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Bestandteile und Wirkung

von Franziska Lupberger

  • Seminararbeit (12. Jahrgang)
  • 14 Punkte

 

 

 

6. Definition der einzelnen Bestandteile und deren Wirkung

 

6.1 Brennwert

Der Brennwert von Nahrungsmitteln entspricht ihrem Energiegehalt bei der Umsetzung der Nährstoffe durch die Körperzellen zur Energiegewinnung. Diese Umsetzung wird Verbrennung genannt, bei der Wärme freigesetzt wird, die in Kilojoule (kJ) - früher in Kilokalorien (kcal) - gemessen wird.

Umrechnung: 1 kcal = 4,19 kJ, 1 kJ = 0,23 kcal

 

6.2 Eiweiß (Protein)

Proteine gehören zu den Grundbausteinen aller Zellen. Sie verleihen ihnen Struktur, transportieren Stoffe und erkennen Signalstoffe. Aminosäuren (Definition siehe Seite 18), die durch Peptidbindungen (eine Verbindungsart zwischen zwei Aminosäuren)  zu Ketten verbunden sind, sind die Bausteine der Proteine. Beim Menschen gibt es 20 verschiedene Aminosäuren, die sich zu Ketten mit verschiedener Länge ausbilden (20 bis zu 1000 Aminosäuren aneinander). 

 

6.3 Kohlenhydrate

Kohlenhydrate werden auch als Zucker bezeichnet. Der Körper setzt sie in Energie um, indem er die Kohlenhydrate in verschiedene Bestandteile zerlegt, die aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bestehen. Je nach Anteil eines Bestandteils macht dies die Qualität der Kohlenhydrate aus.

Kohlenhydrate werden in folgende Gruppen unterteilt:

  • Einfachzucker (Monosaccharide): Fruchtzucker oder Traubenzucker
  • Zweifachzucker (Disaccharide): Malz-, Milch- oder Haushaltszucker
  • Vielfachzucker (Polysaccaride): pflanzliche und tierische Stärke

 

Einfach- und Zweifachzucker liefern sofort Energie, während der Vielfachzucker erst in Einfachzucker aufgespaltet werden muss.

 

 

6.4 Fette

Fette sind neben Eiweißen und Kohlenhydraten der dritte Grundnahrungsstoff. Fett ist ein energiereicher Nährstoff, der fettlösliche Vitamine transportiert und bindet. Nahrungsfett setzt sich aus Glyzerin und Fettsäuren zusammen.

Lipide ist der Begriff, der die Gesamtheit aller Fette und fettähnlichen Substanzen bezeichnet. Sie sind chemisch heterogene Substanzen, die sich gut in unpolaren Lösungsmitteln lösen, jedoch schlecht in Wasser. 
Von Fettsäuren gibt es zwei Arten:
•    Gesättigt: Gesättigte Fettsäuren haben so viele Wasserstoffatome wie nur möglich.
•    Ungesättigt: Ungesättigte Fettsäuren haben zwischen 2 und 8 Wasserstoffatome weniger als gesättigte. „Einfach ungesättigt“ sind Fettsäuren mit 2 Wasserstoffatomen weniger, „mehrfach ungesättigt“ sind Fettsäuren, die 4 bis 8 Wasserstoffatome weniger haben. Sie werden auch Polyensäuren genannt.
 

Cholesterin gehört zu der Gruppe der Lipide. Es ist Bestandteil der Zellmembranen und zudem Ausgangsstoff für Vitamin D und Hormone.

 

6.5 Ballaststoffe

Bestandteile der Nahrung, die nicht oder nur teilweise vom Verdauungssystem des Menschen abgebaut werden können, nennt man Ballaststoffe. Die meisten Ballaststoffe gehören zu den Mehrfachzuckern (Polysacchariden, siehe auch Kohlenhydrate).

Ballaststoffe, die nur pflanzlichen Ursprungs sind, sind jedoch kein Ballast, sondern eine Verdauungshilfe, denn sie quellen im Darm auf. Folglich wird die Menge, die aus dem Körper ausgeschieden wird, erheblich größer und somit fließen mehr Verdauungssäfte. Zusätzlich werden die Schleimhaut reizende und unverträgliche Stoffe im Darm von den Ballaststoffen gebunden und mit ihnen ausgeschieden.

 

6.6 Vitamine

Vitamine sorgen für das Funktionieren des Stoffwechsels und sind lebenswichtige Ergänzungsstoffe der Ernährung, die laufend in sehr kleinen Mengen mit der Nahrung aufgenommen werden. Ihre Aufgabe liegt darin, dass sie die Verwertung  der Grundnährstoffe (Kohlenhydrate, Eiweiß und Mineralstoffe) regulieren. Sie sorgen für deren Ab- bzw. Umbau und dienen somit der Energiegewinnung.

Sie sind ein unverzichtbarer Baustein der Zellen, Blutkörperchen, Knochen und der Zähne. Zudem stärken sie das Immunsystem des Menschen.

Vitamine werden in fettlösliche (lipophile/Vitamin A, D, E, K) und wasserlösliche (hydrophile/Vitamin C, B1, B2, Niacin, B5, B6, Biotin, B9, B12) aufgeteilt. Wasserlösliche werden im Dünndarm aufgenommen, während fettlösliche Vitamine größtenteils in Leber und im Fettgewebe eingelagert werden.

Doch jedes Vitamin, das in der Ernährung des Sportlers enthalten ist, hat eine bestimmte Aufgabe, die im Folgenden aufgelistet ist:

  • Vitamin B1 (Thiamin): Das Vitamin B1 ist am Abbau bestimmter Aminosäuren beteiligt und beeinflusst den Kohlenhydratstoffwechsel. Es ist wichtig für die Schilddrüse, als auch für die Nerven, denn es ist an der Nervenerregbarkeit und der Reizübertragung beteiligt.
  • Vitamin B2 (Riboflavin): Riboflavin ist besonders am Abbau von Fetten, Proteinen und Kohlenhydraten beteiligt. Der Körper benötigt Vitamin B2 unter anderem für die Zellatmung und Zellenergie.
  • Vitamin B3 (Niacin): Niacin trägt zum Eiweiß-, Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel bei, zudem benötigt der Körper es für die Regulation von Atmungsvorgängen und für Muskeln.
  • Vitamin B5 (Pantothensäure): Dieses Vitamin ist zur Regeneration der Zellen wichtig und fördert somit die Wundheilung, was für einen Radsportler mit Verletzung sehr wichtig ist. Pantothensäure ist auch wichtig für den Stoffwechsel und den Abbau von Kohlenhydraten, Fetten und Aminosäuren und beteiligt an der Zusammensetzung von Cholesterin.
  • Vitamin B6 (Pyridoxin): Das Vitamin B6 ist an der Synthese (Zusammensetzung) des Bluteiweißes Hömoglobin, sowie des Bindegewebes beteiligt, wie auch an Reaktionen für den Um- und Abbau von Aminosäuren. Es schützt vor Nervenschädigungen und reguliert den Eiweißstoffwechsel. Folglich spielt Pyridoxin eine wichtige Rolle für alle Zellen.
  • Vitamin B7 (Biotin, Vitamin H): Vitamin H schützt vor Hautentzündungen und ist gut für Haare, Nägel und die Haut. Im Stoffwechsel hat Biotin die Aufgabe Aminosäuren abzubauen und Fettsäuren zu zersetzen.
  • Vitamin B9 (Folsäure): Folsäure ist ein unverzichtbarer Bestandteil bei der Zellteilung. In Verbindung mit Vitamin B12 (Cobalamin) ist es an der Reifung der roten Blutkörperchen beteiligt. Auch für den Abbau von Aminosäuren und Proteinen wird Folsäure benötigt.
  • Vitamin B12 (Cobalamin): Vitamin B12 regeneriert rote Blutkörperchen, fördert den Appetit und ist wichtig für die Nervenfunktionen. Ohne Cobalamin kann das Vitamin B9 seine Wirkung nicht entfalten.
  • Vitamin C (Ascorbinsäure): Vitamin C fördert die Wundheilung und beugt Infektionen vor. Es ist beteiligt an der Bildung von Adrenalin und an dem Stoff, der für Müdigkeit und Sättigung verantwortlich ist (Serotonin). Weiterhin wird es benötigt, um Eisen aus der Nahrung aufnehmen zu können.
  • Vitamin E (Tocopherol): Das wichtige Vitamin E dient zur Zellerneuerung, stärkt das Immunsystem und schützt Blutkörperchen. Besonders für Radprofis ist zu beachten, dass Vitamin E Muskeln und Nerven stärkt, die Durchblutung verbessert und Gefäßablagerungen verhindert.

Allgemein ist zu sagen, dass Vitamine für die Profiradfahrer während einer Tour de France-Etappe sehr wichtig sind, da sie die Verdauung fördern, Krankheiten vorbeugen, Zellen schnell erneuern und somit zur Wundheilung beitragen.

6.7 Mineralstoffe

Für den Körper sind Mineralstoffe unentbehrlich und lebenswichtig. Es gibt keine Körpersubstanz, die frei von Mineralstoffen ist. Deshalb müssen sie mit der Nahrung zugefügt werden. Bei den Mineralstoffen unterscheidet man zwischen Mengenelementen  (mehr als 50 mg pro 1kg Körpergewicht) und Spurenelementen (weniger als 50 mg pro 1 kg Körpergewicht), sowie zwischen Bau- (Calcium, Magnesium, Phosphor) und Regelstoffen (Chlor, Eisen, Iod, Kalium, Natrium).

  • Calcium: Zusammen mit Magnesium und Phosphor dient Calcium zur Festigung der Knochen und Zähne. Es verleiht ihnen Stabilität. Dieser Mineralstoff dämpft die Erregbarkeit der Nerven und der Muskeln, die sonst bis zu Krämpfen führen kann. Auch für Blutgerinnung und Wirkung verschiedener Hormone ist das Calcium unentbehrlich.
  • Phosphor: Phosphor kommt hauptsächlich in Knochen vor, aber auch in vielen Eiweißstoffen. Als Energieträger im Energiehaushalt der Zelle, sowie der Muskelkontraktion, spielt dieser Mineralstoff eine bedeutende Rolle. Phosphor ist ein wichtiger Baustein bedeutsamer Moleküle im Organismus, zum Beispiel beim Adenosintriophosphat (ATP) und bei Nukleinsäure (DNS). Es gewährleistet einen konstanten Säure-Base-Haushalt des Blutes.
  • Eisen: Eisen ist für die Atmungsenzyme in der Zelle verantwortlich, denn ohne Eisen könnte die Zelle nicht atmen. Allgemein gesagt ist das Eisen für den Sauerstofftransport im Organismus  in Form von Hämoglobin (eisenhaltige rote Blutfarbstoff im Blutkörperchen) zuständig. Zusätzlich wirkt es am Abbau von Radikalen, bei der Zusammensetzung verschiedener Hormone und der Zellbindung.
  • Zink: Die Hauptaufgabe von Zink ist die Unterstützung des Zucker-, Fett- und Eiweißstoffwechsels. Es ist allerdings auch beim Zellwachstum und dem Aufbau von Erbsubstanz beteiligt. Immunsystem wie auch Hormone brauchen Zink, damit sie ihre Funktion voll entfalten können.
  • Magnesium: Ohne Magnesium ist das Zusammenspiel von Muskeln und Nerven nicht möglich. Zusätzlich dämpft Magnesium die Erregbarkeit der Muskeln und beugt somit gegen Krämpfe vor, die einen Radsportler oft quälen. Wenn bei Sportlern Magnesiummangel herrscht, dann löst dies neben Krämpfen auch Müdigkeit, Nervosität, Konzentrationsmangel, Reizbarkeit und ein allgemeines Schwächegefühl aus.
  • Natrium: Dieser Mineralstoff ist am Knochenaufbau bedeutend beteiligt. Es spielt bei der Übertragung von Nervenimpulsen eine wichtige Rolle, ebenso wie für den Wasserhaushalt des Menschen.
  • Kalium: Kalium ist für die Steuerung der Muskeln mitverantwortlich. Durch viel Schwitzen der Profisportler kann es zu Kaliummangel kommen und somit zu Krämpfen und Ermüdungserscheinungen.

 

6.8 Aminosäuren

Aminosäuren gehören, wie schon zuvor erwähnt, zu den Grundbausteinen der Proteine, Enzyme (Eiweißmoleküle) und Bluteiweiße, die aus 20 verschiedenen Aminosäuren (proteinogene Aminosäuren) aufgebaut werden.

Sie werden in proteinogene (am Eiweißbau beteiligt) und nicht proteinogene  (am Eiweißbau nicht beteiligt) Aminosäuren eingeteilt. 

Zusätzlich werden diese wieder in „nicht essentielle Aminosäuren“, die der Körper zum Teil selber aus Zucker und anderen Stoffen herstellen kann und in „essentielle Aminosäuren“, die durch die Nahrung aufgenommen werden müssen, aufgeteilt.

Glutamin ist eine nicht essentielle Aminosäure, die in der höchsten Konzentration in Muskelzellen vorkommt. Sie ist vor allem für die Wassereinlagerung in die Zelle verantwortlich. Bei körperlicher Belastung bewirkt sie eine Vergrößerung des Zellvolumens.

Leucin, Valin und Isoleucin sind wichtige Energiequellen für die Muskeln. Sie verringern den Abbau von Proteinen. Bei körperlichem Stress fördern sie die Bildung und Einlagerung von Proteinen. Auf Grund dieser Wirkung werden diese Aminosäuren als „Stress-Aminosäuren“ bezeichnet.  Leucin, Valin und Isoleucin gelangen direkt in die Muskeln und werden dort von den Muskelzellen als wichtige Energiequelle genutzt. Wenn ein Radprofi verletzt ist, dann baut der Körper vermehrt Proteine ab, doch diese Aminosäuren, die in Riegeln wie auch im Gel enthalten sind, verringern diesen Abbau. Valin ist zudem wichtig für Nerven- und Muskelfunktionen.

Kategorie: Ernährung bei der Tour de France | Kommentare (2)