 6.1 Was passiert, wenn wir keine Nahrung zu uns nehmen
6.2 Proteinstoffwechsel
im Hunger
Der Energieumsatz
im Hunger wurde bis jetzt fast nur an Übergewichtigen Personen untersucht.
Generell wirkt Nahrungsentzug als starker Reiz auf den Stoffwechsel
(=Metabolismus = Alle
chemischen Vorgänge im Innern des Körpers). Der Metabolismus verlangsamt sich und die
katabole Situation (Katabol =
Gesamtheit der abbauenden chemischen Vorgänge im Körper) verstärkt sich. Es kommt zu
einem Absinken des Insulinspiegels im Blut. Die Folge ist eine Blockierung der
Glukoseaufnahme in Muskel- und Fettgewebe.
Der Glukosebedarf des Gehirnes wird zunächst durch Mobilisierung der
Glykogendepots aus der Leber aufrechterhalten. Der Mensch hat seine Glykogenreserven nach
ca. 24 Stunden verbraucht.
Nach dieser Zeit wird der Stoffwechsel auf den Verbrauch von Fett und Eiweiß zum
Erlangen der notwendigen Energie umgestellt.
Ein Gedanke, von dem man sich jedoch sofort befreien sollte liegt in
der Annahme, daß der Organismus im Hunger nur Fett verbrennt; dieses tritt erst nach
längerem Fasten ein. Es werden alle energetischen Vorräte im Körper
angegriffen". Dazu gehören die Fette, ebenso wie das Eiweiß und die
Glykogenspeicher.
In diesem Zusammenhang sei noch auf eine weitere Beobachtung
hingewiesen:
Beim Fasten kommt es am
Anfang zu einem schnellen Gewichtsverlust, der nicht durch den Abbau entsprechender
Fettgewebsmengen erklärt werden kann. Dieser frühe Gewichtsverlust ist für viele, die
Diät halten, ermutigend; aber letztlich handelt es sich hierbei um eine vermehrte
Ausscheidung von Natrium und Wasser.
Die Brennstoffvorräte
eines gesunden, nicht fettsüchtigen Menschen mit 70 kg Körpergewicht sind in der
folgenden Tabelle dargestellt:
Brennstoffe (in Geweben) |
kg |
Joul [kJ] |
Kalorien [kcal] |
Fett |
15 |
592200 |
141000 |
Proteine |
6 |
100800 |
24000 |
Glykogen (Muskel) |
0,150 |
2520 |
600 |
Glykogen (Leber) |
0,075 |
1260 |
300 |
Die Energiemengen, welche in Leber und Muskelglykogen enthalten sind,
sind im Vergleich zu den Fettgewebsspeichern winzig. Ein gut ernährter Mensch, der
täglich 1800 kcal umsetzt verbraucht ca. (pro Tag):
75 g Protein
160 g Fett
180 g Glucose
Die 180 g Glucose stammen aus der Leber; von diesen 180 g werden 144 g
von den Nerven (Gehirn) vollständig zu Wasserstoff (H2) und Kohlendioxid (CO2) abgebaut
und verbraucht.
Im Hunger sind die Hormone Insulin erniedrigt und Glukagon erhöht. Diese
Hormonkonstellation führt vermutlich zu den Mechanismen, wie sie weiter unten beschrieben
werden. Der ganze Stoffwechsel richtet sich also dahin aus, daß genug Energie in Form von
Glucose zur Verfügung steht. Dabei ist der Organismus durchaus in der Lage aus anderen
Nährstoffen (Proteine und Fette) Glucose zu gewinnen.
Rolle der einzelnen Nährstoffe im Hunger:
Proteine
Muskelzellen spalten" genügend Proteine zu Aminosäuren, damit diese
Aminosäuren der Glucoseneubildung (Gluconeogenese) in der Leber zur Verfügung stehen.
Durch den vermehrten Abbau von Proteinen kommt es zum Anstieg der Harnstoffkonzentration (ein Abbauprodukt der Proteine) im Urin.
Harnstoff selber ist ein ausscheidungspflichtiger Stoff, der einer gewissen
Verdünnung" bedarf damit er löslich bleibt und ausgeschieden werden kann.
Deshalb ist genügende Flüssigkeitszufuhr nötig. Sind andererseits die Proteinvorräte
verbraucht sinkt auch der Harnstoffspiegel - es wird dann auch weniger
Lösungsmittel" gebraucht. Die Urinausscheidung kann auf 200 ml / Tag sinken
(normal: 1000-1500 ml / Tag).
Fette
Bei einem Hungerzustand mit mangelnder Kohlenhydratversorgung ist auch der
Insulinspiegel niedrig. Das Insulin wiederum hält normalerweise das Fett in den
Fettzellen zurück. Die Fettzellen reagieren nun mit verstärkter Lipolyse (Abbau von
Fetten) in ihren Zellen und setzen genügend Fettsäuren frei. Diese werden so schnell
weiterverwertet (zum Acetyl-CoA), daß das entstehende Endprodukt nicht schnell genug in
den nächsten Stoffwechselzyklus eingebaut werden kann. Aufgrund dieser verstärkten
Ansammlung des Acetyl-CoA entstehen aus diesen dann sogenannte Ketonkörper. Nach mehrwöchigem Fasten sinkt der Energiebedarf
auf ca. 1500 kcal / Tag; jetzt wird vorwiegend die Glucoseneubildung aus Aminosäuren
eingeschränkt. Besonders das Nervensystem gewinnt nach einer gewissen Zeit nun die
Fähigkeit zur Verwertung von Ketonkörpern, so daß hier Proteine, die sonst zur
Glucoseneubildung herangezogen werden müßten gespart werden.
6.2 Proteinstoffwechsel unter besonderen Bedingungen
6.1 Was passiert, wenn
wir keine Nahrung zu uns nehmen ?
Protein ist ein vieldiskutierter Nährstoff. Nicht nur im Sport bei den
Kraftsportlern, sondern auch bei Erkrankungen und Streß kommt dem Proteinbedarf eine
besondere Bedeutung zu. Untersuchungen an Personen, die im Streß waren belegten, eine
höhere Stickstoffausscheidung (Bestandteil des Harnstoffes) Man fand heraus, daß akute
Infektionen, Verletzungen, und andere Erkrankungen zum Verlust von Körperprotein führen.
Gerade fieberhafte Infektionen, welche mit vermindertem Appetit einhergehen führen zu
einer verminderten Proteinaufnahme, und mit dem gleichzeitigen Proteinverlust zu einem
verstärkten Bedarf an Proteinen. Bei Verbrennungen kann der tägliche Stickstoffverlust
bis über 20 g (125 g Protein) betragen und in schweren Fällen bis 10% des
Körperbestandes ausmachen (10kg). Hier wird die oft unterschätzte klinische Bedeutung
der Ernährung deutlich. Gerade Patienten nach schweren Operationen brauchen ein hohes
Maß an hochwertigem Protein und essentiellen Aminosäuren. |