Grundlagen der menschlichen Ernährung und Atmung
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Grundlagen der Ernährung
Nahrungsmittel sind natürliche oder verarbeitete Stoffe, die unsere Zellen mit lebensnotwendigen Nährstoffen versorgen.
Anorganische Stoffe
- Wasser: Die häufigste Verbindung in lebenden Organismen und die Umgebung, in der sich das Leben entwickelt.
- Mineralsalze: Enthalten in Knochen und Zähnen sowie gelöst in den Körperflüssigkeiten.
Organische Substanzen
- Kohlenhydrate: Einfache Zucker wie Glucose und Maltose schmecken süß. Glucose ist ein Einfachzucker, während Maltose aus zwei Glucosemolekülen besteht. Stärke und Cellulose sind komplexe Kohlenhydrate.
- Lipide: Fette und Cholesterin. Sie lösen sich kaum oder gar nicht in Wasser. Pflanzliche Fette (ungesättigt) sind bei Raumtemperatur flüssig (Öle), tierische Fette (gesättigt) sind fest (Talg). Sie können in Glycerin und Fettsäuren zerlegt werden.
- Proteine: Makromoleküle, die aus hunderten oder tausenden Aminosäuren bestehen (z. B. Hämoglobin oder Gluten). Es gibt 20 verschiedene Aminosäuren.
- Vitamine: Stoffe, die in sehr kleinen Mengen benötigt werden, aber für das reibungslose Funktionieren des Körpers unabdingbar sind.
Verdauungsprozesse
Mechanische Verdauung
Physikalische Maßnahmen zur Zerkleinerung der Nahrung:
- Schleifen: Zerkleinerung durch die Zähne im Mund.
- Schlucken: Transport der Nahrung durch Rachen und Speiseröhre. Der Kehlkopf schließt sich, um das Eindringen in die Atemwege zu verhindern.
- Bewegungen: Kontraktionen der Darmwand, wie Mischen mit Verdauungssäften und Peristaltik zum Weitertransport.
Chemische Verdauung
Umwandlung von Makromolekülen in lösliche Nährstoffe:
- Im Mund: Speichel enthält Amylase, ein Enzym, das die Verdauung von Kohlenhydraten einleitet.
- Im Magen: Nahrung wird mit Magensaft (Salzsäure und Pepsin) vermischt, um Proteine zu verdauen.
- Im Dünndarm: Enzyme aus der Bauchspeicheldrüse und Darmdrüsen (z. B. Lipase) schließen den Verdauungsprozess ab.
Intestinale Resorption
Die Aufnahme der Nährstoffe aus dem Darm in das Blut.
Funktionen der Nahrung
- Kunststoff-Funktion: Aufbau von Körpergewebe, Wachstum und Ersatz verlorener Materialien (durch proteinreiche Lebensmittel).
- Energie-Funktion: Bereitstellung von Energie für Muskelarbeit und Körpertemperatur (durch Kohlenhydrate und Fette).
- Ordnungsfunktionen: Ermöglichen alle Stoffwechselprozesse (durch Mineralien und Vitamine).
Erkrankungen und Besonderheiten
- Zusatzstoffe: Stoffe zur Konservierung oder Eigenschaftsänderung.
- Gentechnisch veränderte Lebensmittel: Produkte, die GVO enthalten.
- Verdauungsenzyme: Proteine, die den Abbau komplexer Stoffe beschleunigen.
- Karies: Bakterielle Erkrankung, bei der Säuren den Zahnschmelz zerstören.
- Verdauungsstörungen: Verstopfung (geringe Mobilität), Durchfall (übermäßige Mobilität/Infektion) sowie Gastritis, Geschwüre oder Leberzirrhose durch Lebensstil oder Konsum von Alkohol/Tabak.
Das Atmungssystem
Die Atemwege dienen als Luftweg und ermöglichen den Gasaustausch.
Aufbau der Atemwege
- Nase und Mund: Eintrittswege für die Luft.
- Rachen und Kehlkopf: Transportwege; der Kehlkopf enthält die Stimmbänder.
- Luftröhre: Ein durch Knorpelspangen offengehaltener Schlauch.
- Lunge: Besteht aus zwei konischen Teilen, geschützt durch die Rippen.
- Bronchien und Bronchiolen: Verzweigte Röhren, die in den Lungenbläschen (Alveolen) enden.
Gasaustausch
Sauerstoff gelangt durch Diffusion aus den Alveolen in das Blut, während Kohlendioxid den umgekehrten Weg nimmt.
Atemwegserkrankungen
- Infektionen: Erkältungen, Influenza, Bronchitis oder Lungenentzündung.
- Chronische Bronchitis und Krebs: Oft verursacht durch Tabakrauch, der die Atemwege schädigt und Tumore begünstigt.
Drüsen des Verdauungssystems
- Verteilte Drüsen: In den Wänden von Magen und Darm.
- Zugehörige Drüsen: Speicheldrüsen, Bauchspeicheldrüse und Leber.
- Speicheldrüsen: Drei Paare, die Speichel in den Mund abgeben.
- Bauchspeicheldrüse: Produziert Pankreassaft für den Zwölffingerdarm.
- Leber: Produziert Galle zur Fettverdauung, gespeichert in der Gallenblase.