1 Stoffwechselphysiologie Flashcards
Warum ernähren?
- Betriebsstoffwechsel (katalog)
- > Energie (Wärme, Arbeit/Bewegungsenergie)
- > [CH2O]n + O2 -> H2O + CO2
- Baustoffwechsel (anabol)
- > Nahrungseiweiß zu körpereigenem Eiweiß
Appetit: Homöostase vs Hedonismus
Energiebilanz- Umsätze
Homöostase! => Nahrung im Fließgleichgewicht des Organismus.
Aufnahme: Nahrung, Sauerstoff
Stoffwechsel metallisiert
Abgabe: Energie, Wärme, CO2, Wasser, Exkrete
Energieträger vs Funktionsträger
Energieträger: Nährstoffe wie Eiweiße, Fette, Kohlenhydrate
Funktionsträger: sonstige wie Vitamine, Salze, Spurenelemente, Geschmacks- und Ballaststoffe
Energiebalance
Energieaufnahme = Energieabgabe + Energiespeicherung
wenn Aufnahme > Abgabe, dann anaboler Stoffwechsel
(Energiespeicherung, Übergewicht)
wenn Aufnahme < Abgabe, dann katabol
(Kachexie, Abnahme an Körpergewicht)
Biologische Brennwerte
1 g Protein = 4.1 kcal (17.2 kJ)
1 g KH = 4.1 kcal (17.2 kJ)
1 g Fett = 9.3 kcal (39.1 kJ)
1 g Ethanol = 7.1 kcal (29.8 kJ)
Isodynämie
gegenseitige Austauschbarkeit der Nährstoffe entsprechend ihrer Brennwerte
Energiemetabolismus der Nährstoffe im Körper
Fette - beta Oxidation
KH - Glykolyse
Eiweiße - enzymatischer Abbau -> Acetly-CoA -> Citratzyklus -> NADH/Succinat -> Atmungskette
Energieeinheit des Körpers
ATP => chem. Energie umgewandelt in Phosphatbrücken
- > ADP + P + 7.3 kcal/mol
- > ATP Ausbeute aus Fetten 10x höher als aus Proteinen/KH
Energieumwandlung im Körper
Chemische Energie wird zu kinetischer, chemischer Energie oder Wärme
Aktive Thermogenese
Im braunen Fettgewebe durch Entkopplung der Atmungskette. UCP-1 (Thermogenin): H+ Uniport-Carrie, der den H+ Gradienten über der inneren Mitochondrien-Membran kurzschließt und somit die Atmungskette von der ATP-Produktion entkoppelt.
Wasserbildung unter Wärmeabgabe
Grundumsatz vs Gesamtumsatz
Grundumsatz: wach, aber körperlich und geistig ruhend ca 1 kcal pro Std und kg Körpergewicht.
Gesamtumsatz: Grund + Freizeit + Arbeitsumsatz
Wo wird die meiste Energie verbraucht?
Am meisten Energie geht in Muskeln (ohne GI-Trakt & Herz), dann GI- Trakt, dann Gehirn, dann Herz, dann Nieren
Achtung Klassifizierung der Nährstoffe
Nur KH sind reine Energieträger.
Eiweiße und Fette sind Energie- und Funktionsträger => Einschränkung der Isodynämie
Wie hoch ist der Eiweßbedarf und wozu führt Proteinmangel?
- Eiweißmin: 13-17 g
- Bilanzmin: 30-40 g
- fkt. Min: 1g/kg KG
Mangel führt zu Marasmus:
- Resorptions- und Verdauungsstörungen
- Fettleber
- Eiweißmangel-Ödem
Aufgaben von Fett
Energielieferant Energiespeicher Druckpolster Baustoffwechsel Schutz gegen Kälte Schutz gegen mechanische Einwirkungen
tierische vs pflanzliche Fette
tierisch: reich an gesättigten FS
pflanzlich: reich an ungesättigten FS
Unterschiede Fettdepots und ihre Aufgaben
- Unterhautfett = Energiespeicher
- Braunes Fett = Wärmeproduzent
- Viszerales Fett (Eingeweidefett) = Energiespeicher und Hormonquelle - endokrin aktiv -> Entzündungen
Fettsäure Mangelernährung
Nur für mehrfach ungesättigte FS (Vitamin F) relevant
- Grundbaustein von Hormonen
- Bestandteil der Zellmembranen
Cholesterin
- semi-essentielle Grundsubstanz
- 1/3 aus Nahrung und 2/3 Eigensynthese
- Funktion: Zellwände aufbauen (Fluidität der Zellmembran), Produktion von Gallensäure, Vitamin D und Steroidhormonen
KH - Bedarf
- Mono-, Di- und Polysaccharide -> hauptsächlich als pflanzliche Stärke
- keine absolute Bedarfsgrenze
- wichtigster Energielieferant
- Speicherung in geringem Umfang möglich
Was sind Vitamine?
Was sind ihre Aufgaben?
- Coenzyme
- aktivieren Transkriptionsfaktoren, wirken gegen oxidativen Stress, Bestandteil von Signaltransduktionsketten
Welche Vitamine gibt es?
A (Retinol) D (Cholecalciferol) E (Tocopherol) K (Phyllochinon) C (Ascorbinsäure) B1 (Thiamin) B2 (Riboflavin/Niacin) B6 (Pyridoxin/Folsäure) B12 (Cobalamin)
Vitaminaktivierung
- intestinale Resorption (spez. Prozesse)
- Transport im Blut (gebunden an Transportproteine)
- Aufnahme in Zielzelle (spez. Membrantransporter)
- Umwandlung zum Coenzym
- Assoziation mit Apoenzym
- Holoenzym (funktionelle Einheit des Enzymkomplexes)
Vitamin C Mangel führt zu…
… Skorbut.
Hemmung der Hydroxylierung v. Polin-/Lysinresten bei Kollagenbiosynthese -> Bindegewebe und Blut defekte & Hemmung d. Domamin-Beta-Hydroxylase -> Depressionen
Spurenelemente, ihre Funktion und Mangelerkrankung
- Eisen -> Hämoglobin, Myoglobin, Katalase -> Anämie
- Kupfer, Zink, Mangan -> Superoxid-Dismutase -> Morbus Wilson (CU2+)
- Selen -> Glutathiounperoxidase, Dejodinase -> Keshan-Erkrankung
- Zink -> alkalische Phosphatase -> acrodermatits enteropathica
- Chrom-> ATP-Synthetase
- Jod -> SD Hormone -> Struma, Karies
- Fluor
Geschmacksstoffe
reduzierende Zucker + AS – (-H2O)–> Maillard Reaktion (Röstreaktion)
Ballaststoffe
- nicht verdaulicher Bestandteil der Nahrung (Zellulose, Pektine)
- nicht lebensnotwendig
- Anregung Magen-Darm-Peristaltik -> raschere Passage
- “Reinigung” der distalen Intestinalabschnitte durch Schadstoffbindung
Wasser
Zufuhr = Abgabe
-> nur geringer Mangel von 0.2% verkraftbar
Salze
Natrium Kalium Magnesium Kalzium Chlorid Phosphat Sulfat Bikarbonat >50mg pro kg Körpergewicht
Fette und ihre schädliche Wirkung
Fette erhöhen den Spiegel von…
IL-6, CRP, TNF-α –> Entzündungen
Leptin, Resistin –> Insulinresistenz, Diabetes
FFS, Insulin –> Dyslipidämie
Lipoproteinlipase, Angiotensin –> Hypertonie
Plasminogen-Activatoren –> Thrombose
Fette senken den Spiegel von…
Adiponektinen –> Arthereosklerose
