Grundlagen der Ernährung, Stoffwechsel und menschlichen Anatomie

Cholesterin: Funktionen und Bedeutung

Cholesterin kann vom Körper synthetisiert und über den Darm resorbiert werden. Es ist an der Entstehung von Herz-Kreislauf-Problemen beteiligt.

HDL-Cholesterin sammelt überschüssiges Cholesterin aus den Arterien und transportiert es zur Leber. Regelmäßige Bewegung und moderater Alkoholkonsum können den HDL-Spiegel erhöhen, während Tabakkonsum ihn senkt.

Funktionen von Cholesterin

• Synthese von Steroidhormonen
• Synthese von Gallensäuren, die für die Fettverdauung und -aufnahme wichtig sind
• Synthese von Vitamin D
• Bildung von Zellmembranen

Proteine: Aufbau und biologischer Wert

Ein Protein gilt als „vollständig“, wenn es alle essentiellen Aminosäuren in ausreichender Menge enthält. Proteine mit einem hohen biologischen Wert, wie z.B. Eiweiß, werden vom Körper besonders gut verwertet.

Durch die Kombination verschiedener proteinreicher pflanzlicher Lebensmittel können fehlende Aminosäuren ergänzt werden, um ein vollständiges Aminosäureprofil zu erreichen.

Punkt 9: Ausgewogene Ernährung

• Kohlenhydrate: 55-60% der Gesamtenergie, davon einfache Kohlenhydrate weniger als 10%
• Fett: 25-30% der Gesamtenergie (davon gesättigte Fettsäuren (AGS) 7-9%, einfach ungesättigte Fettsäuren (AGM) 15-19%, mehrfach ungesättigte Fettsäuren (AGP) 7-9%)
• Protein: 12-15% der Gesamtenergie (bevorzugt aus Gemüse, Fisch, Geflügel; rotes Fleisch in Maßen)
• Ballaststoffe: 25-30 g/Tag (nicht mehr als 40 g/Tag)
• Salz: Weniger als 3 g/Tag
• Alkohol: Moderater Konsum wird empfohlen; Rotwein zu den Mahlzeiten kann aufgrund seiner positiven Wirkung auf den Cholesterinspiegel und seines Antioxidantiengehalts vorteilhaft sein.

Verteilung der Kalorienaufnahme über den Tag

• Frühstück: 20-25%
• Mittagessen: 30-35%
• Zwischenmahlzeiten: 15%
• Abendessen: 20-25%

Es wird empfohlen, mehrere kleine Mahlzeiten über den Tag zu verteilen, anstatt wenige, aber sehr reichliche.

Idealerweise sollten 60% der täglichen Kalorien vor 18:00 Uhr konsumiert werden.

Punkt 10: Energiestoffwechsel

Der Energiestoffwechsel umfasst alle chemischen Umwandlungen in den Zellen (Katabolismus und Anabolismus). Beim Katabolismus werden Moleküle abgebaut (oft durch Oxidation/Reduktion), während beim Anabolismus neue Moleküle aufgebaut werden.

Der Grundumsatz ist die Energiemenge, die ein Mensch in Ruhe zur Aufrechterhaltung der lebenswichtigen Funktionen verbraucht.

• Bedingungen für die Messung des Grundumsatzes: 8 Stunden Schlaf, vollständige Ruhe, nüchterner Zustand und eine Umgebungstemperatur von 20 °C.
• Ziele des Grundumsatzes: 40% für Transportprozesse, 40% für aktive Prozesse und 20% für die Proteinsynthese und die Aktivität lebenswichtiger Organe.

Faktoren, die den Grundumsatz beeinflussen

• Körpergröße
• Körperzusammensetzung
• Alter
• Geschlecht
• Spezielle Situationen (z.B. Schwangerschaft, Krankheit)

Hohenergiephosphate und Energieübertragung

Hohenergiephosphate (z.B. ATP, Kreatinphosphat) sind wichtige Vermittler bei der Energieübertragung von primären Energiequellen zu zellulären Prozessen. Sie zeichnen sich durch eine hohe Verfügbarkeit aus, und ihre Energie wird durch Hydrolyse freigesetzt.

Oxidation und Reduktion im Stoffwechsel

Ein Substrat wird oxidiert, wenn es Elektronen verliert, und reduziert, wenn es Elektronen gewinnt. Ein Oxidationsmittel ist eine Substanz, die Elektronen aufnimmt (und dabei selbst reduziert wird), während ein Reduktionsmittel eine Substanz ist, die Elektronen abgibt (und dabei selbst oxidiert wird). Bei einer vollständigen Elektronenübertragung wird der Akzeptor reduziert und der Donor oxidiert.

Der Citratzyklus (Krebs-Zyklus)

Im Citratzyklus konvergieren die aeroben katabolen Wege der drei Hauptnährstoffe (Kohlenhydrate, Fette, Proteine).

Er findet in der Matrix der Mitochondrien statt. Die Endprodukte sind Wasserstoffatome (Elektronen) und CO2.

Wasserstoff (H) und Elektronentransfer

• Elektronen werden nicht isoliert freigesetzt, sondern oft von einem Proton begleitet. Daher ist der Elektronentransfer häufig mit einem Wasserstoffatom-Transfer verbunden.
• Ein Wasserstoffatom besteht aus einem Proton und einem Elektron.
• Oxidationsreaktionen, bei denen Wasserstoffatome entzogen werden, bezeichnet man als Dehydrierung.

Sauerstoff (O2) in der Atmungskette

• Sauerstoff dient als terminaler Elektronenakzeptor in der Atmungskette und reagiert mit Wasserstoff zu Wasser.
• O2 fungiert als „endgültiges Oxidationsmittel“, indem es reduzierte NADH und FADH2 oxidiert und somit die Regeneration von NAD+ und FAD ermöglicht.

Beim Elektronentransfer werden nur etwa 40% der Energie in ATP umgewandelt; die restlichen 60% gehen als Wärme verloren.

Anatomische Unterschiede der Extremitäten

• Die Handwurzel (Karpus) hat 8 Knochen, die Fußwurzel (Tarsus) hat 7 Knochen.
• Am Ellenbogen sind Pronation und Supination möglich. Im Kniegelenk gibt es in gebeugtem Zustand eine leichte Innen- und Außenrotation.
• Am Sprunggelenk sind Inversion und Eversion möglich. Am Handgelenk sind Beugung, Streckung, Adduktion, Abduktion, Pronation und Supination unabhängige Bewegungen.
• Die Hüfte ist ein sehr stabiles Gelenk, während die Schultergelenke weniger stabil, dafür aber sehr beweglich sind (Anpassung an unterschiedliche Funktionen).
• Im Kniegelenk befindet sich die Patella (Kniescheibe), am Ellenbogen das Olecranon (Ellenbogenhöcker).
• Am Handgelenk artikuliert nur die Speiche (Radius) mit der Hand. Am Sprunggelenk artikulieren sowohl Schienbein (Tibia) als auch Wadenbein (Fibula) mit dem Sprungbein (Talus).
• Am Ellenbogen artikulieren Radius und Ulna mit dem Humerus (Oberarmknochen). Im Kniegelenk artikuliert jedoch nur das Schienbein (Tibia) mit dem Oberschenkelknochen (Femur).