Ernährung mit Köpfchen – Energiestoffwechsel

Um die Zustände zu ändern und wieder zufriedener mit sich oder seinem Wohlbefinden zu werden, helfen keine Wunderdiäten und auch keine Energy-Drinks, sondern in den häufigsten Fällen ein genauerer Blick auf die Ernährung. Denn man ist, was man isst und wenn man das zu viel, zu wenig oder zu ungesund tut, dann reagiert der Organismus darauf und wird schlimmstenfalls krank. Um den Körper aber optimal mit Nährstoffen versorgen zu können, sind zumindest einige Grundlagen des Energiestoffwechsels notwendig.

Ernährung und Verdauung

Um an die lebenswichtigen Bausteine aus der Nahrung zu kommen, muss der Organismus jedes zugeführte Lebensmittel in seine einzelnen Bestandteile zerlegen. Dies geschieht mithilfe von Enzymen, welche die Verbindungen der Nahrungsmittel spalten und dem Körper zur Verfügung stellen. Fette werden dabei zu Fettsäuren abgebaut, Kohlenhydrate zu Einfachzucker und Proteine werden in ihre einzelnen Aminosäuren zerlegt. Anschließend werden die Bausteine durch Transporter über die Blutbahn zu ihrem Bestimmungsort gebracht und zusammen mit Vitaminen, Mineralien und Wasser  für verschiedene Prozesse genutzt, zum Beispiel für den Aufbau neuer Körperzellen, wie Muskeln oder Knochen. Die Bausteine sind für jede Körperfunktion von essentieller Bedeutung, für die Energiegewinnung sind in erster Linie aber die Fettsäuren und Einfachzucker verantwortlich.

Kohlenhydrate sind auch nur Zucker

Die Spaltung der Kohlenhydrate zur Energiegewinnung beginnt bereits durch den Speichel im Mund und wird im Dünndarm beendet. Übrig bleibt ein Einfachzucker – zum Beispiel Glucose oder Fructose. Diese kleinste Einheit der Kohlenhydrate ist der schnelle Hauptenergielieferant für den Körper. Schon hier wird deutlich, dass der in Lebensmitteln enthaltene Einfachzucker, wie der gewöhnliche Haushaltszucker, dem Körper die Arbeit der Spaltung abnimmt und den Blutzuckerspiegel rasant ansteigen lässt. Nach harter körperlicher Betätigung oder nach einer leistungsfordernden, sportlichen Betätigung ist dies kein Problem, sondern sogar erwünscht, weil die Kohlehydratspeicher des Körpers schnell wieder aufgefüllt werden. In der alltäglichen Ernährung sind die Kohlehydratspeicher allerdings nicht entleert und der Körper erhält einen plötzlichen Überschuss an Energie, die nicht benötigt wird. Entsprechend wird durch eine vermehrte Ausschüttung von Insulin der Blutzuckerspiegel gesenkt und übriggebliebener Einfachzucker in Fettzellen gespeichert. Hin und wieder kann der Körper problemlos mit dieser Situation umgehen, auf die Dauer kann der unnötige Zuckerkonsum aber zu Übergewicht und Diabetes führen. Eine längerfristige und gleichmäßige Energieversorgung liefern komplexe Kohlenhydrate, wie sie zum Beispiel in Haferflocken oder Vollkornprodukten enthalten sind.

Der aktive Energiestoffwechsel

Bei dem passiven Nährstofftransport durch Diffusion und Osmose wird keine Energie benötigt, beim aktiven Transport ist sie hingegen von größter Bedeutung und wird vorwiegend dort verlangt, wo eine Bewegung und entsprechende Arbeit der Muskulatur stattfindet, sei es beim Schlagen des Herzens, bei der Atmung oder beim gewöhnlichen Gehen. Die Energie für solche Bewegungen wird dem Organismus durch das Adenosin-Triphosphat – kurz ATP – zur Verfügung gestellt. Der Körper hält diese ATP für wenige Sekunden Leistung im Muskel selbst vorrätig. Sind die ATP verbraucht, müssen sie neu hergestellt werden. Für weitere wenige Sekunden kann der Organismus dabei auf das ebenso bevorratete Kreatinphosphat (KP) zugreifen und neues ATP synthetisieren. Ist auch dieses verbraucht, wird auf die Kohlehydratspeicher der Muskeln und der Leber zugegriffen, um weitere ATP produzieren zu können. Dies ist dann auf zwei Arten möglich, zum einen durch anaerobe Glycolyse und zum anderen durch die aerobe Glycolyse.

Bei der anaeroben Glycolyse steht dem betroffenen Muskel durch eine Dauerbelastung nach gewisser Zeit kein Sauerstoff mehr zur Verfügung. Als Abbauprodukt entsteht Milchsäure, wodurch der Muskel „übersäuert“ und nach wenigen Minuten versagt. Anzutreffen ist der Zustand häufig bei hohen Belastungen, wie zum Beispiel beim intensiven Training mit Gewichten, bei untrainierten Menschen allerdings auch schon bei mittlerer Belastung, wo es beispielsweise bei einem 400-Meter-Lauf zu einer vorzeitigen Übersäuerung der Muskeln kommen kann und der Lauf abgebrochen werden muss.

Die aerobe Glycolyse findet sich deutlich häufiger, vor allem beim Ausdauersport mit leichter bis mittlerer Intensität. Hierbei sind die geforderten Muskeln durchgehend mit Sauerstoff versorgt und beinahe der gesamte Kohlenhydrate-Vorrat kann zur Herstellung neuer ATP genutzt werden. Im Schnitt reicht dieser Vorrat für etwa 40 Minuten aus. Folgt durch die Nahrungsaufnahme dann kein Nachschub an schnell verfügbarer Energie, zum Beispiel durch Traubenzucker oder eine Banane, beginnt der Körper seinen Langzeitvorrat zu nutzen – das Fett.

Das Fett ist der energiereichste Baustein der Nahrung und daher auch hervorragend zur Speicherung überschüssiger Energie im Körper geeignet. Dort werden die Fettsäuren allerdings in einer höheren Konzentration gelagert als in der Nahrung vorhanden, sodass der Zugriff des Organismus auf das Körperfett in der Lage ist in etwa die dreifache Menge an Energie daraus zu gewinnen. Dieses System der Langzeitspeicherung von verwertbarer Energie, ermöglicht es dem Körper auch nach der Entleerung der Kohlehydratspeicher über einen langen Zeitraum ATP zu synthetisieren. Die Umwandlung gespeicherter Fette in Energie ist jedoch aufwändiger für den Körper und benötigt erheblich mehr Sauerstoff als das Verwerten von Zucker. Deshalb ist es besonders beim Abnehmen von Bedeutung, den Fettstoffwechsel durch ein leichtes, langes Ausdauertraining zu aktivieren. Eine zu hohe Trainingsintensität bei untrainierten Menschen, lässt den Körper ein Notprogramm aktivieren, bei dem aufgrund von schnell benötigter Energie Muskeln abgebaut werden, die Fettdepots aber unberührt bleiben. Bei einem regelmäßigen Ausdauertraining mit leichter Intensität verbessert sich der Fettstoffwechsel jedoch rasch.

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