Körperzusammensetzung & Evolution der Ernährung: Analyse & Methoden

Körperzusammensetzung: Grundlagen und Definition

• Die Körperzusammensetzung ist die Untersuchung der Teile eines Ganzen, in diesem Fall des menschlichen Körpers (Rodriguez C 1992).
• Die Körperanalyse ermöglicht die Quantifizierung der Komponenten des Körpers.
• Das Körpergewicht besteht aus vielen Komponenten, deren Proportionen individuell variieren.

Historische Entwicklung und Modelle

• Mit der Einführung des Mikroskops im siebzehnten Jahrhundert konnten Forscher in Gewebe und Zellen des menschlichen Körpers eindringen. Die Analyse von Geweben, gewonnen aus Leichen oder Biopsien, ist eine lange genutzte Ressource und wesentlich für das aktuelle Wissen über Physiologie und menschlichen Stoffwechsel.
• Frühe Studien zur Körperzusammensetzung basierten auf der chemischen Analyse von Organen.
• Von diesem ersten Modell wurde die Einteilung in Kompartimente definiert:
  • Fettmasse (FM) und fettfreie Masse (FFM).
  • Die Gesamt-Körpermasse (MCT) wird generell dargestellt durch die Gleichung: MCT = FM + FFM (Anmerkung: Original hatte MG + MLG).

Gesamt-Körpermasse (MCT)

Die Gesamt-Körpermasse stellt die Summe aller Körperteile dar. Da die fettfreie Masse alle Körperflüssigkeiten umfasst, spiegeln sich Veränderungen in jedem dieser Kompartimente im Körpergewicht des Individuums wider.

Diese Konzepte wurden von Behnke und Kollegen entwickelt. Sie waren 1942 Pioniere bei der Bestimmung der Gesamtkörperdichte mittels Hydrodensitometrie oder Unterwasserwiegen.

Densitometrie: Unterwasserwiegen

Die Densitometrie (Hydrodensitometrie oder Wiegen unter Immersion) ermittelt das Körpervolumen basierend auf dem Archimedischen Prinzip, das besagt, dass das Volumen eines eingetauchten Objekts der Menge des verdrängten Wassers entspricht. Für die Messung des Körpervolumens sind das Gewicht in Luft und das Gewicht unter vollständigem Eintauchen in einen Wassertank erforderlich. Diese Methode erfordert eine hohe Kooperation der Person.

Modelle zur Darstellung der Körperzusammensetzung

• Chemisches oder molekulares Modell: (Proteine, Lipide, Kohlenhydrate und Mineralien).
• Anatomisches Modell: (Gewebe: Fett, Muskeln, Organe, Knochen).

Klinische Relevanz der Messungen

Messungen der Körperzusammensetzung sind in klinischen Studien wichtig, um Ernährungstherapien zu definieren, Risiken abzuschätzen und Diagnosen zu stellen. Sie sind somit ein wesentlicher Bestandteil des Ernährungszustands-Assessments.

Techniken zur Messung der Körperzusammensetzung

• Manuell (Plicometrie/Hautfaltendickemessung)
• Elektrische Leitfähigkeit (BIA)
• Ultraschall
• Radiologische Verfahren

Faktoren, die die Körperzusammensetzung beeinflussen

• Alter: Mit zunehmendem Alter nimmt der Wassergehalt ab, während Protein- und Fettgehalt zunehmen können.
• Körperliche Aktivität/Übung: Steigert die Muskelmasse und senkt den Fettgehalt.
• Pathologien (Krankheiten).
• Schwangerschaft.
• Ernährung (Diät).
• Fettverteilung: Birnen- und Apfeltyp (gynoid/android).

Empfohlener Körperfettanteil für sitzende Personen (%)

Prozentsatz der gesamten Körperzusammensetzung (Beispielwerte)

• Muskelmasse: 41,9 bis 59,4%
• Knochenmasse: 16,3 bis 25,7%
• Restmasse: 24,0 bis 32,4%

Body Mass Index (BMI) zur Bewertung

Derzeit ist der Body Mass Index (BMI) ein gängiger Wert zur Diagnose von Über- oder Unterernährung. Der BMI (Gewicht / Höhe²) basiert auf Statistiken, die vom belgischen Astronomen und Mathematiker Adolphe Quetelet gesammelt wurden.

BMI-Klassifikation (Beispiele)

• Überleben: 12 (g)
• Auszehrung (schwere Mangelernährung): < 15
• Untergewicht: 15–18,9
• Normalgewicht: 19–24,9
• Übergewicht (Präadipositas): 25–29,9
• Adipositas Grad I: 30–39,9
• Extreme Adipositas (Grad II/III): > 40

Achtung: Die alleinige Verwendung des Gewichts ohne Berücksichtigung individueller Unterschiede in der Körperzusammensetzung (z. B. bei Sportlern) kann zu falschen Klassifizierungen führen.

Körperliche Aktivität beeinflusst die Körperzusammensetzung entscheidend, da Sportler tendenziell einen niedrigen, gesunden Fettgehalt und eine erhöhte Muskelmasse aufweisen. Dies beeinflusst wiederum den Körperwassergehalt.

Die Evolution der menschlichen Ernährung

• "In der Geschichte der Menschheit war die Ernährung der stärkste evolutionäre Faktor."

Die Ernährung in der Altsteinzeit (Paläolithikum)

• Obwohl die Ernährung anfangs ausschließlich auf Obst basierte, ergänzte der Mensch diese bald durch andere pflanzliche Nahrung wie Wurzeln und Nüsse. Dies förderte Veränderungen in der menschlichen Entwicklung, wie die Entwicklung der Zähne und der Mechanik des Kauens.
• Kulturelle Strategien, wie das Knacken von Nüssen mit Steinen und das Herstellen scharfer Steine zum Zerteilen der Nahrung, wurden entwickelt.
• Die aufrechte Haltung erleichterte die Anpassung an das Leben unter Sonneneinstrahlung und ermöglichte es den Hominiden, längere Strecken zurückzulegen, um Raubtieren zu entkommen.
• Unsere Vorfahren entdeckten die Aasfresserei (Carroñería) und erhielten so Zugang zu Fett- und Proteinreserven im Knochenmark der langen Knochen toter Tiere.
• Der Konsum energiereicher Nahrung führte zur Entwicklung des Gehirns.
• Der Verzehr von Fisch, kleinen Tieren und Schalentieren sowie pflanzlichen Lebensmitteln und Früchten war in der Altsteinzeit entscheidend für die evolutionäre Veränderung. Dies entspricht der genetischen Struktur, die wir von unseren Vorfahren geerbt haben. Dieses Ernährungsmuster wird als Paläolithische Ernährung bezeichnet.

Veränderungen durch Landwirtschaft und Industrie

• Mit dem Aufkommen von Landwirtschaft und Viehzucht veränderte sich die Nahrung der Menschen drastisch.
• Der Beitrag von Getreide zur Ernährung stieg auf bis zu 90% der Lebensmittel, während die Aufnahme von tierischem Protein sehr gering war.
• Die erhöhte Effizienz der Nahrungsmittelproduktion führte zu Überschüssen und tiefgreifenden demografischen Veränderungen, der Entstehung sozialer Schichten, der Entwicklung von Bürokratien und letztlich der kulturellen und sozialen Entwicklung sowie der Lebensmitteltechnologie.
• Das Ungleichgewicht der Ernährung in Agrargesellschaften erklärt die Entstehung von Krankheiten wie Protein-Energie-Mangelernährung, verkleinerten Gliedmaßen und die Epidemie chronischer Krankheiten, mit denen wir heute konfrontiert sind.
• Die jüngste Veränderung in der menschlichen Ernährung ist das Ergebnis der Industriellen Revolution.
• Intensive Landwirtschaft und moderne Ernährungstechnologie haben Lebensmittel bereitgestellt, die während langer Phasen der Hominiden-Evolution nicht vorhanden waren: Transfette, raffinierter Zucker und bestimmte pflanzliche Öle.

Veränderungen in der modernen Ernährung

1. Es kam zu einer Erhöhung der Energieaufnahme und einer Verringerung des Energieverbrauchs.
2. Es gab eine Zunahme des Konsums gesättigter Fette und eine geringere Aufnahme von Omega-3-Fettsäuren.
3. Es gab einen Rückgang des Verbrauchs von Ballaststoffen und komplexen Kohlenhydraten.

Die Evolutionäre Ernährungs-Diskordanz

• "In Bezug auf die Genetik leben moderne Menschen in einer Ernährungsumgebung, die sich von jener unterscheidet, für die unsere genetische Konstitution ausgewählt wurde."
• 10.000 Jahre sind eine kurze Zeitspanne, in der der Selektionsdruck nicht ausreichte, um neue adaptive Veränderungen zu erzeugen.
• Der Widerspruch zwischen der modernen Ernährung und der genetischen Struktur, die aus der Anpassung an die Altsteinzeit-Diät resultiert, ist bekannt als Evolutionäre Ernährungs-Diskordanz.
• Die aktuellen Epidemien von Krankheiten wie Fettleibigkeit, Diabetes, Hypertonie (Bluthochdruck) und Dyslipidämie sind das Ergebnis dieser evolutionären Diskordanz.
• Die genetische Struktur des frühen Menschen scheint eine Priorität in seinem Stoffwechsel zu haben: Er verteidigt seine Energiereserven in einem Lebensmuster, das durch intensive körperliche Aktivität gekennzeichnet war. Dies ist heute nicht mehr der Fall.

Lösungsansätze

Da genetische Veränderungen nur langsam eintreten, besteht die Alternative zur Änderung des aktuellen epidemiologischen Bildes darin, in gewisser Weise den Lebensstil der Altsteinzeit wieder aufzunehmen: erhöhter Verzehr von Obst und Gemüse, Konsum mehrfach ungesättigter Fettsäuren, weniger Fett und mehr Bewegung.

Wichtige Definitionen im Kontext der Ernährung

• Lebensmittel: Die Nahrungsaufnahme.
• Ernährung: Eine Reihe von biologischen und psychosozialen Prozessen, die eng mit der Nahrungsaufnahme verwoben und reguliert sind.
• Dazu gehören: Verschlucken, Verdauung, Stoffwechsel und Ausscheidung in jeder Zelle und im gesamten Organismus.
• Essen ist eine unvermeidliche biologische Notwendigkeit, von der die Erhaltung des Lebens abhängt. Für den Menschen ist es jedoch viel mehr: Es ist ein angenehmer Reiz für die Sinne, ein Mittel des ästhetischen Ausdrucks, der Kommunikation und ein wirksames Instrument der sozialen Bindung; es ist ein zentrales Element von Ritualen, festlichen Feiern und Trauerfeiern; es dient der Erhaltung und Stärkung des Identitätsgefühls und ist schließlich ein Ausdruck der Besonderheiten jeder Kultur.

Voraussetzungen für eine korrekte Ernährung

• Um eine korrekte Ernährung zu gewährleisten, sind im Haushalt eine ausreichende Menge und Vielfalt an Lebensmitteln, Ressourcen, Kochkunst und Hygiene erforderlich, um die Lebensmittel richtig zu lagern und zuzubereiten.
• Hinzu kommen eine vernünftige Verteilung der Lebensmittel unter den Familienmitgliedern, eine angemessene Dichte und Frequenz der Mahlzeiten, die Minimierung des Einflusses von Fehlinformationen sowie die Akzeptanz unvermeidlicher Verluste (z. B. durch Tiere).
• Die Verfügbarkeit von Nahrungsmitteln im Haushalt hängt wiederum vom Erwerb ab oder davon, ob die Familie in dieser Hinsicht aktiv ist (Selbstversorgung). Der Kauf von Lebensmitteln erfordert Kaufkraft und eine ausreichende Verfügbarkeit in der Gemeinschaft, die wiederum mit der regionalen, nationalen und globalen Verfügbarkeit von Lebensmitteln zusammenhängt.

Hinweis: Aus vielen Gründen ist es nicht einfach, all diese Voraussetzungen zu erfüllen, weshalb Ernährungsstörungen in unterschiedlichem Ausmaß unvermeidlich sind.