Reaktionen auf die Nährstoffaufnahme

4.1 Glukosestoffwechsel

4.2 Eiweißstoffwechsel 4.3 Fettstoffwechsel

Die Verdauung der Kohlenhydrate beginnt im Mund durch die Enzyme Alpha-Amylase (sie ist auch im Pankreas [Bauchspeicheldrüse] und folglich auch im Darm vorhanden) und Ptyalin. Das Endprodukt der Alpha-Amylase ist unter anderem Maltose (ein Disaccharid). Da Kohlenhydrate nur in Form von Monosacchariden aus dem Dünndarm resorbiert werden können müssen die Produkte der Alpha-Amylase noch weiter zerlegt werde. Dies erfolgt an der Dünndarmarmwand. Die Endprodukte sind dann Monosaccharide in Form von Glucose, Galaktose und Fruktose.
Bestimmte Transportmechanismen sorgen nun dafür, daß diese Zucker die Darmwand passieren können und in's Blut gelangen, um dann zu den Organen transportiert zu werden, welche den Zucker benötigen. Der Transportmechanismus durch die Darmwand ist ein physiologisch komplexer Vorgang. Es kommen hierbei sogenannte "Carrier" zum Einsatz. Bei dem Prozeß der "aktiven" Aufnahme durch die Carrier wird Galactose schneller aufgenommen als Glucose. Fruktose hingegen kann die Zellwand der Darmwand ohne aktiven Carrier (also passiv) passieren.
Nach einer sehr kohlenhydratreichen Mahlzeit sind jedoch auch die anderen Zucker in der Lage die Darmwand ohne "Carrier" zu durchwandern um so in das Blut zu gelangen.

Leber:
Eines der wichtigsten Organe für Glukosespeicherung ist die Leber. Glucose kann frei in die Leberzellen eindringen und auch wieder verlassen. Allerdings ist die Speicherung von Zucker in der Leber als Glykogen nur unter dem Einfluß von Insulin möglich. Insulin aktiviert das Enzym Glukokinase. Dieses verändert die Glukose so (zu Glukosephosphat), daß es nicht mehr die Leberzellen verlassen kann. Gleichzeitig werden andere Enzyme aktiviert, die die Umwandlung von Glucose in Glykogen bewirken; parallel dazu werden die Enzyme blockiert die Glykogen abbauen. Durch den Glykogenaufbau und der gleichzeitigen Hemmung des Glykogenabbaus sinken die Blutzuckerspiegel rasch wieder auf den Normwert (60-120 mg /dl). Damit fehlt auch der wichtigste Stimulator für die Insulinausschüttung (der "hohe Glukose/Zuckerspiegel"), so daß auch dieser wieder auf den Normalwert abfällt. Wenn der Körper in den nächsten Stunden wieder Glukose benötigt, so werden als Folge des nun erniedrigten Insulinspiegels sogenannte Phosphorylasen (Enzyme) aktiv, die Glykogen in Glukosephophat umwandeln. Das Enzym Glukosephosphatase dephosphorylisiert (= spaltet das Phosphat von der Glukose ab) die Glukosephosphate, so daß die nun freie Glukose die Leber verlassen kann. So wird der Blutglukosespiegel zwischen den Mahlzeiten konstant gehalten. Die vielen Wirkungen des Insulins auf den Kohlenhydratstoffwechsel führen in der Bilanz zu einer Senkung des Blutzuckerspiegels. Wenn direkt nach der Glucose/Zuckeraufnahme der Blutzuckerspiegel steigt, so steigt als Folge davon auch die Ausschüttung des Insulin in der Bauchspeicheldrüse.

Muskel:
Die Muskelzelle ist bei niedrigen Insulinspiegeln eigentlich nicht durchlässig für Glukosemoleküle (im Gegensatz zur Leber). Sie deckt ihren Energiebedarf dann ausschließlich über Fettsäuren.
Es gibt jedoch eine Ausnahme: Wenn nach einer sehr hohen Kohlenhydrataufnahme die Insulinspiegel folglich auch stark ansteigen dann ist auch die Muskelzelle für Glukose durchlässig.
Unter dem Einfluß hoher Insulinspiegel (nach dem Essen) kann die Muskulatur auch Glykogen bilden und speichern. Bei extremen Belastungen (Sport etc.) macht die Muskulatur Gebrauch davon. Es entsteht aus dem Glykogen Glukose, die die Muskelzelle aber nicht verlassen kann ! Die Zellmembran von stark beanspruchten Muskeln kann auch insulinunabhängig Glukose aufnehmen (z.B. bei Leistungssportlern).

Nervenzellen:
Die Nervenzellen decken ihren nicht unerheblichen Energiebedarf fast ausschließlich durch Glukose. Diese Tatsache erklärt auch, warum das Absinken von Blutglukosespiegeln unter kritische Werte von 0,5 -0,2 g /l zum "hypoglykämischen Schock" mit Bewußtseinstrübung oder sogar Koma führen kann.
 
 
 

4.2 Reaktionen des Körpers auf die Eiweißaufnahme

4.1 Glukosestoffwechsel 4.3 Fettstoffwechsel

Die Eiweißverdauung beginnt im Magen unter dem Einfluß des Enzyms Pepsin. Sie spielt jedoch eine untergeordnete Rolle. Die Hauptarbeit leistet der Dünndarm. Die Produktion der dafür nötigen Enzyme (Peptidasen) setzt ca. 10 - 20 min. nach dem Essen ein. Die Enzyme kommen aus der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) und dem Magen. Die Produktion der Enzyme hört erst dann wieder auf, wenn kein Eiweiß mehr im Darm ist. In das Colon (Dickdarm) gelangen nur noch 10 % des Eiweißes. Eine kleine Menge von Eiweiß wird auch noch mit dem Stuhl ausgeschieden. Hierbei handelt es sich jedoch um Eiweiß aus abgeschilferten Zellen und nicht aus Nahrungseiweißen.
 
 
 

4.3 Reaktionen des Körpers auf die Fettaufnahme

4.1 Glukosestoffwechsel 4.2 Eiweißstoffwechsel

Im Allgemeinen hängt die Verdauung und Resorption der Fette wesentlich von der Kettenlänge der Fettsäuren ab. MCT werden im Vergleich zu LCT wesentlich schneller "verarbeitet" und aufgenommen.

Das Fett im Dünndarm ist ein Reiz für die Freisetzung eines Hormons, welches sich in der Darmschleimhaut befindet. Es handelt sich hier um Cholecystokinin. Cholecystokinin stimuliert nun 2 Organe, welche für die Fettverdauung wichtig sind: die Bauchspeicheldrüse (Pankreas) und die Gallenblase. Aus der Gallenblase werden Gallensäuren freigesetzt. Aus dem Pankreas Enzyme für die Fettverdauung.

Die Bestandteile, die bei der nun folgenden Zersetzung des Fettes (Lipolyse) herauskommen sind schlecht wasserlöslich, so daß sie nicht von der Dünndarmschleimhaut resorbiert (aufgenommen) werden können. Es ist jetzt die Aufgabe der Gallensäuren als sogenannte Micellen (Anordnung von einzelnen Molekülen zu einem großen Verband geordneter Strukturen) diese Abbauprodukte der Fette (Monoglyceride und Fettsäuren) wasserlöslich zu machen.
Aus den Micellen der Gallensäuren und den Abbauprodukten entstehen sogenannte gemischte Micellen, die jetzt in die Darmwand eindringen. Die Micellen geben nun die Abbauprodukte der Lipolyse (Monoglyceride und Fettsäuren) in der Zelle ab und werden so wieder frei um neue Abbauprodukte der Fette im Darmlumen zu binden. In den Zellen der Darmwand erfolgt nun die Resynthese zu Lipiden und Triglyceriden.

Diese neugebildeten Lipide können die Zelle aber nicht verlassen, bevor sie nicht mit einer besonderen Hülle umgeben sind. Für diese Hülle sind sogenannte Chylomikronen verantwortlich. Sie bestehen aus Cholesterin und Phospholipiden und stammen aus derselben Zelle. Jene Chylomikronen sorgen dafür, daß die Lipide die Zellmembran wieder passieren können und über die Lymphgefäße ins Blut gelangen.

Nach einer fettreichen Mahlzeit ist das Blut durch die Chylomikronen milchig trüb (Verdauungshyperlipidämie).

Die Fettausscheidung im Stuhl beträgt 5-7 g / Tag. Bei fettfreier Diät sind es ca. 3 g / Tag. Bei fettfreier Ernährung kommt dieses Fett aus abgeschilferten Epithelien und Bakterien