- Gastro

Ratgeber für Patienten
DER STOFFWECHSEL
Was in unserem Körper
passiert
Deutsche Gesellschaft zur Bekämpfung der Krankheiten von Magen, Darm
und Leber sowie von Störungen des Stoffwechsels und der Ernährung e.V.
2
Was ist Stoffwechsel?
Lebende Organismen benötigen für ihr Wachstum und für
die Aufrechterhaltung ihres inneren Gleichgewichtes
1. Energie,
2. die Bausteine, die für den Aufbau der verschiedenen Körperbestandteile (z.B. Zellwände, Muskelfasern, Nervenfasern, Knochen) notwendig sind.
Die Energie und die Bausteine werden in Form von Nahrung
aufgenommen, durch Verdauungsvorgänge in eine Form
gebracht, die vom Körper verwendet werden kann, und in
den verschiedenen Organen des Körpers ab- und umgebaut.
Die Gesamtheit all dieser Vorgänge, die zur Energie-Erzeugung und zum Aufbau von Körperbestandteilen führen,
bezeichnet man als Stoffwechsel. Die Stoffwechselvorgänge
laufen in der Regel nicht spontan ab, sie wären auch viel zu
langsam, sondern werden durch Enzyme katalysiert und
beschleunigt. Enzyme sind Eiweißstoffe, welche im Körper
von den Zellen jedes Organs gebildet werden. Die verschiedenen Organe besitzen je nach ihrer Funktion unterschiedliche Enzyme. Die Aktivität dieser Enzyme ist außerdem je
nach Bedarf regulierbar. Wichtige Regulatoren der Enzymfunktion sind die Hormone.
Wie produziert der Körper Energie?
Um die Körperfunktionen aufrecht zu erhalten, wird Energie
benötigt. Der Energiegehalt der Nahrung wird in Joule (J)
oder Kalorien (cal) gemessen (1 cal = 4,186 J). Energie wird
durch die Verbrennung (Oxydation) der Nahrung gewonnen.
Die Hauptenergieträger der Nahrung sind Zucker (Kohlenhydrate; 4,1 kcal/g), Fette (Lipide; 9,3 kcal/g) und Eiweiße (Proteine; 4,1 kcal/g). Es sollte nicht vergessen werden, dass auch
Alkohol ( 7,1 kcal/g) ein Energieträger ist (Tab.1). Bei der Verbrennung der Nahrung wird Sauerstoff verbraucht und Kohlendioxyd freigesetzt.
3
Tab. 1: Brennwert der Nährstoffe je Gramm
Energie wird im Körper zu verschiedenen Zeiten produziert
und verbraucht. Der Körper muß daher Energie speichern
können. Energie kann in unterschiedlicher Form gespeichert
werden. Die langfristige Energiespeicherung erfolgt im Fettgewebe. Sie kann daraus innerhalb von Stunden bis Tagen
mobilisiert werden. Mittelfristig (innerhalb von Minuten)
benötigte Energie wird vor allem in der Leber und im Muskel
in Form von Glykogen (verzweigtes Zuckerkettenmolekül)
gespeichert. Energie, die kurzfristig (innerhalb von Sekunden) zur Verfügung gestellt werden muß, wird in Form energiereicher Phosphatverbindungen in den Zellen bereit
gehalten.
Was sind die Körperbausteine?
Die wesentlichen Bausteine des Körpers sind
1. Nukleinsäuren,
2. Eiweiße (Proteine),
3. Zucker (Kohlenhydrate),
4. Fette (Lipide),
5. Spezialisierte Moleküle wie der rote Blutfarbstoff etc.,
6. Vitamine,
7. Spurenelemente.
Nukleinsäuren sind die Bauelemente unseres Erbguts, das
in Form der Chromosomen in den Zellen vorliegt. Sie kön4
nen im Körper aus Vorstufen gebildet werden. Beim Abbau
der Nukleinsäuren entsteht Harnsäure, die im Urin ausgeschieden wird.
Die Eiweiße sind aus Aminosäuren aufgebaut. Es gibt acht
sogenannte essentielle Aminosäuren, die mit der Nahrung
zugeführt werden müssen, da sie der Körper selbst nicht bilden kann. Die anderen Aminosäuren können vom Körper
selbst hergestellt werden. Proteine nehmen Strukturfunktionen beim Aufbau von Knochen, Knorpeln, Bindegewebe
sowie den anderen Organen wahr. Als sogenannte Enzyme
ermöglichen sie spezifische Stoffwechselfunktionen. Eine
besondere Bedeutung besitzen die im Blut schwimmenden
Eiweiße (sogenannte Plasmaproteine). Manche von ihnen
sind wichtige Transportproteine. Andere sind für die Blutgerinnung erforderlich, eine weitere Gruppe ist wichtig für den
Kampf gegen Krankheitserreger. Diese Proteine werden alle
in der Leber gebildet. Eine Sonderfunktion nehmen die Antikörper (Immunglobuline) wahr, die vom Immunsystem spezifisch gegen bestimmte Krankheitserreger gebildet werden.
Durch eine Impfung, z.B. gegen Grippeviren, wird die Produktion solcher spezifischen Immunglobuline angeregt (Tab.
2).
Tab. 2: Nährstoffgehalt verschiedener Nahrungsmittel
Kohlenhydrate sind wesentliche Energieträger, aber auch
Bestandteil von Körperstrukturen. In der Nahrung finden sich
Kohlenhydrate in Form von Zucker oder von komplexen
Kohlenhydraten. Im Körper stellt die Glukose das zentrale
5
Zuckermolekül dar. Sie ist für alle Organe eine jederzeit verfügbare Energiequelle. Der Zuckerstoffwechsel wird hauptsächlich durch das Hormon Insulin reguliert. Insulin fördert
die Aufnahme und die Verstoffwechslung von Glukose in
den Organen und senkt damit den Blutzuckerspiegel. Glukose kann im Körper in Form eines verzweigten Kettenmoleküls
(Glykogen) gespeichert werden. Hauptspeicher für Glykogen
ist die Leber.
Lipide sind als Energieträger und als Strukturmoleküle von
Bedeutung. Manche Lipide (essentielle Fettsäuren) müssen
mit der Nahrung zugeführt werden, während die übrigen
Lipide im Körper selbst gebildet werden können. Lipide
unterliegen im Körper einer ausgeprägten Verstoffwechslung.
Zentrales Stoffwechselorgan der Lipide ist die Leber. Sie
nimmt die aus der Nahrung stammenden Lipide auf, baut sie
um und gibt sie wieder in den Blutstrom ab, wo sie für die
anderen Organe zur Verfügung stehen. Ferner nimmt die
Leber die von anderen Körperorganen stammenden Lipide
wieder auf und baut sie um. Im Blut sind die Lipide an
Eiweiße gebunden (sogenannte Lipoproteine).
Man unterscheidet verschiedene Formen der Lipoproteine.
Von großer medizinischer Bedeutung sind
1. LDL. Sie sind cholesterinreich und transportieren aus der
Leber stammendes Cholesterin in die anderen Organe.
2. HDL. Sie sind ebenfalls cholesterinreich und transportieren
Cholesterin aus den peripheren Organen in die Leber
zurück. In der Leber kann Cholesterin unverändert oder
nach Umwandlung in Gallensäuren über die Galle ausgeschieden werden.
Zu den spezialisierten Körperbausteinen gehören die sogenannten Porphyrine. Dazu zählt der rote Blutfarbstoff
(Hämoglobin), der durch einen komplexen Stoffwechselweg
im Körper entsteht. Bei Alterung der roten Blutzellen wird
Hämoglobin im Körper wieder abgebaut. Endprodukt ist der
6
Gallenfarbstoff (Bilirubin). Als Zwischenstufe entsteht ein
grüner Farbstoff (Biliverdin).
Vitamine sind organische Substanzen, die für den normalen
Ablauf der Körperfunktionen erforderlich sind. Sie können
vom menschlichen Organismus nicht selbst gebildet werden
und müssen daher mit der Nahrung zugeführt werden. Man
unterscheidet zwischen fettlöslichen Vitaminen (A, D, E, K)
und wasserlöslichen Vitaminen (B1, B2, B6, B12, C, Biotin, Folsäure, Pantothensäure, Alphaliponsäure, Nicotinamid). Viele
Vitamine wirken als sogenannte Co-Enzyme, d.h. sie sind für
das richtige Funktionieren zahlreicher Enzyme erforderlich.
Spurenelemente kommen im Körper in minimalen Konzentrationen vor und sind für bestimmte Stoffwechselvorgänge
unentbehrlich. Wichtige Spurenelemente sind Eisen
(Bestandteil des roten Blutfarbstoffs), Jod (Bestandteil der
Schilddrüsenhormone), Kupfer, Mangan, Zink, Selen (Oxidationsschutz), Chrom, Fluor (Knochen- und Zahnbildung).
Was sind Stoffwechselstörungen?
Stoffwechselvorgänge sind komplex. Sie erfordern die Verfügbarkeit der richtigen Bausteine zum richtigen Zeitpunkt,
sowie das korrekte Zusammenwirken zahlreicher Enzyme.
Stoffwechselstörungen können daher aufgrund eines vererbbaren Enzymdefektes entstehen (Erbkrankheit) oder durch
ein Überangebot oder einen Mangel an Nährstoffen.
Enzymdefekte führen dazu, dass die vor dem defekten
Enzym liegenden Stoffwechselprodukte aufgestaut werden
und die normalerweise durch das Enzym gebildeten Stoffwechselprodukte fehlen. Die angestauten Zwischenprodukte werden gespeichert, über andere Stoffwechselwege abgebaut oder ausgeschieden. Stoffwechselstörungen können
sowohl im Nukleinsäurestoffwechsel, im Eiweißstoffwechsel,
im Kohlenhydratstoffwechsel, im Fettstoffwechsel oder im
Porphyrinstoffwechsel auftreten. Ein Beispiel ist die „Phenyl7
ketonurie“. Es handelt sich dabei um eine angeborene
Eiweißstoffwechselstörung, die zu schweren Schäden führt.
Diese Schäden können durch eine spezielle Diät verhindert
werden. Daher wird in Deutschland jedes Neugeborene hinsichtlich dieser Stoffwechselstörung untersucht (Abb.1).
Die häufigsten Stoffwechselstörungen entstehen bei uns
durch Überernährung und Bewegungsmangel. Sie werden
durch eine gemischte genetische Veranlagung gefördert.
Ferner trägt vermehrter Alkoholkonsum dazu bei. Häufig treten Störungen des Fettstoffwechsels, des Zuckerstoffwechsels, sowie des Nukleinsäurestoffwechsels auf (Abb.1).
Abb. 1: Wirkungsweise eines Enzyms: Ein Enzym beschleunigt (katalysiert) die Umwandlung einer Ausgangssubstanz (Vorstufe) in das endgültige Produkt. Ist das Enzym defekt, häuft sich die Ausgangssubstanz
an, das Produkt wird vermindert gebildet.
Fettstoffwechselstörungen
Fettstoffwechselstörungen sind in Ländern mit überkalorischer Ernährung besonders häufig. Die Grenzwerte für Cholesterin, Triglyceride oder Lipoproteine im Plasma sind von
Alter, Geschlecht und Rasse abhängig. Im allgemeinen wird
eine Gesamtcholesterinkonzentration von unter 220 mg/dl
8
und eine Gesamttriglyceridkonzentration von unter 200
mg/dl als normal erachtet.
Hyperlipoproteinämien werden meist durch eine fett- und
cholesterinreiche Kost bei genetisch vorbelasteten Individuen verursacht. Die Hypercholesterinämie ist ein wesentlicher
Risikofaktor für Gefäßverkalkungen (Arteriosklerose) und insbesondere für die Verkalkung der Herzkranzgefäße. Von
Bedeutung ist die Erhöhung der sogenannten LDL, die zu
Gefäßverkalkungen führt. Die HDL (Rücktransport von Cholesterin zur Leber) vermindern das Arterioskleroserisiko.
Zuckerstoffwechselstörungen
Die häufigste Störung des Zuckerstoffwechsels ist die
Zuckerkrankheit (Diabetes mellitus Typ 2). Normalerweise
liegt der Blutzucker im Blutplasma nüchtern unter 110 mg/dl,
nach dem Essen unter 140 mg/dl. Überschreitet der Nüchtern-Blutzuckerwert 126 mg/dl oder der Zuckerwert zwei
Stunden nach dem Essen 200 mg/dl, besteht ein Diabetes
mellitus. Bei Nüchtern-Blutzuckerwerten zwischen 110 und
126 mg/dl sowie bei einem Wert zwei Stunden nach dem
Essen von 140 – 200 mg/dl besteht eine sogenannte gestörte
Glukosetoleranz. Der Diabetes mellitus Typ 2 entsteht bei
genetisch veranlagten Personen. Eine wichtige Ursache ist
die Überernährung. Aufgrund der Überernährung spricht der
Abb. 2: Übergewicht als Risikofaktor. Risiko (%)
9
Körper nicht mehr ausreichend auf Insulin an, das normalerweise den Blutzuckerspiegel senkt (Insulinresistenz). Nach
Korrektur des Übergewichts nimmt die Insulinresistenz ab, so
dass der Diabetes mellitus Typ 2 häufig vollständig rückbildungsfähig ist. Dies unterstreicht die Bedeutung der gesunden Ernährung bei diesem Krankheitsbild (Abb. 2).
Störungen des Nukleinsäure-Stoffwechsels
Durch Abbau von Nukleinsäuren entsteht Harnsäure. Verschiedene Ursachen können zu einer erhöhten Harnsäurekonzentration im Blut führen:
1. Bestimmte Enzymdefekte,
2. Krankheiten mit erhöhtem Zellumsatz, die zu einem vermehrten Harnsäureanfall führen (z.B. Tumorerkrankungen),
3. Ernährungseinflüsse.
Durch nukleinsäurereiche Nahrungsmittel (Innereien, Fleisch,
Fisch), aber auch durch Fasten (Abbau körpereigener Bestandteile) können die Harnsäurespiegel steigen. Bei erhöhter Harnsäurekonzentration wird Harnsäure im Gelenkknorpel abgelagert.
Dadurch entsteht die Gicht. Beim Gichtanfall kommt es zu
einer akuten schmerzhaften Entzündung der betroffenen
Gelenke, häufig der Großzehengrundgelenke. Ferner können
durch die vermehrte Harnsäureausscheidung Nierensteine
entstehen.
Zusammenfassung
Ein funktionierender Stoffwechsel ist die Grundlage des
Lebens. Die Stoffwechselvorgänge im Körper sind komplex.
Sie umfassen eine Vielzahl von Bausteinen (Nukleinsäuren,
Eiweiße, Zucker, Fette sowie weitere Substanzen). Die Stoffwechselprozesse werden durch Enzyme geleitet. Die Enzyme
10
werden häufig von Hormonen reguliert. Dieses komplexe
Zusammenwirken kann durch verschiedene Erbkrankheiten
gestört werden. Die Erbkrankheiten sind jedoch selten. Häufigste Ursache von Stoffwechselstörungen stellt in unserer
Zeit die Überernährung (zu viele Kalorien) sowie die Fehlernährung (zu viel Fett und zu viele einfache Zucker) verbunden mit Bewegungsmangel dar. Dies führt zum sogenannten
metabolischen Syndrom, das durch das Auftreten von Übergewicht (Adipositas), Fettstoffwechselstörungen (Hyperlipoproteinämie), der Zuckerkrankheit (Diabetes mellitus Typ 2)
und von Bluthochdruck charakterisiert ist.
Daraus resultiert der wesentliche Ansatz zur Verhindung der
häufigen Stoffwechselstörungen:
1. Keine Überernährung,
2. Reduktion des Fettanteils in der Nahrung, Bevorzugung
von Vollkornprodukten (sogenannte komplexe Kohlenhydrate),
3. Ausreichende Bewegung.
11
12
Mitgliedschaft in der Gastro-Liga e.V.
Ich möchte Mitglied in der Gastro-Liga e.V. werden.
Nachfolgend mein Aufnahmeantrag:
Name
Vorname
Beruf
Straße
PLZ/Wohnort
Telefon
Telefax
E-Mail
Datum
Unterschrift
Mit der Abbuchung des jährlichen Mitgliedsbeitrags in
Höhe von
(Mindestbeitrag P 30/Jahr)
Betrag in Worten
bei
(Bank, Sparkasse, Postgiroamt)
BLZ
Konto-Nr.
bin ich einverstanden
Datum
Unterschrift
Diese Angaben unterliegen dem Datenschutz und werden nicht an
Dritte weitergegeben. Ich bin damit einverstanden, dass meine Angaben
elektronisch gespeichert werden.
Den ausgefüllten und unterzeichneten Antrag senden Sie
bitte an:
Gastro-Liga e. V. • Friedrich-List-Straße 13 • 35398 Gießen
Telefax 06 41-9 74 81 - 18
13
RATGEBER FÜR PATIENTEN
In dieser Reihe sind bisher erschienen:
MAGEN
● Der Magen
Aufgaben und Erkrankungen – ein Überblick
● Entzündungen (Gastritis) und Geschwüre des Magens und
Zwölffingerdarms
● Reizmagen (funktionelle Dyspepsie) – ein häufiges Krankheitsbild
● Kampf dem Magenkrebs
Auch Sie können selbst dazu beitragen
● Schmerzmittel und Magen
LEBER
● Fettleber
● Funktion der Leber / Galle
● Was Sie schon immer über Gelbsucht wissen wollten und
sollten!
● Was Sie über Leberzirrhose wissen sollten!
● Leberkoma – Hepatische Enzephalopathie
DARM
● Obstipation (Verstopfung)
● Kampf dem Darmkrebs
Auch Sie können selbst dazu beitragen
● Blähsucht – Meteorismus
Was Sie selbst zur Behebung Ihrer Beschwerden beitragen
können
● Pilze im Stuhl
● Chronisch entzündliche Darmerkrankungen –
Morbus Crohn und Colitis ulcerosa
● Was Sie schon immer zum Reizdarmsyndrom wissen wollten
● Divertikelkrankheit des Dickdarms
● Milchzuckerunverträglichkeit (Laktoseintoleranz)
BAUCHSPEICHELDRÜSE
● Die Bauchspeicheldrüse und ihre Erkrankungen
14
DIAGNOSTISCHE VERFAHREN
● Die Computertomographie des Bauchraumes (Abdomen-CT)
● Magnetresonanztomographie in der Gastroenterologie
● Ultraschall (Sonographie)
● Färbeverfahren und Laserdiagnostik in der Gastroenterologie
WEITERE THEMEN
● Schutzimpfungen im Erwachsenenalter
● Probiotika
● Was Sie schon immer über Operationsverfahren wissen
wollten und sollten
● Verdauung – Über den Aufbau und die Funktion des
Magen-Darm-Kanals
● Der Stoffwechsel – Was in unserem Körper passiert
● Gesunde Ernährung
15
Verfasser:
Prof. Dr. Volker Groß
Medizinische Klinik II
Klinikum St. Marien
92224 Amberg
Friedrich-List-Straße 13 . 35398 Giessen . Germany
Tel. +49-6 41- 9 74 81 - 0 . Fax +49-6 41-9 74 81 - 18
Internet: www.gastro-liga.de
E-Mail: [email protected]
2-02/07
Deutsche Gesellschaft zur Bekämpfung der Krankheiten von Magen, Darm
und Leber sowie von Störungen des Stoffwechsels und der Ernährung e.V.