Allgemeine Ernährungslehre (Fach) / Energiebilanz und Referenzbereichen (Lektion)

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• Berechnung des Energieumsatzes i) M ii) W i) Männlich; EER = 662 - (9,53•A) + [PA • (15,91• KG + 539,6 • G) ] ii) Weiblich: EER = 345 - (6,91•A) + [PA • (9,36 • KG + 726 • G)] PA = Physical activity coefficient A = Alter in [J] KG = Gewicht in [KG] G = Größe in [m]
• Formel des Grundumsatzes (Nach Harris & Benedikt) i) Männer ii) Frauen 1. Männer: BMR (kcal/d) = 66 + (13.7• KG) + (5• G) - (6.8• A)2. Frauen: BMR (kcal/d) = 655 + (9.6• KG) + (1.8• G) - (4.7• A) KG = Gewicht in [kg] G = Größe in [cm] A = Alter in [J]
• Wie berechnet man Energiebilanz? Bilanz = Zufuhr - Verbrauch Zufuhr = Nahrung = Erfassung durch Ernährungsprotokoll Verbrauch = Energieumsatz
• Berechnung der Flüssigkeitsbilanz [ WZu + (OW(mL/kcal)• EA(kcal)) ] - [ Urin + Faeces + Lunge + Haut ] = WZ = Wasserzufuhr OW = Oxidationswasser = 0.125 mL EA = Energieaufnahme
• Stickstoff-Aufnahme: Umrechnung: von N-Menge zu Proteinmenge N-Menge • 6.25 = Proteinmenge 16g N ⇒ 100g Protein (16 • 6.25 = 100)
• Stickstoffverlust durch... Urin Faeces Haut  Sonstige
• Wie viel % der Aminosäuren verlieren wir in Faeces? 12%
• Berechnung der N-Bilanz Aufnahme  –  (Urin-N + Faeces-N + Sonstige) ⇒ [Aufnahme • 0.16 ] – [ (Urin-Volumen(L)• N-Konz(g/L)) + (Aufnahme • 0.16 • 12%) + Sonstige z. B Probanden A Urin Volumen = 2.53 L N-Konz = 2.20 g/L Protein Aufnahme = 112.80 g Sonstige = 0.5 g  ⇒ [112.8 • 0.16 ] - [ (2.53 • 2.20) + (112.8 • 0.16 • 0.12) + 0.5g ] = 9.8162           18.048     -        5.566       +            2.16576        +  0.5    = 9.8162
• Was bedeutet die N-Bilanz? 1. Positiv = N-Retention (Wachstum, Anaboler Status) 2. 0 = Steady State 3. Negativ = N-Verlust (Kataboler Status)
• Einflussfaktoren auf die N-Bilanz • Energiezufuhr• Wachstum• Verletzungen, Stress nach Operation, Trauma• Sportliche Betätigung• Intestinale Flora
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• Referenzbereich: Glucose Nüchtern / Normal = < 100mg /dL(100ml) oder. < 5.5 mmol/L nierenschwelle = 180mg /dL Diabetes mellitus = > 180 -300 mg/dL ⇒ Glucosebestimmung = Glucose-Oxidase Glucose + O2 —→ Gluconolacton + H2O2 H2O2 + Indikator —→ H2O + Farbstoff
• Referenzbereich: Blutlipide = Triglyceride Normal = <150 mg/dL ( <1,70 mmol/L) Grenzwertig Hoch = 150 - 199 mg/dL (1.7 - 2.2 mmol/L) Hoch = 200 - 499 mg/dL (2.3 - 5.6 mmol/L) Sehr Hoch = > 500 mg/dL (>5.6 mmol/L)
• Referenzbereich der Blutlipide = Gst. Cholesterol wünschenswert = < 200 mg/dL (<5.2 mmol/L) grenzwertig hoch = 200 - 239 mg/dL  Hoch = ≥240 mg/dL (≥ 6,2 mmol/L)
• Referenzbereich der Blutlipide = LDL-Cholersterol optimal = <100 mg/dL grenzwertig hoch = 130 - 159 mg/dL hoch = 160 - 189 mg/dL sehr hoch = ≥ 190 mg/dL
• Referenzbereich der Blutlipide HDL-Cholesterol Tief = < 40 mg/dLGünstig Hoch = ≥ 60 mg/dL
• Referenzbereich der Blutbild (Hämoglobin) Männer = 14 - 18 g/dL Frauen = 12 -16 g/dL
• Referenzbereich für Waist-to-Hip-Ratio (WHR) & ihre Bedeutung Erhöhtes Risiko für Stoffwechselerkrankungen, Kardiovaskuläre Mortalität & Gesamtmortalität liegt vor bei ⇒ der Androiden Fettverteilung = die definiert ist als ein Frauen = WHR > 0.85  Männer = WHR > 0.90
• Referenzbereich für Taillenumfang (waist) & ihre Bedeutung Adipositasassoziiertes Krankheitsrisiko Frauen = Geringes Risiko = < 80cm Erhöhtes Risiko = 80-88cm Stark erhöhtes Risiko = ≥ 88cm Männer = Geringes Risiko = < 94cm Erhöhtes Risiko = 94 - 102 cm Stark erhöhtes Risiko = ≥ 102 cm
• Referenzbereich für Waist-to-Height-Ratio (WHtR) & ihre Bedeutung Vorteil gegenüber Taillenumfang, dass die Körpergröße, die individuellen Schwankungen unterliegt und mit dem Taillenumfang in einem bestimmten Verhältnis steht, berücksichtigt wird. Normal = Ratio sollte > 0.5 sein Unter 40-Jährige = kritisch = über 0.5 Alter von 40 - 50 = grenze = 0.5 - 0.6 Über 50-Jährigen = grenze = 0.6
• i)Was versteht man unter Indirektes Kalorimetrie? ii) Prinzip iii) Durchführung iv) Formel/ Berechnung i) Ermittlung des Energieumsatzes des Körpers durch Messung der Sauerstoffaufnahme & Kohlendioxideabgabe. Das Gesetz der Massenerhaltung dient somit als Basis für die indirekte Kalorimeter. ii) Prinzip: Makronährstoff werden im Organismus zu H2O, CO2 & stickstoffhaltigen Endprodukten abgebaut. Mittels Stöchiometrie können bestimmte Anteile des verbrauchten-O2 und des gebildeten-CO2 den Energiesubstraten zugeordnet werden ⇒ Anhand der Atemgasnalyse & über die Stickstoffausscheidung im Urin ist somit der Nährstoffumsatz messbar! iii) Durchführung ; Gängige System basieren auf dem Haubenprinzip: Proband atmet unter einer Haube Sauerstoff wird zugeführt Expirationsluft wird abgesaugt & das Volume von CO2 & O2 bestimmt ⇒ CO2-Produktion = CO2-Gehalt der Expirationsluft⇒ O2-Verbrauch = O2-Zufuhr - O2-Gehalt der Expirationsluft iv) Bestimmung des Respiratorischen Quotienten (RQ)         RQ = Ausgeatmetes CO2 (L)                 Eingeatmeter O2 (L) ⇒ Bei einem normal ernährten Menschen liegt der RQ bei 0,85⇒ Hungerphasen kann er bis auf 0,71 zurückgehen. Bei der Verbrennung von Nährstoffen pro Liter O2 freigesetzte Energiemenge:      ⇒ RQ bei 0,85Ÿ ⇒ 20,4 kJ/L          z.B Fall 1 = 300 L • 20,4 kJ/L = 6,120 kJ (1,464 kcal)
• i)Was versteht man unter Direktes Kalorimetrie? ii) Prinzip iii) Apparaturen iv) Nachteile i) Ermöglicht die Bestimmung des Energieverbrauchs von lebenden Organismen über Wärmefreisetzung. ii) Prinzip = Messung der vom körper abgegebenen Wärme ⇒ Rückschluss auf umgesetzte Energie iii) Apparaturen: Eis-Kalorimeter (Kleintiere) Raumkalorimeter (Menschen) iv) Nachteile: Hohe Anschaffungskosten Hoher Platzbedarf Erlaubt nur Aussagen über den Energieumsatz, nicht über die Art der verbrauchten Substrates
• i)Was versteht man unter Double Labelled Water Methode (DWL) zur Berechnung des Energieumsatzes? ii) Prinzip iii) Durchführung iv) Formel/Berechnung i) Das Ziel der DWL-Methode ist die Berechnung der CO2-Produktion ii) Durchführung: Orale Gabe einer exakt eingewogenen Menge an stabil markiertem Wasser 2H218O Entnahme von Urin (nach vorgegebener Zeit) Messung der Isotopen-Anreichung im Urin (mittels Massenspektrometrie) Bestimmung der Differenz der Ausscheidungsrate von 2H & 18O Bestimmung der CO2-Produktion iv) Berechnung des EnergieumsatzesDer Energie kann mit hilfe folgender Formel berechnet werden" Energieverbrauch = O2-Aufnahme • Energetisches Äquivalenz (20,4 kJ/L)           ⇒ O2-Aufnahme von Umstellung des RQ Als RQ wird ein durchschnitlicher RQ von 0.85 angenommen)  Ausgeatmete CO2 durch DLW-Methode bestimmt            ⇒ Energerisches Äquivalenz = liegt bei RQ von 0.85 bei 20,4 kJ/L
• Wozu dient der Respiratorsichen Quotienten (RQ)? 1. Bestimmung des verstoffwechselten Energieträger ⇒ Anteil der Fett bzw. Kohlenhydrat-Oxidation bestimmt, da er für jeden Energieträger spezifisch ist 2. Bestimmung des Energieverbrauch⇒ Freigesetzte Energie (pro Liter O2) bestimmt werden kann⇒ Umgesetzte Energie im Messzeitraum berechnet sich wie folgendes; Energieverbrauch = Liter O2 • Energie/Litre o2
• Was sind die Komponente des Energieumsatzes? Bei Erwachsene setzt sich der Energieumsatz aus folgenden Komponent zusammen: Grundumsatz (Basal Metabolic Rate - BMR)                                                       ⇒ Energie, die zur Aufrechterhaltung der normalen Körperzusammensetzung & -funktion erforderlich ist. Leistungsumsatz (Energy for physical activity - PA)                                                               ⇒ Energie, die aufgrund von Körperlicher Aktivität zusätzlich umgesetzt wird. Nahrungsinduzierte Thermogenesis - (DIT)                                                                           ⇒ Energie, die für die Absorption & Stoffwechsel (Speicherung, Abbau, Neusynthese) der Nährstoffe benötigt wird.                                                                                                           ⇒ TEE (Total Energy Expenditure) = BMR + PA + DIT
• Wie misst man den Grundumsatz (BMR)? Den Grundumsatz ist die Energie, die zur Aufrechthaltung der normalen Körpersumzammensetzung & -funktion erfordelich ist. Die Messung des Grundumsatzes erfolgt: Bei völliger Körperruhe mit Entspannung der Muskulatur (Liegend) Nach Abklingen(calmarse) Verdauungs- & Absorptionvörgange (mindestens 12 h nach der letzten Nahrungsaufnahme) Bei Indifferenztemperature (ca. 22˚C) & leichter Bekleidung.

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