Die Nährstoffe Kohlenhydrate, Eiweiß, Fett und die Vitalstoffe
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Wie werden wir satt? Ernährung, Fast Food, zuckerhaltige Getränke, Süßigkeiten und andere Nahrungsmittel werden auf Hauptnähstoffe untersucht: Kohlenhydrate, Eiweiß und Fett Mathematik hilft (hoffentlich!), sich bewusster zu ernähren. Mathematische Inhalte Die UE dient der Wiederholung und Übung von Aufgaben zu Schlussrechnung und Prozentrechnung Ziele dieser Unterrichtseinheit a) Schlussrechnung und Prozentrechnung wiederholen b) Auseinandersetzung mit Fragen der Messgenauigkeit c) fächerübergreifender Unterricht Mathematik / Biologie Vorgeschlagene Unterrichtsmethoden Phase 1 Min. 0 - 10: Ausgangspunkt ist ein Medienbericht (Beispiel siehe Anlage) über ungesunde Ernährung von Kindern und Jugendlichen. Daran anknüpfend stellt die Lehrkraft das Thema Ernährung/Inhalte von Nahrungsmitteln vor bzw. erarbeitet es gemeinsam mit den Power Girls. Ausgangsfrage: Was essen wir eigentlich, wenn wir etwas essen? Stichworte können sein: Bestimmte Nahrungsmittel, Kalorien, Vitamine, Nährstoffe, Gift („Chemie in Lebensmitteln"), ... Die Lehrkraft erläutert unter Verweis auf entsprechende Literatur: „Der Mensch benötigt Eiweiß, Kohlenhydrate, Ballaststoffe, Fett, Vitamine und Mineralstoffe in einer bestimmten Menge und Zusammensetzung. Jeder einzelne dieser Nährstoffe stellt einen lebenswichtigen Faktor dar. Erst durch die richtige Zusammenstellung bildet sich ein sicheres Fundament für unsere Gesundheit. Anmerkung In der neu aufgelegten 80-seitigen Broschüre der Deutschen Gesellschaft für Ernährung e. V. (DGE) "Die Nährstoffe - Bausteine für Ihre Gesundheit" erfahren Leser Funktionen, Aufgaben und Vorkommen von Nährstoffen in unterschiedlichen Lebensmitteln. Die Hauptnährstoffe Eiweiß, Fett, Kohlenhydrate, Ballaststoffe, Alkohol und Wasser, gefolgt von Vitaminen und Mineralstoffen werden mit der entsprechenden Zufuhrempfehlung bzw. dem Referenzwert erläutert. Präventiv wirksame Nahrungsinhaltsstoffe wie Antioxidantien, sekundäre Pflanzenstoffe, Probiotika und Präbiotika vervollständigen das Themenspektrum.“ http://www.dge.de/modules.php?name=News&file=article&sid=447 Die Lehrkraft schränkt das Thema auf die Energiezufuhr durch die drei Hauptnährstoffe Kohlenhydrate, Eiweiß und Fett ein. Die Nährstoffe finden sich in Pilotprojekt Power Girls Mathematik „Wie werden wir satt?“ Seite 1 verschiedenen Zusammensetzungen in unseren Lebensmitteln. Sie liefern uns die Energie, die wir brauchen, um uns zu bewegen, den Organismus aufzubauen bzw. zu regenerieren und die „Power" für alle Vorgänge im Inneren des Körpers (z.B. Denken ...). Zwei verschiedene Einheiten werden verwendet, um diese Energie zu messen. Kilokalorien und Kilojoule. „Definition: Kilojoule (kJ, 1000 Joule) ist eine international gültige Maßeinheit für Energie. Sie wird unter anderem als Maßeinheit für den Energiebedarf des Menschen verwendet (siehe Grundumsatz, Leistungsumsatz). Ein Joule ist die Energiemenge, die man benötigt, um 100 Gramm (g) mit einer Kraft von 1 Newton (N) 1 Meter (m) hoch zu heben. Früher wurde die Energie im Zusammenhang mit der Ernährung in Kalorien (cal) beziehungsweise in Kilokalorien (kcal) angegeben. Es gilt folgender Umrechnungswert: 1 J = 0,239 cal, 1 kcal = 4,186 kJ. Den aktuellen Konventionen der Physik (und der DIN Norm) entsprechend wird im folgenden Unterricht mit kJ gerechnet. Phase 2 Min. 10 - 40: Die Power Girls erarbeiten in kleinen Gruppen (2 bis 3 Mädchen) anhand der folgenden Materialien(Pro Gruppe ein Material): 1. Die Begriffe Kohlenhydrate, Eiweiß und Fett erklären 2. Deren Nährwert (kJ pro Gramm) erkunden 3. Bedarf an kJ pro Tag für Kinder, Jugendliche und Erwachsene 4. Besonders wichtig: Wie groß ist der Bedarf eines Power Girls? Material 1: http://www.sign-lang.uni-hamburg.de/HLEX/Konzepte/L4/L487.htm „Definition: Leistungsumsatz und Grundumsatz ergeben zusammen den Gesamtenergiebedarf eines Menschen pro Tag. Der Leistungsumsatz ist die Energiemenge, die der Körper benötigt, um Arbeit verrichten zu können. Für jede Leistung, die ein Mensch vollbringt, zum Beispiel für Muskelarbeit oder konzentrierte geistige Tätigkeit, benötigt der Körper zusätzliche Energie. Die Energiemenge ist abhängig von körperlicher Tätigkeit, Wärmeproduktion, Verdauung und dem Bedarf für Wachstum, Schwangerschaft und Stillzeit. Der Leistungsumsatz wird anhand des Sauerstoffverbrauchs bestimmt. Die Maßeinheit ist Kilojoule (kJ). Ein 70 kg schwerer Mensch benötigt zum Beispiel für einen Weg von 1 km Länge 6 bis 11,8 l Sauerstoff, dies entspricht einem Energiebedarf von 120 bis 240 kJ. Weitere Beispiele für den Leistungsumsatz bei speziellen Tätigkeiten: Fenster putzen: 16,3 kJ/min, Bügeln kleiner Teile: 0,5 kJ/min, Staubsaugen: 13,4 kJ/min, Essen: 1,4 kJ/min, Fußballspielen: 55,0 kJ/min. Auf Grund des Gesamtenergiebedarfs wird die täglich benötigte Grundnährstoffzufuhr (Nährstoffe) berechnet.“ Pilotprojekt Power Girls Mathematik „Wie werden wir satt?“ Seite 2 Material 2: http://www.zum.de/Faecher/Materialien/beck/12/bs12-26.htm „Man unterscheidet bezüglich des Energieumsatzes zwischen der Energiemenge, die notwendig ist, um die Lebensvorgänge aufrecht zu halten und nennt sie Grundumsatz (GU). Die genaue Definition lautet: Der Grundumsatz ist die Energiemenge, die ein Mensch bei Ruhe für die Aufrechterhaltung der lebenswichtigen Körperfunktionen (Atmung, Herzschlag, Drüsenfunktion) pro Tag benötigt. Der Grundumsatz ist vor allem abhängig von Geschlecht, Alter, Größe, Gewicht, Muskelmasse sowie bestimmten Hormonen. Für einen Erwachsenen beträgt der Grundumsatz im Durchschnitt 1 kcal (Kilokalorie) pro kg Körpergewicht und Stunde. Davon wird die Energie unterschieden, die man für zusätzliche Leistungen braucht, der Leistungsumsatz. Der Leistungsumsatz ist die Energiemenge, die unser Körper innerhalb eines Tages benötigt, um Arbeit zu verrichten. Als Leistungsumsatz wird dabei die Energie bezeichnet, die über den Grundumsatz (Energiebedarf für Organtätigkeiten bei völliger Ruhe) hinausgeht. Der Leistungsumsatz ist abhängig von körperlicher Aktivität, Wärmeproduktion, Verdauungsarbeit und dem Bedarf für Wachstum, Schwangerschaft und Stillzeit. Grundumsatz und Leistungsumsatz ergeben zusammen den Gesamtumsatz, d.h. den gesamten Energiebedarf einer Person pro Tag.“ Pilotprojekt Power Girls Mathematik „Wie werden wir satt?“ Seite 3 Material 3: http://www.zum.de/Faecher/Materialien/beck/12/bs12-26.htm Energieeinheiten Definition von J (Joule): Abgeleitete SI-Einheit der Energie, der Arbeit und der Wärmemenge. Es gilt: 1 J = 1 N x m = 1 W x s = 1kg x m2x s-2 Nicht mehr DIN-konforme, aber noch häufig verwendete Einheit der Energie ist die Kalorie: 1 cal = 4,187 J 1 J = 0,239 cal Definition: "Eine Kalorie ist die Wärmemenge, die erforderlich ist, um ein Gramm Wasser von 14,5 auf 15,5 °C zu erwärmen." BMR und BMI Grundumsatz= ist der Energiebedarf zur Aufrechterhaltung der Körperfunktionen, gemessen in Ruhe, liegend, bei 20 Grad C, 12 Std. nach Nahrungsaufnahme. BMI= Body Mass Index = Gwicht proGröße2. BMR = Basic Metabolic Rate = Grundumsatz. Abgemagert = < 15 BMI Anorexia n.= < 17.5 BMI Untergewicht = < 19 BMI Normal = 19 - 24 BMI Übergewicht = 25 - 29 BMI Fettleibig = 30 - 39 BMI Krankhaft fettleibig= 40+ BMI Leistungsumsatz beim Menschen: Pro Stunde verbraucht man bei folgenden Tätigkeiten etwa: Wäsche bügeln 60 kcal Schwimmen 120 kcal Gehen 90 kcal Putzen 120 kcal Rad fahren (10 km/h) 90 kcal Tischtennis 120 kcal Fenster putzen 90 kcal Tanzen 180 kcal Staub saugen 90 kcal Laufen (9 km/h) 180 kcal Gymastik 120 kcal Rad fahren (20 km/h) 240 kcal Treppensteigen 270 kcal Pilotprojekt Power Girls Mathematik „Wie werden wir satt?“ Seite 4 Material 4: http://www.zum.de/Faecher/Materialien/beck/12/bs12-26.htm Als Faustregel gilt: 100 KJ/Tag/kg Körpergewicht. Grundumsatz bei Männern verschiedener Populationen Alter Gewicht BMI Körperfett Grundumsatz BMR (Jahre) (kg) (kg/m2) (% ) kJ/kg (kJ/kg) Ø gemessen berechnet gemessen/ berechnet (% ) Europäer 24.9 68.1 22.6 17.2 112.6 106.2 106 Afrikaner 28.2 67.1 22.9 16.8 100.8 106.7 94 Asiaten 27.0 63.9 22.7 18.0 105 108.8 96 Inder 24.6 61.4 20.7 14.3 111.3 110.9 100 Quelle: http://www.unu.edu/unupress/food/8F144e/8F144E0g.htm Material 5: http://www.zum.de/Faecher/Materialien/beck/12/bs12-26.htm Inzwischen hat man tausende von Messungen bei Mensch und Tier durchgeführt und kann Regeln für die Energieberechnung aufstellen. Beim Mensch gilt: Ermittlung der Grundumsatzenergie (Mensch) : Regel : pro kg KG und Stunde = 1 kcal (4,2 KJ) bzw. für 1 Tag pro kg KG x 24 Std. x 1 Kcal (4,2 Kj) = 24 kcal (~100 KJ) somit beträgt der "Energiefaktor (oder -multiplikator) für den GU = 24 kcal (100 Kj) pro kg KG (KG = Körpergewicht) Zum Energiebedarf des Grundumsatzes (GU), ist der individuelle Leistungs- oder Arbeitsumsatz durch entsprechenden Leistungszuschlag zu errechnen. Er beträgt, abhängig von der körperlichen Aktivität (Muskelarbeit) ca. 10 - 100 % des GU. Beispiel: 70 kg KG leichte Tätigkeit; GU: 70 kg KG x 1 Kcal (4,2 Kj) = 70 Kcal (294 Kj) / pro Stunde GU: 70 Kcal (294 Kj) x 24 Std. = 1680 Kcal (7056 Kj) / pro Tag zuzüglich 30 % des GU für = 504 Kcal (2117 Kj) Leistungsumsatz (leichte Tätigkeit) ergibt den Energietagesbedarf von 2184 Kcal ( = 9173 KJ) pro Tag. Pilotprojekt Power Girls Mathematik „Wie werden wir satt?“ Seite 5 Material 6: Energiebedarfsberechnung (falls ein Internetanschluss zur Verfügung steht, kann der Bedarf direkt berechnet werden). http://www.uni-hohenheim.de/~wwwin140/info/interaktives/energiebed.htm Bitte geben Sie folgende Werte ein, um Ihren Energiebedarf zu berechnen: Daten für den Grundumsatz: Alter (Jahre): Gewicht (kg): Größe (cm): Geschlecht: (w) (m) Daten für den Leistungsumsatz (Werte bitte in Minuten pro Tag eingeben): Schlafen (0) Gehen 4 km/h (8) Fitnesstraining (30) Essen oder Sitzen (2) (45) Leichte Tätigkeit (4) Fahrradfahren 10km/h (12) Schwimmen leicht (25) Laufen 12 km/h Laufen 17 km/h (57) Ergebnis: Grundumsatz: (kJ/Tag) Leistungsumsatz: (kJ/Tag) Summe Energieverbrauch: (kJ/Tag) (kcal/Tag) Gewichtsanalyse: Theoretischer Hintergrund: Der Energiebedarf setzt sich zusammen aus Grundumsatz und Leistungsumsatz. Der Grundumsatz ist abhängig von Alter, Größe, Gewicht und Geschlecht, während der Leistungsumsatz im Wesentlichen durch die körperliche Tätigkeit bestimmt wird. Zur Berechnung des Grundumsatzes gibt es komplexe Formeln, während für den Leistungsumsatz die oben eingegebenen Zeiten mit einem Faktor multipliziert werden [kJ/ (kg*Std)] der die Tätigkeiten charakterisiert (oben in Klammer mit angegeben). Da durch die Nahrungszufuhr der Energiebedarf im Schnitt um 5-7% ansteigt, wird der erhaltene Wert noch mit 1.06 multipliziert. Dieses Ergebnis sollten Sie allerdings nur als ungefähren Wert ansehen, da es verschiedene Fehlermöglichkeiten gibt wie unterschiedlicher Grundumsatz, falsche Zeiteinschätzung etc. Ob Sie zu viel oder zu wenig Energie zuführen, sehen Sie letztendlich nur an Ihren Fettpolstern. Pilotprojekt Power Girls Mathematik „Wie werden wir satt?“ Seite 6 Material 7: http://www.aid.de/ernaehrung/naehrstoffempfehlungen_energiezufuhr.cfm Die Energiezufuhr Ohne Energie kein Leben! Jeder Mensch benötigt ständig Energie für... Bewegung Aufrechterhaltung und Regulation der Körpertemperatur Reizweiterleitung Stoffwechselprozesse Wachstum usw. Die vorhandene Energie sichert die Aufrechterhaltung aller wichtigen Körperfunktionen (Grundumsatz) und den Energiebedarf für körperliche Aktivität (Muskelarbeit). Grundumsatz (GU) Der Grundumsatz ist die Energiemenge, die der Körper braucht, um alle wichtigen Körperfunktionen aufrecht zu erhalten. Hierzu gehört die unwillkürliche mechanische Arbeit von Herz und Atmung. Bei Kindern enthält der Grundumsatz auch den Energiebedarf für das Wachstum. Der Grundbedarf hängt von Alter, Geschlecht und Körperzusammensetzung (hoher GU bei großer Muskelmasse) ab. Energiebedarf für körperliche Aktivität (PAL = physical activity level) Dieser Wert ist sehr variabel und wird durch das Ausmaß der täglichen Bewegung bestimmt. Der PAL liegt zwischen 1,2 für eine überwiegend sitzende oder liegende Lebensweise (alte, gebrechliche Menschen) und 2,4 für körperlich anstrengende Berufe (Bauarbeiter, Leistungssportler). Die meisten berufstätigen Erwachsenen üben eine überwiegend sitzende Tätigkeit aus und gehen wenig anstrengenden Freizeitaktivitäten nach. Ihr PAL liegt im Durchschnitt bei 1,55 bis 1,65. Es existieren zwei gängige Maßeinheiten für Energie: Kilojoule (kJ) Kilokalorien (kcal): 1 Kilokalorie entspricht 4,184 Kilojoule. Die Richtwerte für die tägliche Energieaufnahme liegen für Kinder (je nach Alter) zwischen 1.000 und 2.000 kcal. für Jugendliche bei circa 2.500 kcal (Mädchen) bzw. 3.000 kcal (Jungen). für Erwachsene mit geringer körperlicher Aktivität bei 2.000 kcal (Frauen) bzw. 2500 kcal (Männer). Mit steigendem Alter sinkt der Energiebedarf. Die Richtwerte beziehen sich auf normalgewichtige Personen. Bei Über- und Untergewicht müssen die Richtwerte zur Energieaufnahme angepasst werden, um das Sollgewicht zu erreichen bzw. zu halten. Alle Lebensmittel (mit Ausnahme von Wasser) enthalten Energie. Je nach ihrer Zusammensetzung liefern sie die Energie in Form von Fetten, Kohlenhydraten, Proteinen oder Alkohol. 1g Protein liefert 4,1 kcal 1 g Fett liefert 9,3 kcal 1g Kohlenhydrate liefert 4,1 kcal 1g Alkohol liefert 7,0 kcal Im Durchschnitt liegt die Energieaufnahme der Deutschen nur knapp über den Empfehlungen. Es ist aber festzustellen, dass die Anzahl der übergewichtigen Personen, v.a. der Kinder, ansteigt. Die Aufnahme von Fett und Proteinen ist fast immer zu hoch, die von Kohlenhydraten zu niedrig. Nicole Rehrmann, aid Pilotprojekt Power Girls Mathematik „Wie werden wir satt?“ Seite 7 Material 8: http://www.vitanet.de/ernaehrung/fokus/gesunde_ernaehrung/naehrstoffe/ Die Nährstoffe Kohlenhydrate, Eiweiß, Fett und die Vitalstoffe Die Nahrung besteht aus einer Reihe von Inhaltsstoffen. Die größte Gruppe sind die energieliefernden Nährstoffe Fett, Eiweiß und Kohlenhydrate. Auch aus Alkohol kann der Körper Energie gewinnen: 1 g Kohlenhydrate liefert 4 kcal (17 kJ) 1 g Fett liefert 9 kcal (37 kJ) 1 g Eiweiß liefert 4 kcal (17 kJ) 1 g Alkohol liefert 7 kcal (29 kJ). Info 1 Kilokalorie (kcal) = 1.000 Kalorien (cal) 1 Kilojoule (kJ) = 1.000 Joule (J) 1 kcal = ca. 4,2 kJ Entsprechend den Bedürfnissen des Körpers sollten 55 bis 60 Prozent der täglichen Energiezufuhr als Kohlenhydrate, 25 bis 30 Prozent als Fett und 10 bis 15 Prozent als Eiweiß aufgenommen werden. Bei einem Tagesbedarf von rund 2.000 kcal sind dies in Mengen ausgedrückt 320 Gramm Kohlenhydrate, 60 Gramm Fett und 45 Gramm Eiweiß. Anmerkung: Zur Frage der gesunden Ernährung, zu Nährwerten etc. gibt es eine Vielzahl von Informationen und Broschüren. Die angeführten Werte stimmen nicht in jedem Detail überein. Obwohl die hier angeführten Materialien schon eine starke Vorauswahl bieten, enthalten sie doch viel mehr Informationen als dies üblicher Weise bei Textaufgaben der Fall ist. Die Power Girls sollen lernen, die gesuchten Informationen herauszufinden und zusammenzutragen. Dieses Lernziel ist weit wichtiger (im Sinen von „für das Leben lernen“) als einzelne der folgenden Berechnungen. Deshalb wird vorgeschlagen, für diese Phase im Zweifelsfall mehr Zeit einzuräumen. Falls die Lehrkraft den Eindruck hat, die Power Girls sind mit den Materialen überfordert, kann sie Lesehilfen oder Zusatzfragen geben. Zum Abschluß dieser Phase werden die Ergebnisse zusammengetragen. Falls die Gruppen zu unterschiedlichen Zahlen kommen (etwa für ihren eigenen Bedarf), wird versucht, einen gemeinsamen Wert zu finden. Folgende Ergebnisse sind für den weiteren Unterricht wichtig: Maximaler Bedarf pro Tag und Power Girl: 10000 kJ Pilotprojekt Power Girls Mathematik „Wie werden wir satt?“ Seite 8 1 g Eiweiß: 17 kJ 1 g Fett: 38 kJ (37 oder 38 hängt von der Ausgangszahl 9 Kcal oder 9,3 Kcal und vom Runden ab) 1 g Kohlenhydrate: 17 kJ Phase 3 Min. 40 - 50: Was bedeuten diese Werte? Einige Rechnungen helfen dabei, sie besser zu verstehen. Nehmer wir an, ein Power Girls würde sich nur von einem der drei Hauptnährstoffe ernähren. Wieviel g Eiweiß, Fett bzw. Kohlenhydrate müßte ein Mädchen essen? Eiweiß: Fett: Kohlenhydrate: 10000 kJ : 17 kJ/g = 588 g 10000 kJ : 38 kJ/g = 263 g 10000 kJ : 17 kJ/g = 588 g Das wäre ganz offensichtlich eine einseitige und ungesunde Ernährung – egal, welcher der drei Hauptnährstoffe gewählt wird. Welche Mischung wird empfohlen? „Entsprechend den Bedürfnissen des Körpers sollten 55 bis 60 Prozent der täglichen Energiezufuhr als Kohlenhydrate, 25 bis 30 Prozent als Fett und 10 bis 15 Prozent als Eiweiß aufgenommen werden.“ (Material 8) „Regel : Wenig Fett und fettreiche Lebensmittel Die optimale Zusammensetzung der Nährstoffe sind: mehr als 50 Prozent Kohlenhydrate, 9 bis 12 Prozent Eiweiß und weniger als 30 Prozent Fett. In unserer Nahrung ist jedoch häufig zu viel Fett enthalten. Ein zuviel an Fett ist unserer Gesundheit abträglich und fördert ernährungsbedingte Erkrankungen. Achten Sie deshalb auf Ihren Fettgehalt und essen Sie fettarme Lebensmittel.“ (Deutschen Gesellschaft für Ernährung e. V. (DGE) http://www.nuernberger.de/index.html?/Homepage/NUERNBERGER_Aktuell/Verbrau chertips/VB20050202/) Für den weiteren Verlauf wird angenommen, die Gruppe einigt sich auf die Werte Eiweiß: Fett: Kohlenhydrate: 10 % 30 % 60% Mit diesen Werten kann nun eine „optimale“ Zusammensetzung ausgerechnet werden: Eiweiß: Fett: 80 g) Kohlenhydrate: 10 % also 1000 kJ oder 59 g 30 % also 3000 kJ oder 79 g (weiter gerundet: etwa 60 g) (weiter gerundet: etwa 60% also 6000 kJ oder 353 g (weiter gerundet: etwa 350 g) Pilotprojekt Power Girls Mathematik „Wie werden wir satt?“ Seite 9 Min. 50 - 60: Die Lehrkraft kündigt an, dass es im weiteren Verlauf der Stunde um die Nährstoffzusammensetzung verschiedener Lebensmittel gehen soll. Als Vorbild für die folgenden Berechnungen der Power Girls werden zwei bis drei Beispiele gemeinsam erarbeitet. Die folgenden Werte stammen aus http://www.naehrwerttabelle.de/ Alle Angaben beziehen sich auf Portionen a 100 g Bezeichnung Erdnüsse (geröstet u. gesalzen) Eiweiß Kohlenhydrate Fett 26 21 49 kJ 2642 Die Berechnung mit den oben festgelegten Werten (17/38/17) führt zu etwas anderen Zahlen: Eiweiß 442 kJ, Fett 1862 kJ, Kohlenhydrate 357 kJ, also in Summe 2661 kJ. Wieviel Erdnüsse decken den Tagesbedarf an kJ (wenn es 10000 kJ sind)? 10000/2661 = 3,75 Mit anderen Worten: 375 g ! Ist das gesund? Der Eiweißanteil soll etwa 10 % betragen, also 1000 kJ oder 59 g. Bei der „Erdnußdiät“ liegt dieser Anteil bei 26*3,75 = 97,5 g – zu hoch. Der Fettanteil soll etwa 30 % betragen, also 3000 kJ oder 79 g. Bei der „Erdnußdiät“ liegt dieser Anteil bei 49*3,75 = 183,75 g – deutlich zu hoch. Der Kohlenhydratanteil soll etwa 60 % betragen, also 6000 kJ oder 353 g. Bei der „Erdnußdiät“ liegt dieser Anteil bei 21*3,75 = 78,75 g – deutlich zu niedrig. Wie erwartet ist eine „Erdnußdiät“ nicht zu empfehlen. 2. Beispiel: Obst essen klingt gesund – also... Bezeichnung Apfel (100g) Eiweiß Kohlenhydrate Fett 0,2 13,5 0,6 kJ 251 Die Berechnung mit den oben festgelegten Werten (17/38/17) führt zu etwas anderen Zahlen: Eiweiß 3,4 kJ, Fett 22,8 kJ, Kohlenhydrate 229,5 kJ, also in Summe 255,7 kJ. Wieviel Äpfel decken den Tagesbedarf an kJ (wenn es 10000 kJ sind)? 10000/255,7 = 39,1 Mit anderen Worten: 3,91 kg Äpfel. Whow. Ist das gesund? Die Frage erübrigt sich schon fast, weil niemand soviel Äpfel essen will. Es fällt sicher auch auf, dass 100 g Apfel nur etwa 1/10 der kJ enthalten wie Erdnüsse (geröstet u. gesalzen). Trotzdem, der Vollständiskeit halber wird ausgerechnet: Der Eiweißanteil soll etwa 10 % betragen, also 1000 kJ oder 59 g. Bei der „Apfeldiät“ liegt dieser Anteil bei 0,2 *39,1 = 7,8 g – viel zu wenig. Der Fettanteil soll etwa 30 % betragen, also 3000 kJ oder 79 g. Bei der „Apfeldiät“ liegt dieser Anteil bei 0,6*39,1 = 23,5g – deutlich zu wenig. Der Kohlenhydratanteil soll etwa 60 % betragen, also 6000 kJ oder 353 g. Bei der „Apfeldiät“ liegt dieser Anteil bei 13,5*39,1 = 527,85 g – deutlich zu hoch. Pilotprojekt Power Girls Mathematik „Wie werden wir satt?“ Seite 10 Also ist auch aus dieser Sicht die „Apfeldiät“ nicht empfehlenswert. Phase 4 Min. 60 - 80: Nach diesem Muster berechnen, weshalb einseitige Ernährung ungesund ist. Dazu folgend nun verschiedenen Angaben, d.h. Informationen von Produkten. Die Ergebnisse werden am Ende dieser Phase ausgetauscht, damit die These „einseitige Ernährung ist ungesund“ als Ergebnis der Berechnungen von den Power Girls gefunden werden kann. Alle Angaben beziehen sich auf Portionen a 100 g Bezeichnung Eiweiß Kohlenhydrate Fett kJ Nudeln (Barilla Tagliatelle) Nestle Cini Minis Müsli Kornlad Schokomüsli efko Gurken Dr. Oetker Schokopudding Haas Vanillepudding Feldbacher Zwieback Bounty Kokos Minis Ültje Erdnüsse ohne Salz Pringles Paprika 12g 4,7g 9g 0,6g 3g 2,8g 11g 3,7g 25g 4,7g 1,5g 9,8g 13g 0,1g 3g 3g 6g 48,2g 50g 36g 1487 1737 1760 54 449 478 1744 1969 2513 2304 72,2g 76,1g 67g 2,2g 16g 18,8g 78g 56,4g 14g 47g laut Verpackung laut Verpackung laut Verpackung laut Verpackung laut Verpackung laut Verpackung laut Verpackung laut Verpackung laut Verpackung laut Verpackung Dieser Teil des Unterrichts wird deutlich interessanter, wenn die Werte von Originalverpackungen abgelesen werden. Min. 80 – 95: Die Gruppen präsentieren ihre Ergebnisse und vergleichen sie. Die Lehrkraft ermuigt zu einer ausführlichen Diskussion. Die 10 Tipps für eine gesunde Ernährung (siehe Anlage) erscheinen nun als Antwort auf eine Frage der Power Girls, nicht einfach eine von vielen Ermahnungen der Erwachsenen (die zudem oft unglaubwürdig wirkt, weil sich ersichtlich nicht alle Erwachsenen daran halten). Min. 95 – 100: Am Schluss steht das Feedback der Schülerinnen zum Zusatzunterricht: Hat es Euch gefallen? Was war gut/schlecht? Weshalb? Ergebnisse und Diskussionspunkte: Haben die Berechnungen Einfluß auf das alltägliche Verhalten? Mögliche Probleme oder sinnvolle Hilfestellungen: Falls ein besonders übergewichtiges Power Girls am Unterricht teilnimmt, sollte darauf hingewiesen werden, dass es nicht um das Mädchen persönlich geht, sondern um Essgewohnheiten im allgemeinen. Weiterführende Hinweise und Literatur bzw. Internetquellen: Unter http://www.medizinauskunft.de/artikel/familie/kinder/22_09_kinderherzen.php gefunden: Pilotprojekt Power Girls Mathematik „Wie werden wir satt?“ Seite 11 Wenig Bewegung, ungesunde Ernährung: Kinderherzen bedroht Fast Food, Süßigkeiten, Fernsehen und Computer: Herzerkrankungen sind vorprogrammiert (Foto: DAK/Wigger) Jedes fünfte Kind in Deutschland ist zu dick. Übergewicht, falsche Ernährung, wenig Bewegung und Rauchen führen langfristig zu Herzerkrankungen. Drei bis fünf Mal höher ist das Risiko übergewichtiger Kinder, bis zum 65. Lebensjahr einen Herzinfarkt oder Schlaganfall zu erleiden. "Patienten mit schweren Gefäßveränderungen werden immer jünger," so Prof. Dr. Dr. h.c. Roland Hetzer, Ärztlicher Direktor des Deutschen Herzzentrums Berlin und Mitglied im Kompetenznetz. Aus diesem Grund ist der diesjährige Weltherztag dem Thema 'Kinder, Jugendliche und Herzerkrankungen' gewidmet. Weltweit finden in rund 100 Ländern Events zu diesem Thema statt. Ausgerufen wird der Tag von der World Heart Federation in Kooperation mit der WHO und der UNESCO, die so auf die Gefahren von Herzerkrankungen und Schlaganfall hinweisen wollen. Laut der World Heart Federation ist ein bedrohlicher Anstieg von Übergewicht bei Kindern und Jugendlichen zu verzeichnen. Fast Food und Süßigkeiten ersetzen im Alltag oft Obst, Gemüse und vollwertige Mahlzeiten. Fernsehen und Computer vermindern sportliche Aktivitäten in der Freizeit. "Durch Übergewicht und Bewegungsmangel wird das Herz-Kreislaufsystem nicht ausreichend trainiert - als Folge entstehen Herzerkrankungen und Bluthochdruck," so Prof. Dr. Peter E. Lange, Sprecher des Kompetenznetzes Angeborene Herzfehler: "Körperliches Training ist nicht nur für gesunde Kinderherzen wichtig, sondern auch für herzkranke Kinder." Bei Herzerkrankungen spielt neben dem Übergewicht auch der Tabakkonsum eine bedeutende Rolle. Je früher ein Mensch aktiv oder passiv raucht, desto größer ist die Gefahr, am Herzen zu erkranken. Weltweit beginnen viele Raucher mit dem Tabakkonsum vor dem zehnten Lebensjahr. Fast die Hälfte aller Kinder sind durch ihre Eltern den entsprechenden Schadstoffen ausgesetzt. Eine wirksame Vorbeugung von Herzerkrankungen gelingt durch regelmäßige Bewegung, gesunde Ernährung und Verzicht auf Rauchen. "Vor allem körperliche Aktivität muss in der Gesellschaft populär gemacht werden. Dazu gehört besonders die Förderung des Schul- und Freizeitsportes," sagt Dr. Ulrike Bauer, Geschäftsführerin des Kompetenznetzes Angeborene Herzfehler: "Ungesund zu leben bedeutet langfristig Krankheit und schlechte Lebensqualität. Jeder hat die Chance, Herzerkrankungen aktiv vorzubeugen." Pilotprojekt Power Girls Mathematik „Wie werden wir satt?“ Seite 12 10 Tipps zur gesunden Ernährung http://www.medizinauskunft.de/artikel/gesund/Tipps/27_10_dgetipps.php Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung hat Tipps zusammengestellt, die man beachten sollte, wenn man sich gesund ernähren und dabei wohl fühlen will. Genuss und Gesundheit müssen nicht unbedingt Feinde sein. Wer mit frischen Zutaten schonend umgeht, tut nicht nur dem Gaumen Gutes, sondern auch dem Körper. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung e. V. (DGE) veröffentlichte 10 Tipps, für eine gesunde Ernährung und zum Wohlfühlen: 1. Vielseitig essen Genießen Sie die Lebensmittelvielfalt. Es gibt keine "gesunden", "ungesunden" oder gar "verbotenen" Lebensmittel. Auf die Menge, Auswahl und Kombination kommt es an. 2. Getreideprodukte - mehrmals am Tag und reichlich Kartoffeln Brot, Nudeln, Reis, Getreideflocken, am besten aus Vollkorn, sowie Kartoffeln enthalten kaum Fett, aber reichlich Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente sowie Ballaststoffe und sekundäre Pflanzenstoffe. 3. Gemüse und Obst - Nimm "5" am Tag... Genießen Sie 5 Portionen Gemüse und Obst am Tag, möglichst frisch, nur kurz gegart, oder auch als Saft - idealerweise zu jeder Hauptmahlzeit und auch als Zwischenmahlzeit: Damit werden Sie reichlich mit Vitaminen, Mineralstoffen sowie Ballaststoffen und sek. Pflanzenstoffen (z.B. Carotinoiden, Flavonoiden) versorgt. Das Beste, was Sie für Ihre Gesundheit tun können. 4. Täglich Milch und Milchprodukte, einmal in der Woche Fisch; Fleisch, Wurstwaren sowie Eier in Maßen Diese Lebensmittel enthalten wertvolle Nährstoffe, wie z.B. Calcium in Milch, Jod, Selen und Omega-3-Fettsäuren in Seefisch. Fleisch ist wegen des hohen Beitrags an verfügbarem Eisen und an den Vitaminen B1, B6 und B12 vorteilhaft. Mengen von 300-600 g Fleisch und Wurst pro Woche reichen hierfür aus. Bevorzugen Sie fettarme Produkte, vor allem bei Fleischerzeugnissen und Milchprodukten. 5. Wenig Fett und fettreiche Lebensmittel Fettreiche Speisen schmecken zumeist besonders gut. Zuviel Nahrungsfett macht allerdings fett und fördert langfristig die Entstehung von Herz-Kreislauf-Krankheiten und Krebs. Halten Sie darum das Nahrungsfett in Grenzen. 70-90 g Fett, möglichst pflanzlicher Herkunft, am Tag, d.h. ein gutes Drittel weniger als bisher, liefern ausreichend lebensnotwendige (essentielle) Fettsäuren und fettlösliche Vitamine und runden den Geschmack der Speisen ab. Achten Sie auf das unsichtbare Fett in manchen Fleischerzeugnissen und Süßwaren, in Milchprodukten und in Gebäck. 6. Zucker und Salz in Maßen Genießen Sie Zucker und mit Zuckerzusatz hergestellte Lebensmittel bzw. Getränke nur gelegentlich. Würzen Sie kreativ mit Kräutern und Gewürzen und wenig Salz. Verwenden Sie auf jeden Fall jodiertes Speisesalz. 7. Reichlich Flüssigkeit Wasser ist absolut lebensnotwendig. Trinken Sie rund 1.5 Liter Flüssigkeit jeden Tag. Alkoholische Getränke sollen nur gelegentlich und dann in kleinen Mengen konsumiert werden (bei Männern z.B. 0,5 l Bier oder 0,25 l Wein oder 0,06 l Branntwein pro Tag, bei Frauen die Hälfte davon. Dies entspricht etwa 20 g bzw. 25 ml reinem Alkohol). 8. Schmackhaft und schonend zubereiten Garen Sie die jeweiligen Speisen bei möglichst niedrigen Temperaturen, soweit es geht kurz, mit wenig Wasser und wenig Fett - das erhält den natürlichen Geschmack, schont die Nährstoffe und verhindert die Bildung schädlicher Verbindungen. 9. Nehmen Sie sich Zeit, genießen Sie Ihr Essen Bewusstes Essen hilft, richtig zu essen. Auch das Auge isst mit. Lassen Sie sich Zeit beim Essen. Das macht Spaß, regt an, vielseitig zuzugreifen und fördert das Sättigungsempfinden. 10. Achten Sie auf Ihr Wunschgewicht und bleiben Sie in BewegungMit dem richtigen Gewicht fühlen Sie sich wohl und mit reichlich Bewegung bleiben Sie in Schwung. Tun Sie etwas für Fitness, Wohlbefinden und Ihre Figur! Pilotprojekt Power Girls Mathematik „Wie werden wir satt?“ Seite 13
