenzwerte
Empfehlung?
Schätzwert?
Richtwerte?
Empfehlung: optimale Zufuhr an einem Nährstoff, die einen optimalen Stoffwechselablauf des Körpers gewährleistet (Proteine, ω -6 Fettsäuren) Schätzwert: hier gibt es noch keine ausreichenden abgesicherten experimentellen Daten über den Bedarf (Vit. A, ω-3 Fettsäuren) Richtwerte: dienen als Orientierungshilfen (Wasser, Fett, Cholesterin, Ballaststoffe, Na, K, Fluorid, ß-Carotin)
Flüssigkeitsbedarf?
Der tägliche Flüssigkeitsbedarf liegt rein rechnerisch zwischen 1,5 und 2,7 Litern. Dies setzt sich zusammen aus: Getränken (400-1350 ml)Wasser in der Nahrung (800-1000 ml)Oxidationswasser vom P,- KH- und Fettstoffwechsel (300-350 ml) Durst entsteht bei einem Flüssigkeitsdefizit von ca. 0,5% des KG entsprechend 350 ml.
Kaffee als Flüssigkeitslieferant?
Kaffee: einmaliger Konsum wirkt eindeutig diuretisch.Ausscheidung von Wasser und Natrium bei ausreichendem Extrazellulärvolumen ohne Bedeutung. Unzureichendes Extrazellulärvolumen: Kaffee kann Flüssigkeitsdefizit nicht ausgleichenEinschränkung des effektiv zirkulierenden Plasmavolumens bzw. der HämoperfusionEinschränkung der Nährstoffversorgung der Zellen. Im Allgemeinen werden 3 Tassen Kaffee täglich alsakzeptabel angesehen (= 420 ml) und dürfen zur täglichen Flüssigkeitsmenge gezählt werden.Ausnahme: Personen mit marginaler Flüssigkeitszufuhr (z.B. ältere Personen).
Kohlenhydrate= ?
= Polyhydroxyaldehyde bzw. –ketone
Monosaccharide?
Triosen, Tetrosen, Pentosen, Hexosen, Heptosen Nur Pentosen und Hexosen sind ernährungs- physiologisch bedeutsam. PENTOSEN:keine Bedeutung als Energiequelle, jedoch als D-Ribose bzw. D-2-Desoxyribose in den Nukleinsäuren von Bedeutung. HEXOSEN:Glucose: Hauptbestandteil von Polysacchariden, Stärke, Glycogen und Cellulose.Gehirn, Niere und Erythrozyten decken ihren Nährstoffbedarf fast ausschließlich aus Glucose Beim Erwachsenen ~ 140 g/d Fructose: kommt v. a. in Begleitung mit Glucose als Saccharose in Honig und Früchten vor. Fructose ist der süßeste Zucker Galactose: Bestandteil der Lactose. Kommt in der Natur nicht in freier Form vor. Mannose: Zucker in Manna und einigen Leguminosen. Kommt in der Natur nicht in freier Form vor.
Disaccharide?
2 Monosaccharide glycosidisch miteinander verknüpft Saccharose: = Rohrzucker = Rübenzucker = ZUCKERHauptquelle: Haushaltszucker, Süßwaren, Erfrischungsgetränke, (Trocken)Obst In Industrieländern Korrelation zwischen hohem Zuckerverbrauch und Übergewicht, Zahnkaries, Arteriosklerose und Herzinfarkt Lactose: (Milchzucker) für Säuglinge in den ersten Lebensmonaten einziges Nahrungskohlenhydrat. Fördert die Bildung der Darmflora und begünstigt die Calciumabsorption. Nach der Stillperiode nimmt die Lactaseaktivität bei Nicht-Kaukasiern ab. Das Lactase-Mangel- Symptom kommt v. a. in Afrika und Asien häufig vor. Trehalose: kommt v. a. in Pilzen, Hefen und in der Hämolymphe von Insekten vor. Maltose: (Malzzucker)Kommt nicht in freier Form vor. Entsteht während des enzymatischen Abbaus von Stärke mittels Diastase oder bei der Stärkeverdauung unter Einwirkung von Amylase.Von der Darmflora nur schwer fermentierbar, daher optimal geeignet für Kindernahrung.
Oligosaccharide?
In gebundener Form Bestandteil der Glycoproteine und Ganglioside. Raffinose: Glu-Fru-Gala: kommt in Melasse vor Stachyose und Verbascose: Tetra- bzw. Pentasaccharide in Leguminosen, werden wegen fehlender Enzyme im Dünndarm nicht verdaut und im Dickdarm durch die Darmflora fermentiert (Blähungen).
Verwertbare Polysaccharide?
Stärke: wichtigstes Nahrungskohlenhydrat und Reservekohlenhydrat vieler PflanzenStärke40% Amylose (α1→4 glycosidischeBindung, unverzweigt)60% Amylopektin (α1→6glycosidische Bindung, verzweigt) Abbauprodukte bei hydrolytischer Spaltung:Stärke → Dextrine → Oligosaccharide → Maltose →Glucose Die Verdaulichkeit der Stärke ist abhängig vomDurchmesser der Stärkekörner → umso kleiner, umsobesser verdaulich.Gekochte Stärke ist unabhängig von ihrer Herkunft praktisch quantitativ verfügbar. Dextrine: Abbauprodukte der Stärke mit unterschiedlicher Anzahl an Glucosemolekülen. Sie sind schnell absorbierbar, haben geringere Süßkraft und einen niedrigeren osmotischen Druck (1:5) als Glucose. Glycogen: In menschlichem und tierischem Gewebe v. a. in Leber und Muskel vorhanden. Stellt Speicherform von Glucose dar.
Nicht verwertbare Polysaccharide?
Ballaststoffe: Sammelbegriff für Bestandteile von Zellwänden pflanzlicher Lebensmittel, die als Gerüstsubstanz und Verpackungsmaterial pflanzlicher Lebensmittel dienen. Chem. Definition: Nichtstärke-Polysaccharide + Lignin Biolog. Definition: Kohlenhydrate, die im Dünndarm nicht enzymatisch abgebaut werden und folglich den Dickdarm erreichen
Nicht verwertbare Polysaccharide?
Ballaststoffe: Sammelbegriff für Bestandteile von Zellwänden pflanzlicher Lebensmittel, die als Gerüstsubstanz und Verpackungsmaterial pflanzlicher Lebensmittel dienen. Chem. Definition: Nichtstärke-Polysaccharide + Lignin Biolog. Definition: Kohlenhydrate, die im Dünndarm nicht enzymatisch abgebaut werden und folglich den Dickdarm erreichen Je nach Wasserbindungsvermögen und Abbau im Kolon Einteilung in 2 Gruppen: Wasserunlösliche Ballaststoffe: bestehen überwiegend aus Cellulose, Hemicellulose und Lignin, werden bakteriell nur wenig abgebaut und großteils mit dem Stuhl ausgeschieden (Weizenkleie) Wasserlösliche Ballaststoffe: von der anaeroben Darmflora schnell u. weitgehend komplett abgebaut(Pektin) Füllstoffe: Cellulose, Hemicellulose und Lignin Vorkommen: pflanzliche Zellwände Quellstoffe: Pektin, ß-Glucan aus pflanzlichen Zellwänden Carrageen, Furcelleran, Agar aus Rotalgen Alginate aus BraunalgenGuar aus Guarbohne, Gummi Arabicum aus Johannisbrotbaumsamen
Physiologische Wirkungen von Ballaststoffen?
1. Sättigungswirkung 2. Wirkung auf den Gastrointestinaltrakt: Verkürzung der Transitzeit, Zunahme des Stuhlgewicht und der Entleerungshäufigkeit, Verdünnung der Fäzes und Bereitstellung fermentierbarer Substanzen für die Darmflora 3. Modifikation der Glucose und Insulinantwort 4. Cholesterinspiegelsenkende Wirkung
Cholesterinspiegelsenkende Wirkung von Ballaststoffen?
• Pektin bindet Gallensäuren, es wird vermehrt Cholesterin zur Neusynthese herangezogenSenkung von LDL, HDL bleibt unverändert • Weizenkleie: vermindert Resorption von Desoxycholsäure (im Darm durch Bakterien aus Cholsäure synthetisiert) Desoxycholsäure inhibiert die hepatische Gallensäurebiosynthese erhöht die biläre Cholesterinsekretionhemmt die Synthese von Chenodesoxcholsäure Chenodesoxycholsäure hemmt die Hydroxymethylglutaryl-CoA- reduktase (Schlüsselenzym für die Cholesterinsynthese darstellt) sinkt nun die Konzentration von Desoxycholsäure wird vermehrt Chenodesoxycholsäure gebildetCholesterinkonzentration sinkt.
Eigenschaft und Mögl. negative Wirkung von Ballaststoffen?
Gelbildung -> Enzymhemmung Nährstoffabsorption geringerIonenaustausch ->Mineralstoffbioverfügbarkeit und Medikamentenverwertung schlechterGasbildung ->Flatulenz
Empfohlene Zufuhr (Richtwert) für Ballaststoffe
Für Erwachsene: 30 g/dFür Kinder gibt es keine individuellen Richtwerte, jedoch wären 10 g/1000 kcal wünschenswert. 1⁄4 kg Hülsenfrüchte oder 400 g Vollkornmehl decken den empfohlenen Bedarf
Biologische Wirkung von Kohlenhydraten?
Energiequelle: v. a. für Gehirn, Erythrozyten und Nierenmark obligat Reservesubstanz (insbesondere Polysaccharide der Stärkegruppe) Proteinsparende Wirkung Antiketogene Wirkung Schutzfunktion als Bestandteil von Knochen und BGW Aufrechterhaltung des Wasser und Elektrolythaushaltes
Fette Einteilung?
Einteilung nach Kettenlänge: Kurzkettige FS: bis 4 C AtomeMittelkettige FS: 6-12 C AtomeLangkettige FS: > 12 C Atome Einteilung nach Sättigungsgrad: Gesättigte FS: keine Doppelbindung Einfach ungesättigte FS (Monoenfettsäure):1 Doppelbindung Mehrfach ungesättigte FS: 2 oder mehr Doppelbindungen (Dien-, Trien-, Tetraen-, Pentaen- und Hexaensäure)
Biologische Funktionen Essentieller Fettsäuren?
Lebensnotwendige Fettsäuren für den Körper Sie können nicht vom Körper selbst hergestellt werden, sondern müssen über die Nahrung aufgenommen werden Dazu zählen Linol- Linolen- u. Arachidonsäure sowie Eicosapentaen- und Docosahexaensäure Sie synthetisieren Prostaglandine Sie steuern Schmerz- und Entzündungsgeschehen, Magensaftabsonderung, Thrombosegeschehen
Mangel Symptome Defizit an ω-3 FS u. Defizit an ω-6 FS
Defizit an ω-6 FS Wachstumsverzögerung Hautläsionen Gestörte Wundheilung Fertilitätsstörungen Fettleber Anämie Thrombozytopenie geringere Thrombozytenfunktion Defizit an ω-3 FS Lernfähigkeit Sehschärfe Störung der Oberflächen und TiefensensibilitätMuskelschwäche Zittern Hautläsionen
Transfettsäuren?
Überwiegend liegen mehrfach ungesättigte FS in unseren Lebensmittel in cis Form vor! Trans-FS entstehen in geringen Mengen unter bakteriellem Einflussim Pansen von Wiederkäuern und bei der chem. Fetthärtung Physikal. u. biologische Eigenschaften sind wesentlich verändert.Max. 1% Trans-FS/d
Phospholipide
(Vertreter, Vorkommen)
Wichtigste Vertreter dieser Gruppe:Lecithin (Phosphatidylcholin)Kephalin (Phosphatidylethanolamin)Phosphatidylinosit Der Gehalt eines Organs an Phosphatiden ist umso größer, je lebenswichtiger es ist. Knochenmark, Herz, Hirn, Leber besitzen einen hohen Gehalt an Phosphatiden. Vorkommen: Eigelb, Leguminosen, Hefe, Pilze, Bakterien, Rohe Pflanzenöle (Sesamöl,Weizenkeimöl, Sojaöl, Lupinenöl,...)
Fettverdauung?
Fett gelangt in den Magen und wird dort von Magen und Zungenlipasen gespalten (10-30%) und Emulgiert. Im Duodenum wird mittels Gallensalzen und Pankreas lipase weiter gespalten und mizellen gebildet welche ins Blut gelangen.
Empfohlene Fett zufuhr?
höchstens 1/3 gesättigte,mindestens 1/3 einfach ungesättigteund höchstens 1/3 mehrfach ungesättigte Linolsäure (ω-6) : Linolensäure (ω-3)5 : 1 (bzw: 2,5% : 0,5% d. Gesamtenergiezufuhr) Eine überhöhte Zufuhr an mehrfach ungesättigten FS bedingt einen erhöhten Bedarf an Antioxidantien: 0,4 mg Vitamin E/g Linolsäure 0,8 mg Vitamin E/g Gesamtlipid Um den Bedarf an ω-3 FS zu decken werden 2 Fischmahlzeiten pro Woche empfohlen
Proteinqualität?
Die Qualität eines Proteins ist abhängig von der Relation seines Aminosäuremusters zum Bedarfsmuster des Körpers an einzelnen AS.Ein Nahrungsprotein ist um so höherwertig, je mehr die Relation der AS-Bausteine dem Muster des Bedarfs entspricht. Durch Kombination von verschiedenen Nahrungsmitteln kann die Proteinqualität durch die Ergänzungswirkung einzelner AS erheblich verbessert werden. Hühnerei. 100Schweinefleisch. 85 36% Vollei + 64% Kartoffeln 136
Kennzeichen für essentielle biologische Wirkung bei essentiellen FS
DivinylmethanstrukturCis Konfiguration der Doppelbindung 1. Doppelbindung am 3. oder 6. C Atom vom Methylgruppenende (ω-3 und ω -6 Fettsäuren) C-Anzahl ≥ 18
Einflußfaktoren auf
die Aminosäurenverfügbarkeit in Proteinen?
Tierische Proteine werden besser verdaut als pflanzliche Native Proteine ohne Denaturierung werden von Trypsin nicht angegriffen Maillardprodukte sind unverdaulich, die Verfügbarkeit der Aminosäuren wird verringert Erhitzen in der Mikrowelle führt zur Umwandlung von trans in cis AS, hat aber keine negative Auswirkungen. Acrylamid entsteht durch hohes Erhitzen kohlenhydratreicher Lebensmittel mit niedrigem Wassergehalt, wirkt im Tierversuch karzinogen
Biologische Funktion von Proteinen
Synthese von KörpermasseErneuerung von ZellenEnergiequelleBestandteile von Enzymen, Hormonen, etc. Aufrechterhaltung der osmotischen Verhältnisse Transportproteine Schutz- und Abwehrfunktion MuskelgewebeStrukturbestandteile (Mucoprotein, Keratin,Elastin, Kollagen)
Empfohlene Zufuhr an Aminosäuren und Protein?
0,8 g Protein/kg Körpergewicht/Tag das Neugeborene braucht pro kg Körpergewicht etwa 5x soviel Protein wie der Erwachsene. Mit zunehmendem Alter nimmt der Bedarf zwar ab, bleibt aber während der Pubertät höher als beim Erwachsenen
Zelltypen und Sekrete der Magenmukosa?
Hauptzellen: Pepsine Nebenzellen: Schleim Belegzellen: HCl, Intrinsic factor Oberflächenepithel: Schleim Endokrine Zellen: Peptidhormone
Aktivierung der Proteinverdauungsenzyme
Trypsinogen wird durch Trypsin und Enteropetidase zu Trypsin, welches ebenfalls Chymotrypsinogen und andere Proenzyme aktiviert.
Als Energielieferant unterscheidet sich Alkohol von Kohlenhydraten und Fetten in folgenden 2 Punkten
1. Er kann nicht vom Muskel verwertet werden, sein Abbau erfolgt ausschließlich in der Leber. 2. Er wird nur zu einem bestimmten Anteil undzwar unabhängig von seiner Konzentration im Blut verstoffwechselt. Alkohol ist sowohl in Wasser als auch in Lipiden löslich. Er wird zu einem geringen Anteil bereits über die Mundschleimhaut, im Magen (zu 20%) und im Darm, primär in den oberen Dünndarm-abschnitten (zu 75%) absorbiert. Die maximale Blutkonzentration ist 1-2 Stunden nach dem Konsum erreicht.
Die Absorption von Alkohol ist abhängig von?
Trinkgeschwindigkeit, Art, Menge & Konzentration des alkoholischen Getränks, dem Füllungszustand des Magens und von Verfügbarkeit an Calciumund Magnesium.
Alkoholstoffwechsel?
Alkohol (Alkoholdehydrogenase oder MEOS (Mikrosomales Ethanol-oxidierendes System, bei Alkoholikern))-> Acetaldehyd (Aldehyddehydrogenase) -> Acetat
Alkoholkonzentrationsberechnung
Männer: getrunkener Alkohol in g/kg KG x 0,7 Frauen: getrunkener Alkohol in g/kg KG x 0,6 (...0,6 bzw. 0,7 sind Korrekturfaktoren, da Muskulatur undGehirn eher viel, Fettgewebe und Knochen sehr wenig Alkohol aufnehmen).
Ab wie viel Promille ist ein Mensch betrunken?
1,5g/l ( ‰) Letale Blutalkoholkonzentration: 4-5‰(Tod durch Atemlähmung).
Abbaurate von Alkohol
Männern: 0,1g/kg KG/Stunde Frauen: 0,085 g/kg KG/Stunde Rechenbeispiel: Ein 75 kg schwerer Mann trinkt 0,5l Wein mit 12 Vol.%0,5l Wein mit 12 Vol.% = 60 ml AlkUm auf Gramm zu kommen: 60 ml Alk x 0,8 Alkoholkonzentration im Blut: 60x0,8/(75x0,7) = 0,9‰ (+/- 0,1 ‰) Abbaudauer:48/(75x0,1) = ~ 6,4 Stunden
Einfluss des Alkoholkonsums auf Organe und die Lebenserwartung?
Ösophagus: Alkohol begünstigt den Reflux von Magensaft in den Ösophagus → Ösophagitis Dünndarm: Schäden an der Dünndarmmucosa führen zur Störung der Absorption essentieller Nahrungsbestandteile. Trotz ausreichender Vitaminzufuhr kann es zu Mangelsymptomen kommen. Karzinomrisiko: Alkohol = Cokarzinogen (erhöht karzinogene Wirkung eines Karzinogens, ohne selbst karzinogen zu sein) Alkohol begünstigt die Krebsentstehung in Mund, Larynx und Ösophagus. Leber: Regelmäßiger Verzehr von > 40-60 g Alkohol/d bei Männern und > 20 g/d bei Frauen → Fettleber → alkoholische Hepatitis → LeberzirrhoseDie Zeitspanne der Entwicklung der Schäden ist umso kürzer, je höher die täglich verzehrte Menge Pankreas: ca. 80 g Ethanol bei Männern und 50 g bei Frauen über Jahre konsumiert gelten als ausreichend um eine chronische Pankreatitis auszulösen. koronare Herzerkrankungen: Epidemiologische Studien zeigen eindeutig eine geringere Häufigkeit koronarer Herzkrankheiten bei moderatem Konsum von Alkohol.Wirkung beruht vermutlich auf einem Anstieg des HDL- Blutcholesterins, einer verminderten Blutplättchenaggregation, einer Senkung des Fibrinogens und einer gesteigerten Fibrinolyse. Chronischer Alkoholmissbrauch kann bei disponierten Personen eine kongestive Kardiomyopathie auslösen.
Fetales Alkoholsyndrom?
bei 30-45% der Kinder von Alkoholikerinnen kommt es zur Störung der Embryonalentwichklung: Körperlänge und KopfumfangMikrozephalieMikrognathie (Kiefer) und Mikrophthalmie GliedmaßendefekteGelenkanomalienMissbildungen (Nieren, ableitende Harnwege,herznaher Blutgefäße,...)
Als gesundheitlich verträglich wird folgender Richtwert von Alkohol gesehen?
Männer: 20 g Ethanol/d Frauen: 10gEthanol/d 20 g Alkohol ≈ 0,5 l Bier oder 0,25 l Wein oder 0,06 lWeinbrand
Vitamineinteilung in ?
Wasserlösliche:Thiamin, Riboflavin, Nikotinsäure, Folsäure, Pantothensäure, Biotin, Pyridoxin, Vitamin B12 und Ascorbinsäure Fettlösliche:Vitamin A, D, E, K
