Nährstoffe, Energiebedarf und Ausscheidung: Grundlagen der menschlichen Physiologie

Grundlagen der Zellversorgung und Ernährung

Nährstoffe sind der Rohstoff, aus dem die Zellen ihre eigenen Komponenten produzieren. Mit ihnen ergänzen diejenigen, die verloren gegangen sind, und sie ermöglichen Wachstum sowie die Produktion neuer Zellen.

Nährstoffe dienen der Zelle als Brennstoff für Energie. Die Zellen nutzen die aufgenommene Energie, um ihre Aufgaben zu erfüllen.

Ausgewogene Ernährung und Energieverteilung

In einer ausgewogenen Ernährung müssen Kohlenhydrate (Glukose) 55% der Energie liefern, Lipide (Fette) 30% und die Proteine die restlichen 15%.

Berechnung des Grundumsatzes und Energiebedarf

Der Grundumsatz wird wie folgt berechnet:

• Frauen: 7,4 × Gewicht (kg) + 428 × Höhe (m) + 572
• Männer: 16,6 × Gewicht (kg) + 77 × Körpergröße (m) + 572

Der Energiebedarf ist stark abhängig von der Aktivität. Auch das Alter, das Geschlecht oder die Außentemperatur spielen eine Rolle.

Ein Erwachsener mit dem dem Geschlecht und Alter entsprechenden Gewicht hat seinen Energiebedarf gedeckt, wenn sein Gewicht stabil bleibt.

Ernährungszustände

Mangelernährung bezieht sich auf eine unzureichende Ernährung, was sowohl auf schlechte Ernährung als auch auf übermäßigen Verzehr von Lebensmitteln zurückzuführen sein kann.

Das Atmungssystem und der Gasaustausch

Das Respirationssystem besteht aus den Atemwegen und den Lungen, welche sich in der Brusthöhle befinden.

Die beobachteten Veränderungen in der Zusammensetzung der Luft und des Blutes in der Lunge sind auf den interstitiellen Gasaustausch zurückzuführen, der zwischen ihnen stattfindet.

In den Alveolen geht Sauerstoff aus der Luft durch einfache Diffusion in das Blut über; das Kohlendioxid bewegt sich durch denselben Mechanismus in umgekehrter Richtung.

Die Ein- und Ausatmung von Luft in die Lunge wird als Lungenventilation bezeichnet und ist auf Veränderungen des Volumens der Brusthöhle zurückzuführen.

Die Ausscheidung von Stoffwechselendprodukten

Die Beseitigung von Abfallstoffen aus der Aktivität der Zellen nennt man die Ausscheidung.

Zusammensetzung des Urins

Der Urin hat eine ähnliche Zusammensetzung wie das Blutplasma, weist jedoch eine höhere Konzentration an Abfallstoffen wie Harnstoff auf.

Die Funktion der Nephrone

Jedes Nephron funktioniert wie eine kleine Fabrik bei der Urinproduktion. Die Nierenfunktion ist das Ergebnis der Arbeit ihrer Nephrone.

Urin ist ein Blut-Filtrat. Er unterscheidet sich vom Blutplasma dadurch, dass er eine konzentrierte Lösung ist, nützliche organische Nährstoffe wie Glukose oder Proteine fehlen und Abfallprodukte wie Harnstoff konzentriert sind.

Doppelfunktion der Nieren

Die Nieren erfüllen eine doppelte Funktion: Sie helfen, das Blut von Abfallstoffen zu reinigen und regulieren die Menge an Wasser und Salzen im Körper.

Homöostase: Das Streben nach innerer Stabilität

Homöostase wird als die Reihe von Mechanismen definiert, durch die alle Lebewesen danach streben, die Stabilität der Eigenschaften ihrer inneren Umgebung zu erreichen.