Der Energiebedarf des Menschen
Mit zunehmendem Alter sinkt der Grundumsatz langsam. So benötigt ein 30-Jähriger im Durchschnitt 500 kcal/Tag mehr als ein 65-Jähriger. Der Grundumsatz steigt hingegen mit zunehmender Körpergröße und Gewicht, da mehr Zellen versorgt werden müssen. Dieses gilt jedoch nur für normalgewichtige Personen, da zusätzliches Fettgewebe kaum Energie benötigt. Stress, Krankheiten und das Geschlecht können ebenfalls die Höhe des Grundumsatzes beeinflussen. So haben Frauen in der Regel einen niedrigeren Grundumsatz als Männer. Als Faustregel für die Berechnung des Grundumsatzes gilt: 1 kcal bzw. 4 kJ pro kg Körpergewicht pro Stunde.
Beispiel: Bei einem Körpergewicht von 70 kg berechnet sich der Grundumsatz wie folgt:
1 kcal/kg/h x 70 kg x 24 h/Tag = 1740 kcal/Tag
4 kJ/kg/h x 70 kg x 24 h/Tag = 6720 kJ/Tag
Der Leistungsumsatz wird hauptsächlich durch körperliche Aktivitäten in Beruf und Freizeit bestimmt.
Er wird heute als PAL- Wert (physical activity level) angegeben. Dieser ist die Angabe des Leistungsumsatzes als Mehrfaches des Grundumsatzes während eines Tages. Zu Deutsch wird er als körperlicher Aktivitätsgrad bezeichnet und wird nach Arbeitsschwere und Freizeitverhalten in 5 Stufen unterschieden:
§ PAL 1,2: ausschließlich sitzende oder liegende Lebensweise
§ PAL 1,4 - 1,5: ausschließlich sitzende Tätigkeit mit wenig oder keiner anstrengenden Freizeitaktivität
§ PAL 1,6 - 1,7: sitzende Tätigkeit, zeitweilig auch zusätzlicher Energieaufwand für gehende und stehende Tätigkeiten
§ PAL 1,8 - 1,9: überwiegend gehende oder stehende Tätigkeiten
§ PAL 2,0 - 2,4: körperlich anstrengende berufliche Tätigkeit
Bei einem Körpergewicht von 70 kg und sitzender Tätigkeit wird der Leistungsumsatz wie folgt berechnet:
Grundumsatz x 1,4 = Gesamtenergiebedarf
1740 kcal/Tag x 1,4 = 2400 kcal/Tag Gesamtenergiebedarf
2400 kcal/Tag - 1740 kcal/Tag = 660 kcal/Tag Leistungsumsatz
Alternativ in Kilojoule/Tag:
6720 kJ/Tag x 1,4 = 9408 kJ/Tag Gesamtenergiebedarf
9408 kJ/Tag - 6720 kJ = 2688 kJ/Tag Leistungsumsatz
Somit beträgt der Gesamtenergiebedarf der Beispielperson mit 70 kg Körpergewicht 2400 kcal/Tag bzw. 9408 kJ/Tag.
Bei allen Berechnungen muss berücksichtigt werden, dass sie nur für normalgewichtige Personen mit einer gewissen Gewichtskonstanz gelten.
Deckung des Energiebedarfs
Die Energie liefernden Nährstoffe werden auch Haupt- oder Makronährstoffe genannt. Sie liefern unterschiedlich viel Energie:
§ Kohlenhydrate 4 kcal/g oder 17 kJ
§ Proteine 4 kcal/g oder 17 kJ
§ Fette 9 kcal/g2 oder 38 kJ
Fett liefert doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Proteine. Somit ist Fett ein besonders hochwertiger Energielieferant.
Jedoch sollten die einzelnen Nährstoffe in einem angemessenen Mengenverhältnis aufgenommen werden.
Die D-A-CH-Referenzwerte (Empfehlungen, die von den Gesellschaften für Ernährung aus Deutschland, Österreich und der Schweiz herausgegeben werden) geben einen Überblick, wie viel Prozent der Tagesgesamtenergie von welchen Nährstoffen aufgenommen werden sollten:
§ 55 - 60 % Kohlenhydrate
§ 12 - 15 % Eiweiße, variiert je nach Lebensalter und bei bestimmten Krankheiten
§ 25 - 30 % Fett, bei geringer körperlicher Aktivität 25 %, bei körperliche anstrengender Aktivität bis 30 %
Das folgende Beispiel zeigt auf, wie viel Energie bzw. welche Menge dieser Nährstoffe zur Abdeckung eines Energiebedarfs von 2000 kcal nötig sind:
§ 55 % Kohlenhydrate (von 2000 kcal) = 1100 kcal = 262 g
§ 15 % Eiweiß (von 2000 kcal) = 300 kcal = 71 g
§ 30 % Fett (von 2000 kcal) = 600 kcal = 65 g
Die Zahlen sind Durchschnittswerte, da der Nährstoffbedarf von Mensch zu Mensch und von Tag zu Tag verschieden ist.
Schwankungen in der Menge und Art der zugeführten Nährstoffe können bei kurzfristiger Dauer vom Organismus ohne Schaden ausgeglichen werden. Länger andauernde Schwankungen können jedoch zu erheblichen gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen.
Die nährwertbezogenen Angaben auf Lebensmittelverpackungen
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Nährwerte auf Lebensmittelverpackungen anzugeben. Am häufigsten ist die Nährwerttabelle, meist auf der Rückseite der Lebensmittelverpackungen, die die "Big Four" (Brennwert, Kohlenhydrate, Fette, Proteine) bzw. "Big Eight" (zusätzlich Zucker, gesättigte Fettsäuren, Natrium und Ballaststoffe) pro 100 g oder 100 ml des Produkts angibt. Diese ist gesetzlich bereits für eine Vielzahl von Lebensmitteln vorgeschrieben.
Außerdem spielt der Guideline Daily Amount (GDA) bei der Nährwertkennzeichnung eine Rolle. Dabei handelt es sich um einen Richtwert für die Tageszufuhr von Energie pro Portion des Lebensmittels. Der GDA wird in Prozent der Tagesenergie auf der Vorderseite der Verpackungen angeführt.
Er soll den Gehalt eines Nährstoffs in einem Lebensmittel in Relation zum von der FDE, (FoodDrink Europe, Verband der europäischen Lebensmittelindustrie) vorgeschlagenen Richtwert für die Tageszufuhr des entsprechenden Nährstoffs angeben.
Die DGE (Deutsche Gesellschaft für Ernährung) bemängelt, dass diese Kennzeichnungsform beim Verbraucher eher Verwirrung verursacht, als den Kauf zu erleichtern. Die GDA-Kennzeichnung bedarf eines gewissen Hintergrundwissens, das der Normalbürger nicht aufweisen kann oder muss. Unter Anderem sind die Portionsgrößen unrealistisch und die Angaben werden stark auf- bzw. abgerundet. So können sehr kalorienreiche Lebensmittel besser dargestellt werden.
Die Energiebilanz
Die Energiebilanz ist die Differenz aus zugeführter Energie und verbrauchter Energie (Gesamtenergieverbrauch).
Ist sie positiv, ist die zugeführte Energie höher als der Energieverbrauch. Dies hat eine Gewichtszunahme zur Folge. Wie schnell diese Gewichtszunahme von statten geht, ist von der Größe des Energieüberschusses abhängig.
Eine übermäßige Gewichtszunahme kann ihrerseits weit reichende gesundheitliche Schädigungen, wie z. B. Diabetes mellitus Typ II, Fettstoffwechselstörungen, Bluthochdruck oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen, nach sich ziehen.
Eine negative Energiebilanz kann beabsichtigt sein oder durch Krankheiten (zum Beispiel Krebserkrankungen) oder Nahrungsmangel verursacht sein. Die Folgen sind Gewichtsabnahme, Mangelerscheinungen, Leistungsminderung oder Infektanfälligkeit.
Nährstoffe und Nahrungsbestandteile
Alle Nahrungsmittel enthalten Nährstoffe. Sie liefern dem Körper Energie und dienen der Versorgung mit lebenswichtigen Substanzen.
Unter dem Begriff Nährstoffe werden Substanzen verstanden, die der Organismus zum Aufbau und zur Erhaltung der Körpersubstanz benötigt. Darüber hinaus liefern sie Energie für die Aufrechterhaltung der Körperfunktionen.
Die Nährstoffzufuhr muss dem Nährstoffbedarf angepasst sein. Das heißt, dass die vom Organismus verbrauchten Nährstoffe wieder über die Nahrung zugeführt werden müssen. Die Nährstoffe werden unterteilt in:
Makronährstoffe:
§ Kohlenhydrate: vorwiegend in pflanzlichen Nahrungsmitteln, zum Beispiel Getreideprodukte, Kartoffeln
§ Fette: vorwiegend als pflanzliche und tierische Fette und Öle
§ Proteine: vorwiegend in Fleisch, Fisch, Eiern, Milch(-Produkten) und Hülsenfrüchten
Mikronährstoffe:
§ fettlösliche und wasserlösliche Vitamine
§ Mineralstoffe: Mengen- und Spurenelemente
Weitere Nahrungsbestandteile:
§ sekundäre Pflanzenstoffe
§ Ballaststoffe
§ Wasser
§ Alkohol
Der Nährstoffbedarf
Ein reibungslos funktionierender Stoffwechsel kann nur dann gewährleistet werden, wenn die Kost so ausgewogen ist, dass sie den Nährstoffbedarf deckt.
Dazu müssen die Nährstoffe in dem unter "Energiebedarf" beschriebenen Verhältnis in der Nahrung enthalten sein.
Die Nährstoffdichte
Die Nährstoffdichte eines Lebensmittels ist das Verhältnis zwischen Nährstoffgehalt und Energie. Das heißt, wenn ein Lebensmittel viele Nährstoffe (vor allem viele Vitamine, Mineralstoffe, usw.) aber wenig Energie (wenig Fett, Kohlenhydrate, Eiweiße) enthält, ist die Nährstoffdichte hoch, die Energiedichte gering.
Sie ist außerdem wichtig, wenn es um eine leichte Ernährung (zum Beispiel Reduktionskost) geht. Ziel ist dabei, alle Nährstoffe in ausreichender Menge mit möglichst wenig Energie aufzunehmen. Dazu ist es wichtig, dass der Speiseplan überwiegend Lebensmittel mit hoher Nährstoffdichte enthält.
Die Makronährstoffe: Kohlenhydrate
Kohlenhydrate spielen unter den Nährstoffen die wichtigste Rolle, weil sie vom Körper leicht verwertet werden können.
55 - 60 % der Tagesgesamtenergie sollte aus kohlenhydratreichen Lebensmitteln gedeckt werden. Tatsächlich nehmen die meisten Menschen nur 40-50 % der Energie in Form von Kohlenhydraten auf. Es sollte eine höhere Aufnahme angestrebt werden, da pflanzliche, kohlenhydratreiche Lebensmittel eine wesentliche Quelle für Vitamine, Mineralstoffe und Ballaststoffe sind. Zusätzlich sind sie reich an Wasser und somit recht energiearm. Sie sorgen für eine gute Gehirn- und Muskelleistung. Kartoffeln, Reis, Nudeln, Obst, Gemüse und Milch enthalten besonders viele Kohlenhydrate.
Kohlenhydrate sind entweder einfache Zucker oder aus einfachen Zuckern aufgebaute Verbindungen. Man unterscheidet sie nach der Anzahl der Kohlenstoffketten:
§ Einfachzucker (Monosaccharide) besitzen nur eine Kohlenstoffkette. Sie werden vom Organismus rasch aufgenommen und sind somit ein schneller Energielieferant. Bekannt und wichtig ist dies besonders bei Diabetikern, wenn schnelle Hilfe bei Unterzuckerung nötig ist. Einfachzucker finden sich als Traubenzucker oder Fruchtzucker in Obst, Honig und Süßigkeiten.
§ Höhere Zucker (Oligosaccharide) bestehen aus mindestens zwei Monosacchariden. Dabei sind besonders die Zweifachzucker für die Ernährung wichtig. Sie werden ebenfalls schnell resorbiert (aufgenommen) und kommen zum Beispiel als Haushaltszucker, Malzzucker, Milchzucker in Zuckerrüben, in Zuckerrohr, Früchten und Milchprodukten vor.
§ Vielfachzucker (Polysaccharide) bestehen aus vielen verknüpften Monosacchariden, teils bis zu mehreren Tausend aneinander gereiht. Der Körper kann sie nicht so schnell und einfach spalten wie die Einfach- oder Zweifachzucker. Daher haben sie eine lange Sättigungswirkung. Zu ihnen zählen auch die Ballaststoffe (siehe unten). Sie sind enthalten in allen Getreidesorten, Hülsenfrüchten, Kartoffeln und Reis.
Die Makronährstoffe: Fette
Lipide (Fette) sind die wichtigsten Energielieferanten für den Organismus. Sie sind komplizierte chemische Verbindungen. Wichtige Bausteine der Fette sind die Fettsäuren.
Die Anzahl und die Art der Fettsäuren bestimmen die Eigenschaften eines Fettes und die Bedeutung für den menschlichen Körper. Sie werden anhand der Kettenlänge (Anzahl der Kohlenstoffatome) eingeteilt in:
§ kurzkettige Fettsäuren mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen (C-Atome) (zum Beispiel in der Milch),
§ mittelkettige Fettsäuren mit 6 bis 12 C-Atomen (zum Beispiel in der Milch)
§ langkettige Fettsäuren mit mehr als 12 C-Atomen (zum Beispiel in Ölen)
Fettsäuren werden außerdem anhand des Sättigungsgrades (abhängig von der Anzahl der Doppelbindungen zwischen Kohlenstoffatomen) unterschieden:
§ Gesättigte Fettsäuren stammen vom Tier und sind für den Organismus hauptsächlich als Energieträger von Bedeutung.
§ Einfach ungesättigte Fettsäuren (Monoenfettsäuren) haben ein Kohlenstoffatom, das nicht mit Wasserstoff verbunden ist. An dieser Stelle ist daher eine Doppelbindung zum nächsten Kohlenstoffatom vorhanden. Diese Fettsäuren sind für den Organismus besonders wertvoll und kommen in Pflanzenölen vor.
§ Mehrfach ungesättigte Fettsäuren (Polyenfettsäuren) haben zwei oder mehr Doppelbindungen. Besonders bekannt sind die Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren. Sie schützen vor Arteriosklerose (umgangssprachlich als Gefäßverkalkung bezeichnet) und kommen in einem besonders guten Verhältnis in Raps- und Olivenöl vor. Auch fettreicher Fisch ist ein guter Lieferant für die mehrfach ungesättigten Fettsäuren.
Die aufgenommenen Fette dienen zur Energieversorgung und als Speicherfett. Einige mehrfach ungesättigte Fettsäuren sind für den menschlichen Organismus essenziell (lebenswichtig) und müssen über die Nahrung zugeführt werden.
Pflanzliche Fette (Kokosfett ausgenommen) sollten bei der Ernährung bevorzugt werden. Sie enthalten nämlich kein Cholesterin und sind reich an ungesättigten Fettsäuren.
Fettreiche pflanzliche Lebensmittel sind Avocado, Oliven, Soja, Nüsse und pflanzliche Öle. Tierische Lebensmittel, die viel Fett enthalten, sind vor allem Butter, Sahne, Käse oder durchwachsene Fleischstücke.
Die Makronährstoffe: Proteine
Proteine (Eiweiße) werden aus verschiedenen Aminosäuren aufgebaut. Acht davon kann der menschliche Organismus nicht selber herstellen. Deswegen müssen diese acht Aminosäuren mit der Nahrung aufgenommen werden. Diese Aminosäuren (Lysin, Methionin, Threonin, Isoleucin, Valin, Leucin, Phenylalanin und Tryptophan) nennt man essenziell, weil ihre Zufuhr von außen lebensnotwendig ist. Bei allen anderen, nicht-essenziellen Aminosäuren kann es jedoch unter bestimmten Umständen (zum Beispiel in der Kindheit) ebenfalls notwendig werden, dass sie über die Nahrung aufgenommen werden.
Eiweiße bestimmen den Bau, die Funktion und die Stoffwechselprozesse aller lebenden Zellen. Sie gelten als Grundbausteine allen Lebens. Besonders wichtig ist ihre Funktion beim Muskelaufbau.
Jedoch ist Eiweiß nicht gleich Eiweiß. Tierisches Eiweiß ist besser dazu geeignet Körpereiweiß aufzubauen als pflanzliches, da es dem menschlichen Aminosäurenmuster ähnlicher ist. Allerdings enthalten die pflanzlichen Eiweiße mehr essenzielle Aminosäuren. Daher sollte auf eine gute Kombination von pflanzlichen und tierischen Eiweißen geachtet werden. Empfehlenswerte Kombinationen beispielsweise:
§ Pellkartoffeln mit Quark
§ Erbseneintopf mit Brot
§ Vollkornbrot mit Käse
§ Rührei mit Kartoffeln
Fleisch, Fisch, Eier, Milch und Milchprodukte, Sojaprodukte, Hülsenfrüchte, Getreide, Getreideprodukte und Kartoffeln sind die wichtigsten
Die Mikronährstoffe: Vitamine
Vitamine sind essenzielle, das heißt lebensnotwendige, organische Nahrungsbestandteile. Sie können nicht oder nur unzureichend vom Organismus gebildet werden. In kleiner Menge wirken sie, zum Beispiel als Enzymbestandteile, im Zellstoffwechsel mit. Ohne Vitamine ist kein Stoffwechselgeschehen möglich.
Unterschieden werden die Vitamine wie folgt:
§ fettlösliche Vitamine: A, D, E und K
§ wasserlösliche Vitamine: B1, B2, B6, B12, Biotin, Folsäure, Niacin und Panthotensäure
Die fettlöslichen Vitamine können bei gleichzeitiger Zufuhr von Fett vom Organismus aufgenommen werden. Möhren enthalten beispielsweise viel Vitamin A. Dieses ist ein fettlösliches Vitamin. Damit der Körper dieses verwerten kann, müssen zum Beispiel Nüsse zu den rohen Möhren gegessen oder der Möhrensalat mit einer Öl- und Essig-Marinade zubereitet werden.
Frisches Obst, frisches Gemüse und Vollkornprodukte sind die wichtigsten Vitaminquellen.
Die Mikronährstoffe: Mineralstoffe
Mineralstoffe sind genauso lebensnotwendige Bestandteile der Ernährung. Sie haben vielfältige Aufgaben: Sie bestimmen Wachstumsvorgänge, Wasserhaushalt und Stoffwechsel.
Anhand des Anteils im Körper unterscheidet man zwischen:
§ Mengenelementen: Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium, Chlor, Phosphor und Schwefel
§ Spurenelementen: Arsen, Cobalt, Chrom, Kupfer, Fluor, Eisen, Jod, Mangan, Molybdän, Nickel, Selen, Silicium, Zinn, Vanadium und Zink.
Sekundäre Pflanzenstoffe
Sekundäre Pflanzenstoffe sind eine Gruppe von Stoffen, die ausschließlich in Pflanzen vorkommen.
Ihre Bedeutung für die Ernährung ist noch nicht lange bekannt. Man weiß aber, dass diese Stoffe das Herz-Kreislauf-System schützen, Krebs vorbeugen, das Immunsystem stimulieren und Entzündungen hemmen.
Obwohl ihre Anzahl auf 30.000 und mehr geschätzt wird, sind sie nur in geringer Menge und nur in bestimmten Pflanzen vorhanden. Mit einer gemischten Kost werden täglich ca. 1,5 g sekundäre Pflanzenstoffe aufgenommen.
Die sekundären Pflanzenstoffe lassen sich in neun Substanzklassen unterteilen:
§ Carotinoide
§ Phytosterine
§ Saponine
§ Glucosinolate
§ Polyphenole
§ Protease-Inhibitoren
§ Monoterpene
§ Phytoöstrogene
§ Sulfide
Die prophylaktischen und therapeutischen Wirkungen von sekundären Pflanzenstoffen können zum Beispiel sein:
§ anticancerogen (gegen Bildung von Krebszellen)
§ antimikrobiell (desinfizierend)
§ antioxidativ (gegen freie Radikale)
§ antithrombotisch (einer Thrombose entgegenwirkend, verflüssigen das Blut, hemmen die Blutgerinnung)
§ immunmodulierend (das Immunsystem beeinflussend)
§ entzündungshemmend
§ Blutdruck regulierend
§ Cholesterinspiegel senkend
§ Blutzuckerspiegel beeinflussend
§ verdauungsfördernd
Es gibt auch einige für den Menschen gesundheitsschädliche (toxische) sekundäre Pflanzenstoffe. Sie dienen der Pflanze in erster Linie zum Schutz, um nicht von Tieren gefressen zu werden. Hier ein Überblick über einige für den Menschen gesundheitsschädliche Substanzen:
§ Blausäure in der Bittermandel
§ Oxalsäure in rohem Spinat, Spargel, Rhabarber
§ Solanin in grünen Stellen der Kartoffel, Stielansatz der Tomate
§ Gyromitrin in giftigen Pilzen
§ Grayanotoxin in Honig
§ Myristicin und Elemicin in Muskatnüssen
Ballaststoffe
Ballaststoffe sind diejenigen Kohlenhydrate in pflanzlichen Lebensmitteln, die von Dünndarmenzymen nicht abgebaut werden können. Sie erreichen den Dickdarm und sorgen dort unter anderem für eine ausreichende Füllung. Sie kommen vor allem in Getreide und Vollkornprodukten, Gemüse, Obst und Hülsenfrüchten vor und haben auf Grund ihrer physikalisch-chemischen Eigenschaften eine Fülle an gesundheitsfördernden Wirkungen:
§ verdauungsfördernde Wirkung durch hohe Quelleigenschaft und verkürzte Transitzeiten im Dünn- und Dickdarm
§ Vermeidung von Funktionsstörungen im Darmtrakt durch Bindung von Schwermetallen, Stickstoff, kurzkettigen Fettsäuren; Stuhlvolumenzunahme und Konsistenzveränderung
§ lang anhaltende Sättigung durch verzögerte Magenentleerung
Sie sind für die Prophylaxe und Therapie von zum Beispiel Obstipation (Verstopfung), Kolonkarzinomen, Diabetes mellitus, Fettstoffwechselstörungen und weitere von Bedeutung. Nachteile sind unter anderem Gasbildung (Blähungen) und die Bindung von essenziellen Nährstoffen und somit Ausscheidung über den Stuhl.
Wasser
Wasser ist Transport- und Lösungsmittel für alle lösbaren Stoffe im Organismus. Durch Wasser sind der Aufbau und der Erhalt der Körperzellen überhaupt erst möglich, da es die Spannung der Zelle aufrechterhält. Außerdem werden Schadstoffe im Urin gelöst ausgeschieden.
Ein Wassermangel hat fatale Folgen für den Organismus. Er führt zunächst zu Konzentrationsschwierigkeiten und Durst. Wird dann nicht getrunken, kann es zu Kopfschmerzen, Übelkeit, Müdigkeit und im weiteren Verlauf zu Ohnmacht und Tod führen.
Ein Mensch ohne Grunderkrankungen sollte pro Tag mindestens 2 Liter Wasser oder ungesüßten Tee zu sich nehmen.
Alkohol
Alkohol wird in geringen Mengen auch im Körper gebildet. Die Darmbakterien produzieren bei der Verdauung einen gewissen Anteil an Alkohol. Außerdem kommt Alkohol natürlicherweise in Nahrungsmitteln vor. Somit ist es nicht verwunderlich, dass unser Körper auf einen bestimmten relativ niedrigen Blut-Alkohol-Spiegel eingestellt ist.
Wenn man alkoholische Getränke zu sich nimmt, ist die Menge, die der Körper toleriert, schnell überschritten. Ethanol (Alkohol) hat eine Dichte (Masse in Kilogramm bezogen aufs Volumen in Liter) von 0,79 kg/l.
Wie viel Alkohol in Bier und Wein steckt, zeigt die folgende Aufstellung:
§ 1 Liter Bier mit 4 Vol.-% enthält ca. 32 g Ethanol.
§ 1 Liter Rotwein mit 12 Vol.-% enthält ca. 95 g Ethanol.
§ 1 Liter Weißwein mit 8 Vol.-% enthält ca. 63 g Ethanol.
Alkohol wirkt im Organismus toxisch, das heißt er schadet über kurz oder lang allen Organen. Am bekanntesten ist in diesem Zusammenhang die Leberzirrhose.
Die Grenzwerte für den täglichen Alkoholkonsum liegen bei 12 g Alkohol für Frauen und bei 24 g Alkohol für Männer. Aus den Werten der obigen Aufstellung ergibt sich, dass diese Menge schon mit 0,3 bzw. 0,6 Litern Bier aufgenommen wird.
Verdauung und Resorption
Die Aufgabe der Verdauung besteht darin, die mit der Nahrung aufgenommenen Nährstoffe aufzuspalten. So wird die Aufnahme von Nährstoffen möglich.
Der Weg der Verdauung beginnt im Mund. Hier werden die Speisen zerkleinert und eingeweicht, um sie leichter über die Speiseröhre in den Magen zu leiten. Im Magen findet ein großer Teil der Verdauung statt. Im Anschluss wird der Nahrungsbrei in den Dünndarm geleitet. Hier werden die Bestandteile weiter aufgespaltet, um dann in tieferen Dünndarmbereichen resorbiert zu werden. Im Dickdarm findet lediglich die Eindickung des Nahrungsbreis statt, um den nährstofflosen Stuhlgang über den Mastdarm auszuscheiden.
Bei der Verdauung sind die Nährstoffe aufgespaltet worden. Jetzt müssen die Nährstoffe noch ins Blut oder in die Lymphe aufgenommen (resorbiert) werden. Dies geschieht durch die Schleimhäute im Magen und im Dünndarm. Von der Darmwand aus gelangen die Nährstoffe zunächst ins Blut, das als sogenanntes Pfortaderblut zur Leber transportiert wird. Fette werden in die Lymphe resorbiert.
Man spricht bei Nahrungsstoffen, die sehr gut resorbiert werden können, von einer hohen Bioverfügbarkeit. Zu ihnen zählen zum Beispiel Spaltprodukte von Nahrungsbestandteilen, wie Wasser, Kohlenhydrate, Proteine und Fette, Vitamine, Mineralstoffe und andere. Aber auch Arzneien und Giftstoffe gelangen so in die Blutbahn. Es gibt weitere Stoffe, die mit der Nahrung aufgenommen werden, aber biologisch nicht verfügbar sind und somit den Verdauungstrakt ungenutzt passieren.
Vitamine und Mineralstoffe müssen nicht zerlegt werden. Aber auch sie benötigen bestimmte Voraussetzungen, um vom Körper aufgenommen zu werden.
Der Mund
Bereits im Mund beginnt die Verdauung der Speisen. Die Nahrung wird mit Hilfe der Zähne mechanisch zerkleinert. Der Speichel macht die zerkleinerte Nahrung gleitfähig und bereitet sie damit für den Weitertransport in die Speiseröhre (Ösophagus) vor. In den Speicheldrüsen werden täglich ca. 1-1,5 Liter Sekret gebildet und in die Mundhöhle abgegeben.
Im Speichel ist das Enzym a-Amylase enthalten, das komplexe Kohlenhydrate (Stärke, Glykogen, Dextrine) in kleinere Untereinheiten (Oligosaccharide) aufspalten kann. Wenn man ein Stück Brot im Mund langsam zergehen lässt, nimmt man einen süßlichen Geschmack wahr, weil die Kohlenhydrate ein erstes Mal gespalten wurden.
Der Magen
Die zerkleinerte Nahrung gelangt durch die Speiseröhre in den Magen und wird dort mit dem Magensaft vermischt. Es werden täglich 1,5 bis 3 Liter Magensaft bzw. Magensäure gebildet. Der niedrige pH-Wert des sauren Magensaftes bewirkt das Abtöten von Bakterien und führt zu einer Ausflockung (Denaturierung) von Eiweiß. Dies bewirkt, dass Enzyme besser das Eiweiß angreifen und spalten können.
Die Bildung von Magensäure kann mit der Nahrungsauswahl beeinflusst werden. Folgende Lebensmittel fördern die Produktion:
§ Bier und Weißwein
§ Eiweißreiche Lebensmittel, wie Fleischprodukte
Andere hemmen die Produktion:
§ fetthaltige Speisen, wie Frittiertes
Die Nebenzellen der Magenschleimhaut produzieren einen Schleim der die Magenwand vor dem Angriff der aggressiven Magensäure schützt.
Durch die Magenwand werden fettverdauende, und vor allem eiweißspaltende Enzyme in den Magen abgegeben. Die Verdauung der Kohlenhydrate, die bereits im Mund durch den Speichel beginnt, wird im Magen lediglich fortgesetzt. Der Magen produziert selbst keine kohlenhydratverdauenden Enzyme.
Der so genannte Intrinsic-Faktor wird in den Belegzellen der Magenschleimhaut gebildet. Er ist für die Resorption von Vitamin B12 notwendig. Ein Mangel an diesem Intrinsic-Faktor kann zu einer Unterversorgung mit dem Vitamin B12 führen und kann dann eine perniziöse Anämie (spezielle Form der Blutarmut) zur Folge haben.
Die Verweildauer der Nahrung im Magen ist von verschiedenen Faktoren abhängig.
§ Ein hoher Fettanteil verzögert die Magenentleerung.
§ Flüssigkeiten passieren schnell den Magen.
§ Je fester die Nahrung ist, desto länger verweilt sie im Magen.
Durch den Magenpförtner (Pylorus) wird die Nahrung in den Dünndarmabschnitt des Zwölffingerdarms (Duodenum) weitergeleitet.
Der Dünndarm
Der Dünndarm hat zwei wesentliche Aufgaben:
§ Spaltung der Nährstoffe
§ Resorption (Aufnahme in die Blutbahn) der Nährstoffe
Spaltung der Nährstoffe
Der Dünndarm ist das eigentliche Verdauungsorgan. In ihm werden mit Hilfe von Enzymen die Nahrungsbestandteile, die in Mund und Magen bereits vorverdaut wurden, weiter zerlegt.
Die Kohlenhydrate werden im Dünndarm durch spezielle Enzyme (Disaccharidasen) in ihre kleinsten Bestandteile zerlegt, das heißt sie spalten zum Beispiel den Milchzucker in Glucose und Galactose. Ein Mangel an diesen Enzymen führt zu Unverträglichkeitsreaktionen wie zum Beispiel Laktoseintoleranz, eine Unverträglichkeit gegenüber Milchzucker.
In den oberen Teilen des Dünndarms findet überwiegend die Fettverdauung statt, wozu Gallenflüssigkeit benötigt wird.
Die Eiweißverdauung wird mit Hilfe von Enzymen aus der Bauchspeicheldrüse im Darm fortgesetzt.
Nährstoffaufnahme
Die zweite Aufgabe des Dünndarms ist die Aufnahme (Resorption: Aufnahme von Substanzen in das Zellinnere) der aufgespalteten Nahrungsbestandteile in die Blutbahn oder Lymphe (Fette). Um diese Funktion optimal erfüllen zu können, ist die Oberfläche des Dünndarms unter anderem durch Schleimhautfalten und fingerförmige Erhebungen der Schleimhaut sehr stark vergrößert. Dadurch hat der Dünndarm eine Gesamtoberfläche von ca. 200 m2.
Der Dünndarm ist der Hauptort der Resorption.
Der Dickdarm
Im Dickdarm kommt der bis dahin sehr flüssige Speisebrei an. Hier wird ihm Wasser entzogen, das zusammen mit Mineralstoffen resorbiert wird. Andere Nährstoffe werden in diesem Darmabschnitt nicht mehr aufgenommen, da der Darminhalt nahezu nährstofffrei ist und der Dickdarm nicht die Fähigkeit der Resorption besitzt.
Der Mastdarm
Hier kommt der eingedickte und nährstofffreie Darminhalt an, den man als Stuhl ausscheidet.