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Kohlenhydrate
Kohlenhydrate
(Kohlenstoffhydrate, Zucker, Dextrine, engl. carbohydrates) stellen
den wichtigsten Grundnahrungsstoff dar. Im menschlichen und (tierischen)
Körper werden Kohlenhydrate als Glykogene gespeichert, im
pflanzlichen Bereich als Stärke. Aus diesem Grund dienen
sie dem Körper gleichzeitig auch als wichtigster Energielieferant:
die Energieausbeute an ATP ist bei Kohlenhydraten besonders hoch.
Speziell die kurzen, intensiven sportlichen Aktivitäten (Sprints)
profitieren von Kohlenhydraten, da sie selbst im Körper nur
in Form von Glykogen und nur begrenzt gespeichert werden können.
Kohlehydrate
sind in vielen Lebensmitteln, die täglich verzehrt werden
enthalten. Dazu zählen Getreideprodukte (Nudeln, Reis, Getreideflocken,
Brot), Kartoffeln, und viele andere Obst- und Gemüsesorten.
Kohlenhydrate
gelten als Energielieferanten und sollen den durch Training verbrauchten
Anteil ersetzen. Kohlenhydrate sind für den Muskelaufbau
besonders wichtig.
Erwiesen ist,
dass Kohlenhydrate durch ihre Eigenschaft als Energielieferant
den Muskelaufbau unterstützen, der Körper dadurch weniger
schnell ermüdet, wodurch ein intensives Training ermöglicht
werden kann. Aufgrund einer verstärkten Intensität des
Trainings liegt der Muskelaufbau als solches auf der Hand.
Kohlenhydrate
besitzen Kalorien, sodass gilt: Kohlenhydrate, die man zu sich
nimmt und nicht verbrennt, können in gewisser Weise eine
Gewichtszunahme bewirken.
Der menschliche
Körper kann zwar im Rahmen der Glukogenese Glukose bilden,
ist aber zur Synthese von Kohlenhydraten nicht in der Lage und
ist somit auf die Aufnahme über die Nahrung angewiesen.
Im Bereich
der verschiedenen Zuckerformen unterscheidet man zwischen Einfachzuckern
(Monosacchariden), Zweifachzuckern (Disacchariden), Mehrfachzuckern
(Oligosacchariden) und Vielfachzuckern (Polysacchariden).
Über
die Nahrung aufgenommen, sollen hier die verschiedenen Zuckerformen
beispielartig aufgeführt werden, um Unterschiede zu verdeutlichen.
So gehören
zu den Monosacchariden: Glukose, Fruktose und Galaktose, die in
verschiedenen Obstsorten und im Honig vorhanden sind. Sie stellen
die Basis für die Mehrfachsaccharide dar.
Zu den Disacchariden
gehören: Maltose (z.B. in Malzbier, gebildet aus Glukosemolekülen),
Saccharose (z.B. in Rohr- oder auch Rübenzucker; aus Glukose
und Fruktose) und Laktose, die sich aus Glukose und Galaktose
zusammensetzt. und umgangssprachlich wahrscheinlich als Milchzucker
besser bekannt sein dürfte.
Auch die Oligosaccharide
(Mehrfachzucker) werden aus den Monosacchariden gebildet.
Die Vielfachzucker
(Polysaccharide) als hochkomplexe Moleküle, zusammengesetzt
aus einer Vielzahl an Monosacchariden, werden als Zuckerspeicher
im Organismus angesehen. Je nach Art und Zusammensetzung der Monosaccharide
unterscheidet man zwischen:
Homoglykane,
zusammengesetz aus immer gleichen Monosacchariden, z.B. Glykogen
(ausschließlich aus Glukose), etc.
Heteroglykane, zusammengesetzt aus verschiedenen Monosacchariden.
Vielfachzuckern findet man beispielsweise in Getreide, Reis und
Kartoffeln in Form von Stärke.
Kohlenhydrate
werden in der Regel mit der Nahrung aufgenommen, allerdings in
der Regel als Disaccharide in Form von Saccharose oder Laktose
oder als Polysaccharide in Form von Stärke oder Glykogen.
Von der Zelle können allerdings nur Monosaccharide aufgenommen
werden, sodass Di-, bzw. Polysachhardie zunächst in Monosachharide
umgewandelt werden müssen.
Diese Umwandlung
(Spaltung) geschieht im Dünndarmlumen oder in den Dünndarmmukosazellen
und wird durch spezifische Enzyme veranlasst. Nach der Spaltung
werden die entstandenen Monosachharide in die Blutbahn abgegeben
und können so von den Zellen verstoffwechselt werden. Für
diese Energie verbrauchenden Zellen ist ein konstanter Glukosespiegel
kebensnotwendig, sodass Glukose als wichtigstes Monosaccarid des
Kohlenhydratstoffwechsels angesehen werden muss.
Kohlenhydrate
stellen den größten Anteil organischer Materie auf
der Erdoberfläche dar. Synthetisiert werden sie aus anorganischen
Stoffen, nämlich Kohlenstoff (c), Sauerstoff (O) und Wasserstoff
(H) im Rahmen der Photosynthese aus Wasser und Kohlendioxid unter
Abgabe von Sauerstoff.
Auch wenn
es unterschiedliche Formen der Kohlenhydrate gibt, so ist bei
allen die Zusammensetzungen der Moleküle gleich. Wasserstoff-
und Sauerstoffatome stehen in einem Verhältnis von 2:1.
Die Funktion
von Kohlenhydraten im Körper:
Kohlenhydrate können leicht aus der Nahrung entnommen werden.
Sie stellen einen wichtigen Bestandteil zur Deckung des täglichen
Energiebedarfes dar. Man geht von einem Anteil zwischen 50 bis
60% aus. Dabei liefert ein Gramm an Kohlenhydraten ungefähr
4,2 kcal.
Der Grundnahrstoff
kann – sofern ein Überangebot vorliegt – als Glykogen,
in der Regel in Muskeln und der Leber, allerdings nur in geringer
Form, gespeichert werden.
Das Glykogen
wird in der Regel vom Körper zum Aufrechterhalten eines gewissen
Blutzuckerspiegels benötigt und somit als Energiereserve
benutzt. Erst wenn diese Speicher aufgebraucht sind, beginnt der
Körper mit der Fett- oder Eiweißverbrennung. Dieser
Ersatz ist allerdings nicht dauerhaft möglich. Der Körper
versucht, einen Notstand bemerkbar zu machen. Wenn der Blutzuckerspiegel
zu tief ist, kann beispielsweise der Kreislauf absacken, der Körper
fühlt sich schwach und unwohl.
Festgestellt
werden kann, dass der Körper bestrebt ist, den Blutzuckerwert
(= Menge der im Blut enthaltenen Einfachzucker) Grenzen konstant
zu halten. Er garantiert durch die enge Toleranzgrenze eine ständige
Energieversorgung der Zellen und somit die Leistungsfähigkeit
des Körpers. Wer hat noch nicht versucht, durch die Einnahme
von Traubenzucker seine Leistungen (schulischen Leistungen) zu
verbessern?
Leider gelingt
nicht jedem Körper, diesen Blutzuckerwert konstant zu halten.
Ein Beispiel hierfür stellt die Ernst zu nehmende Erkrankung
an Diabetes mellitus (Zucker) dar. Der Name steht für verschiedene
Formen der Glukose – Stoffwechselstörung. Allen Formen
gemeinsam ist der Mangel an Insulin, wodurch die Glukoseaufnahme
in den Körperzellen herabgesetzt, die Glykogenbildung gedrosselt,
die Zuckerabgabe aus der Leber gesteigert und die Lipogenese bei
gleichzeitig gesteigerter Cholesterinbildung vermindert wird.
Außerdem wied die Peptid- und Proteinsynthese vermindert
und unter anderem auch die Bildung energiereicher Verbindungen
herabgesetzt wird. Patienten, die an Diabetes mellitus leiden,
sind gezwungen, dass Maß an durch Nahrung aufgenommener
Kohlenhydrate stets zu kontrollieren.
Auch Formen
der Kohlenhydratmalabsorption sind denkbar, z.B.: Laktoseintoleranz,
etc..
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