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EL - Modul 1 (Subject) / ET-02 / a (Lesson)

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• Was sind essentielle Nährstoffe? essentiell = lebensnotwendig, d.h. diese Nährstoffe können im Körper nicht oder in nicht ausreichender Menge synthetisiert werden und müssen über die Nahrung zugeführt werden essentiell sind: - Wasser- 9 der proteinogenen Aminosäuren (von etwa 20 AS)- Omega-6-Fettsäuren- Omega-3-Fettsäuren- 13 Vitamine- zahlreiche Mengen- und Spurenelemente
• Was besagt das Isodynamiegesetz? (Gesetz von der Isodynamie der Nährstoffe von Max Rubner) "Im gesunden Stoffwechsel können sich die Nährstoffe Fett, Proteine und Kohlenhydrate sowie Alkohol als Energielieferanten im Verhältnis ihres Brennwertes ersetzen" Beispiel: 1 g Fett ist isodynam zu 2,27 g Kohlenhydrat oder Protein                  1 g Alkohol ist isodynam zu 0,75 g Fett oder 1,7 g KH bzw. Protein Einschränkung: da Proteine nicht nur Energieträger sondern auch essentielle Nährstoffe                                 sind und somit nicht beliebig austauschbar sind, hat das I-Gesetz keine                                 volle Gültigkeit!
• Welche Nährstoffe dienen als Energielieferanten? Kohlenhydrate Fette (in Ausnahmefällen) Proteine
• Welche Nährstoffe dienen als Bausubstanzen? Proteine (für Muskel, Organe, Immunkörper etc.) Fettsäuren (Zellmembran, Hormone) Wasser (Hauptbestandteil des Körpers) Mineralstoffe (z.B. Kalzium für die Knochen)
• Welche Baustoffe dienen als Schutz- und Reglerstoffe? Vitamine (für die Enzyme) Wasser (z.B. Wärmeregulation) Spurenelemente (für die Enzyme)
• Welche Nährstoffe werden als "funktionserhaltende Nahrungsinhaltsstoffe" bezeichnet? Ballaststoffe Wasser (für Nieren, Herz-Kreislauf-Funktion etc.) sekundäre Pflanzenstoffe
• Über welche Energiereserven verfügt der menschliche Körper im Wesentlichen? Triglyceride im Fettgewebe (Hauptspeicher mit quasi unbegrenzter Kapazität!) Glykogenspeicher in Leber und Muskulatur (untergeordnete Bedeutung) mobilisierbare Proteine aus Leber und Muskulatur (nur in Ausnahmefällen)
• Durchschnittlicher Wassergehalt des Menschen in Abhängigkeit vom Lebensalter Erwachsener Mensch: 60 - 70 %bezogen darauf gilt für - Säuglinge:  + ca. 5 - 10%- alte Menschen: - ca. 10%
• Welche Funktionen hat Wasser im menschlichen Körper? Es dient als: Lösungsmittel Transportmittel Baustein (Knorpel, Menisci, Bandscheiben, etc.) Regulierung des Wärmehaushaltes (Verdunstung) Reaktionspartner für viele Stoffwechselvorgänge
• Welche Faktoren können den Wasserbedarf erhöhen? Klima körperliche Aktivität Zufuhr hoher Salzkonzentrationen erhöhte Zufuhr von Proteinen (Ausscheidung von Harnstoff) Ballaststoffe Krankheit (Fieber, erhöhte Ausscheidung) Medikamente (z.B. Diuretika) "trockene" Nahrung
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• Zufuhrempfehlung für Wasser ca. 2,0 bis 3,0 l für den gesunden Erwachsenen unter normalen Bedingungen Der Bedarf kann allerdings wesentlich höher liegen, z.B. bei körperlicher Aktivität, hohen Temperaturen etc.
• Zufuhrempfehlungen für Kohlenhydrate ca. 50 - 55 % der täglichen Kalorienaufnahme sollten über KH abgedeckt werden (Gehirn, Nervensystem, Erythrozyten und Nierenmark sind auf Glukose angewiesen und erfordern eine Mindestaufnahme von 100 - 140 g/Tag. Allerdings können diese obligaten Glukoseverbraucher (außer den Erythrozyten) zur Not auch Ketonkörper als Energieträger nutzen) Für Leistungssportler kann eine höhere KH-Zufuhr empfehlenswert sein, um so einen vermehrten Abbau von Aminosäuren bei Ausdauerbelastungen zu verhindern Eine KH-betonte Kost ist für Personen mit Bluthochdruck, Fettstoffwechselstörungen, Diabetes und Atherosklerose nicht uneingeschränkt zu empfehlen!
• Einteilung der Kohlenhydrate nach Kettenlänge Polysaccharide = Vielfachzucker    (> 30 Kettenglieder,    z.B. Stärke, Glykogen) Oligosaccharide = Mehrfachzucker    (3-30 Kettenglieder,    z.B. Maltodextrin) Disaccharide = Zweifachzucker    (2 Kettenglieder,    z.B. Hauhaltszucker) Monosaccharide = Einfachzucker    (1 Kettenglied,    z.B. Traubenzucker, Obst)
• Was ist ein Dextrin? = Oligosaccharid, das ausschließlich aus Glukosebausteinen besteht, wichtigster Vertreter: Maltodextrin 
• Was ist Stärke? = verdauliches Polysaccharid, aus einer Vielzahl einzelner Glukosemoleküle aufgebaut (unverzweigte Kette: Amylose; verzweigte Kette: Amylopektin)
• Was sind Zellulose, Hemizellulose und Pektin? = unverdauliche Polysaccharide, werden den Ballaststoffen zugerechnet
• Stoffwechsel der Kohlenhydrate KH können nur in Form von Monosacchariden vom Darm aufgenommen werden gelangen über die Pfortader zur Leber, wo sie zu Glykogen synthetisiert werden nur in Form von Glykogen in Leber und Muskulatur speicherbar (oder aber im Überschuss umgewandelt in gesättigte Fettsäuren und im Fettgewebe gespeichert) Leberglykogen (Kap. 80 - 120 g) zur Stabilisierung des Blutzuckers Muskelglykogen (Kap. 200 - 500 g) zur Aufrechterhaltung muskulärer Leistung
• Physiologischer Blutzuckerspiegel (nüchtern) zwischen 70 und 120 mg/dl
• Wie wirkt Insulin im Stoffwechsel? Insulin fördert die Aufnahme von Glukose aus dem Blut in die Muskulatur wo eine Speicherung als Glykogen fördert auch die Aufnahme von Aminosäuren in die Muskulatur mit folgender Stimulation der Proteinsynthese fördert die Umwandlung von überschüssigen Kohlenhydraten in speicherbare Fettsäuren und generell die Einlagerung von Fettsäuren ins Fettgewebe==> Speicherhormon (stärkstes anaboles Hormon)
• Wie wirken die blutzuckererhöhenden Hormone im Stoffwechsel? Glukagon, Cortisol, Noradrenalin und Adrenalin fördern den Glykogenabbau aus der Muskulatur und der Leber sowie den Fettabau aus dem Fettgewebe über die Glukose-Neubildung zur Energiebereitstellung im Blut STH, T3 und T4 erhöhen den Grundumsatz
• Wodurch verlangsamt sich die Absorption von Kohlenhydraten, so dass ein ausgeglicheneres BZ-Profil erzielt werden kann? gleichzeitige Anwesenheit von Fetten, Proteinen und Ballaststoffen verzögern die Magenpassage und verlangsamen dadurch die Absorption von KH, wodurch hohe Insulinspitzen vermieden werden können leicht verdauliche KH aus Mono- und Disaccharide steigern die Insulinausschüttung enorm und sollten daher nur in geringen Mengen verzehrt werden, sondern durch komplexe und ballaststoffreiche Kohlenhydrate ersetzt werden
• Warum ist ein konstanter Blutzuckerspiegel wichtig? Die geistige und körperliche Leistungsfähigkeit ist weitgehend auf einen konstanten Blutzuckerspiegel angewiesen, da Gehirn, Nervensystem, Blutkörperchen, Muskeln, Nierenmark nur Glukose als direkte Energiequelle nutzen können. (Eine massive Unterzuckererung kann mit Kreislaufproblemen, Schwitzen, Heißhunger, Konzentrationsschwäche, Zittern, Schwächegefühl bis hin zum lebensbedrohlichen hypoglykämischen Schock einhergehen)
• Definition Glykämischer Index (GI) ein Maß für den Einfluss kohlenhydratreicher Lebensmittel auf den Blutzuckerspiegel je höher der GI, desto höher der Blutzuckerspiegel und die Insulinantwort die blutzuckersteigernde Wirkung von Glukose dient als Referenzwert von 100
• Schwächen und Grenzen in der Beurteilung des Glykämischen Indexes Intraindividuelle Unterschiede wie z.B. die Tageszeit oder vorgegangene körperliche Aktivität können zwischen 20 und 50 % betragen Sorte und Art der Zubereitung eines Lebensmittels können deutlche Schwankungen im GI bewirken Zur Ermittlung des GI wurden die Nahrungsmittel isoliert verzehrt. Quereinflüsse von Proteinen, Nahrungsfetten und Ballaststoffen auf die Verweildauer und Absorptionsrate der KH sind nicht berücksichtigt Der GI beinhaltet nicht die Portionsgröße, bzw. die üblicherweise verzehrte Menge (1 Stück Zucker vs. 2 Kg Karotten)
• Definition Glykämische Last (GL) auch Glykämische Ladung berücksichtigt neben dem Glykämischen Index auch die Menge der in einer Lebensmittelportion enthaltenen Kohlenhydrate Berechnung: GI mulipliziert mit der KH-Menge eines Lebensmittels [g], dividiert durch 100            GI x KH [g]GL = ——————                100
• Wie sind Glykämischer Index und Glykämische Last bezüglich ihrer Höhe eingeteilt? GI: Niedriger Glyx, 0 - 55      Mittlerer Glyx, 56 - 75       Hoher Glyx, ab 76 GL: Niedriger GL, 0 - 10        Mittlerer GL, 10 - 20        Hoher GL, ab 20
• Was lässt sich hinsichtlich Glykämischem Index, Glykämischer Last und ernährungsbedingten Gesundheitsrisiken postulieren? eine Ernährung mit einem hohen GI und einer hohen GL begünstigen die Entstehung von Diabetes Mellitus Typ 2 sowohl bei Frauen als auch bei Männern deutlich Laut der "Nurses Health Study" beginnen Gesundheitsrisiken ab einer täglichen GL von etwa 113 kontinuierlich zu steigen
• Welche Parameter sind bei der Bewertung von kohlehydratreichen Lebensmitteln im Hinblick auf eine ausgewogene Ernährung zu beachten? Höhe des Kohlenhydratgehalts (beachte, wie hoch ist der Anteil der KH im verzehrfertigen Produkt, z.B. bei Nudeln, die Wasser beim Kochen aufnehmen) Nährstoffdichte der Kohlenhydratträger (beachte, wie ist das Verhältnis von essentiellen Närhstoffen zum Kaloriengehalt)
• Definition Süßstoffe und Zuckeraustauschstoffe Süßstoffe:- haben eine hohe Süßkraft und weisen keinen (oder nur sehr geringen) Energiewert auf Zuckeraustauschstoffe:- haben eine hohe Süßkraft und liefern zwischen 200 und 400 kcal/100g an Energie, - werden teilweise (Mannit, Xylit, Sorbit) insulinunabhängig verwertet
• Typische Eigenschaften der Süßstoffe 30 bis 13000 mal höhere Süßkraft als Saccharose Energieinhalt ist bei den eingesetzten Mengen vernachlässigbar außer für Aspartam Acesulfamsalz ist für jeden Süßstoff eine Tagshöchstdosis (ADI-Wert) angegeben für Stevia liegt zwar eine EU-Zulassung vor, mögliche gesundheitliche Risiken vor allem bei häufigem Verzehr oder Einnahme größerer Mengen können derzeit nicht sicher ausgeschlossen werden
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• Typische Eigenschaften der Zuckeraustauschstoffe die relative Süßkraft beträgt das 0,3- bis 1,2-fache der Süßkraft von Saccharose Zuckeraustauschstoffe haben einen relativ hohen Energieinhalt (bis 410 kcal/100g) in höherer Dosierung wirken einige Austauschstoffe abführend Sorbit, Xylit und Mannit werden in geringen Mengen weitgehend insulinunabhängig verwertet außer Fruktose, Glukose und Saccharose sind die Austauschstoffe nicht kariogen
• Mögliche negative Effekte auf die Gesundheit beim Verzehr größerer Mengen Fructose (60-70g/Tag) Umbau in der Leber zu Glukose und Fett, dabei ist die Fettbildung im Vergleich zu Glukose um ein Vielfaches höher das gebildete Fett wird auch in der Leber gespeichert, es droht Leberverfettung Erhöhung der Blutfettwerte möglich Erhöhung des Blutdrucks möglich Erhöhung des Gichtrisikos
• Wie können Süßstoffe/Zuckeraustauschstoffe hinsichtlich einer Maßnahme zur dauerhaften Gewichtsreduktion bewertet werden? Süßstoffe und Zuckeraustauschstoffe sind hochtechnisierte Substanzen, bei denen schädliche Auswirkungen auf den Organismus nicht mit absoluter Sicherheit ausgeschlossen werden können Nach derzeitigem Wissensstand ist der Einsatz von Süßungsmitteln während einer Maßnahme zur Gewichtsreduktion nicht zu empfehlen. Eher sollte versucht werden, sich an weniger "süß" zu gewöhnen Alternativ kann auf natürliche süße Lebensmittel (Honig, Agavendicksaft, Trockenfrüchte) zurückgegriffen werden, wobei auch hier der hohe Energie- und  Fructosegehalt beachtet werden muss
• Funktionen der Fette im menschlichen Körper Energiebereitstellung Transport der fettlöslichen Vitamine (Vit. A, E, D, K) einige Fettsäuren (mehrfach ungesättigte) sind essentiell Energiespeicher (Fettgewebe, 1kg Körperfett = 7000 kcal) Wärmeisolation (Unterhautfettgewebe) mechanischer Schutz (Organfett, z.B.) Baustein der Zellmembran Ausgangssubstanz von Gewebshormonen
• Einteilung der Fette zwei Gruppen: Neutralfette = Triglyceride (3-wertiger Alkohol Glyzerin + 3 Fettsäuren) fettähnliche Substanzen = Lipoide (Cholesterin, Phosphatide, Glykolipide, etc.)
• Grundlegender Aufbau der Neutralfette (Triglyceride) Glyzerin (3-wertiger Alkohol) + 3 FettsäurenDie einzelnen Nahrungsfette unterscheiden sich nur durch die Kettenlänge  sowie die Sättigung der Fettsäuren mit Wasserstoffatomen: Unterscheidung der Fettsäuren nach Kettenlänge- mittelkettige (8-12 C-Atome)- langkettige (>14 C-Atome) Unterscheidung der Fettsäuren nach Sättigung- gesättigt (keine Doppelbindung)- einfach ungesättigt (eine Doppelbindung)- mehrfach ungesättigt (zwei und mehr Doppelbindungen)
• Gesättigte Fettsäuren - Eigenschaften Kohlenwasserstoffketten mit höchstmöglicher Anzahl an H-Atomen im Molekül Vertreter z.B. Palmitin- und Stearinsäure feste Konsistenz bei Raumtemperatur schwerere Verdaulichkeit gegenüber ungesättigten Fettsäuren
• Gesättigte Fettsäuren - Ernährungsphysiologie ein hoher Anteil an gesättigten Fettsäuren in der Ernährung ist zu vermeiden Gefahr eines erhöhten Cholesterinspiegels und vorzeitiger Arterienverkalkung Herabsetzung der Insulinempfindlichkeit von Zellen gesättigte Fettsäuren werden sofort im Fettgewebe gespeichert hoher Konsum steht im Verdacht, kanzerogen zu wirken (Darm-, Brustkrebs) sehr problematisch in Verbindung mit hochglykämischen KH oft als sog. "Versteckte Fette" in Lebensmitteln enthalten Mittelkettige Fettsäuren (MCT) (z.B. Butter, Kokosfett) haben weniger Einfluss auf Blutcholesterin als die Langettigen und werden auch ohne Gallensäuren und Pankreasenzyme rasch und vollständig verdaut. Sie werden vollständig in der Leber oxidiert und damit nicht ins Fettgewebe eingelagert (aber: auch hier Energiebilanz beachten!)  MCT sind häufig schwerer verträglich
• Einfach ungesättigte Fettsäuren - Eigenschaften Im Molekül ist eine Bindungsstelle nicht mit einem H-Atom besetzt. Die Valenzen zweier C-Atome gehen dort eine Duppelbindung ein nicht essentiell, können vom Körper selbst synthetisiert werden Vertreter sind z.B. die Ölsäure (in Oliven-, Rapsöl, Mandeln, Haselnüssen) leichtere Verdaulichkeit gegenüber gesättigten Fettsäuren
• Einfach ungesättigte Fettsäuren - Ernährungsphysiologie Diesen Fettsäuren werden positive Eigenschaften zugeschrieben Senkung des LDL-Cholesterins (welches sich ungünstig auf Gefäße auswirkt) Vorbeugung einer vorzeitigen Atherosklerose niedrige Herzinfarktrate in mediterranen Ländern wird dem Konsum von Olivenöl zugeschrieben
• Mehrfach gesättigte Fettsäuren - Eigenschaften Besitzen im Molekül mehrere Doppelbindungen flüssige Konsistenz bei Raumtemperatur leichter verdaulich als gesättigte Fettsäuren einige mehrfach ungesättigten Fettsäuren sind essentiell, z.B. die Linolsäure (Omega-6) Werden im Körper asl Bau- und Funktionsstoffe verwendet und daher nur im Überangebot im Fettgewebe gespeichert
• Linolsäure (Omega-6-Fettsäure) zweifach ungesättigte Fettsäure essentiell Vorkommen v.a.  in Distel-, Sonnenblumen-, Weizenkeimöl, Haferflocken, Soja Zufuhrempfehlung: 2,5% der Gesamtenergie => ca. 5-6 g bei Linolsäurenmangel sind vielfältige Störungen zu beobachten
• Linolsäure (Omega-6-Säure) - gesundheitliche Störungen durch zu geringe Zufuhr Wachstumsstörungen exzemartige Hautausschläge Nierenschäden Infektanfälligkeit Haarausfall gestörte Wundheilung Störungen im Wasserhaushalt etc.
• Alpha-Linolensäure (Omega-3-Fettsäure) dreifach ungesättigte Fettsäure essentiell ausschließlich in pflanzlichen Lebensmitteln, v.a. in Leinsamen, Leinsamenöl, auch in  Walnüssen, Walnussöl und Rapsöl Zufuhrempfehlung: 0,5 % der Gesamtenergiezufuhr = ca. 1 g Alpha-Linolensäure ist die Vorstufe der beiden essentiellen Fischöle EPA (Eicosapentaensäure) und DHA (Docosahexaensäure),beides ebenfalls Omega-3-Fettsäuren
• tierische Omega-3-Fettsäuren EPA (Eicosapentaensäure) DHA (Docosahexaensäure) EPA = fünffach ungesättigte Fettsäure DHA = sechsfach ungesättigte Fettsäure essentiell Vorkommen auschließlich in fettem Seefisch z.B. Hering, Lachs und Makrele Zufuhrempfehlung: zusammen ca. 1 g/ Tag, was mit etwa 2 - 3 Fischmahlzeiten pro Woche erreicht werden kann bei einer zu geringen Zufuhr kann es zu vielfältigen Störungen im Körper kommen
• Omega-3-Fettsäuren - gesundheitliche Störungen durch zu geringe Zufuhr Wachstumsstörungen Schwächegefühl Sehstörungen nachlassende Konzentrationsfähigkeit Unsicherheiten in der Bewegung psychische Veränderungen etc.
• Effizienz der Umwandlung von Alpha-Linolensäure (pflanzliche Omega-3-FS) in EPA und DHA (tierische Omega-3-FS) Die Effizienz ist unter anderem abhängig vom Alter Koffeinkonsum Alkoholkonsum Verzehr von Omega-6-Fettsäuren Verzehr von gesättigten Fettsäuren Verzehr von Zucker etc. Die Umwandlungsrate in EPA beträgt maximal 10%, die in DHA maximal nur 1% ==> Der Bedarf an Omega-3-Fettsäuren kann über pflanzliche Nahrung nur sehr schwer gedeckt werden.
• Wofür werden essentielle Fettsäuren hauptsächlich im Körper benötigt? zum Aufbau von Phospholipiden (Bestandteile aller Zellstrukturen) als Ausgangssubstanz von Gewebshormonen wie Prostaglandine, Leukotriene und Thromboxane (Gewebshormone beeinflussen zahlreiche Körperfunktionen wie z.B. Wasserhaushalt, Insulinstoffwechsel, Entzündungsprozesse, Immunsystem, u.a.)
• Verhältnis der Zufuhr von Omega-6-FS zu Omega-3-FS Für die Körperfunktionen scheint unter anderem auch das Verhältnis der einzelnen Gewebshormone zueinander wichtig, was wiederum durch das Verhältnis von Omega-6 zu Omega-3 in der Zufuhr beeinflusst werden kann: Zufuhrempfehlung: O-3 : O-6 maximal 1 : 4 charakteristisch sind heute 1 : 20-30 (v.a. durch Konsum von Margarine, Getreideprodukte) ein erhöhtes Angebot an O-6-FS führt zu einer unausgeglichenen Synthese von Gewebshormonen und damit zu ungünstigen Auswirkungen auf den Organismus
• Gesundheitliche Beeinträchtigungen durch ein unausgewogenes Verhältnis von Omega-6-FS zu Omega-3-FS bei einer, im Verhältnis zu O-3 überhöhten Zufuhr von O-6 (empfohlen 1:4) kommt es zu einer unausgeglichenen Synthese von Gewebshormonen und daraus resultierend zu  Störungen im Körper:- erhöhte Aktivität entzündlicher Prozesse (Verletzungsanfälligkeit, Heilungsstörungen)- Blutplättchenverklumpung, Erhöhung des Risikos von Herzinfarkt und Schlaganfall- Minderung der Insulinempfindlichkeit in den Zellen, vermehrte Fettspeicherung und   Erhöhung des Diabetes-Risikos

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