DG-ES Deutsche Gesellschaft für Ernährung und Sport

Der Stoffwechsel – Grundlage des Lebens

Der Stoffwechsel – oder Metabolismus – ist Grundlage des Lebens: Zu ihm zählen alle biochemischen Prozesse im Körper. Ein kompliziertes Regelwerk, welches bei jedem individuell beschaffen ist. Wenn wir die molekularen Unterschiede zwischen den einzelnen Menschen verstehen, können Fachkräfte passende Lösungen erarbeiten, die wirklich funktionieren.

In unserer heutigen Gesellschaft sinkt die körperliche Aktivität, allerdings bleiben dabei die biologischen Gesetzmäßigkeiten unberührt. Zusätzlich werden wir mit einem Überschuss an Nahrungsangeboten konfrontiert. Die aktuelle Wissenschaft folgt den Gesetzen der Thermodynamik und der damit verbundenen Kalorienbilanztheorie: Wer mehr Energie zu sich nimmt, als er verbraucht, wird zunehmen. Doch die entsprechenden Parameter – Bedarf/Verbrauch, Zufuhr und Speicherung – liegen größtenteils nicht in unserer Hand und sind abhängig von vielen Faktoren.

Alles Zucker

Viele Menschen verzehren überwiegend Zucker (teils bewusst, teils unbewusst) in relativ geringen Zeitabständen. In Zahlen dargestellt bedeutet dies bei Männern durchschnittlich 124 g Zucker pro Tag (entspricht ca. 41 Zuckerwürfeln), bei Frauen sind es 113 g Zucker pro Tag (37 Zuckerwürfel). Hinzu kommt dann noch der in Glucose umgewandelte Zucker aus Stärke.

Im historischen Vergleich dazu haben die Menschen in Mitteleuropa um das Jahr 1874 gerade mal 17 g Zucker pro Tag gegessen. Heute schaffen es Erwachsene auf insgesamt 41-45 kg Zucker pro Jahr – eine erschreckend hohe Zahl. Noch erschreckender ist jedoch, dass Kinder sogar noch viel mehr Zucker konsumieren. Den größten Anteil des Zuckerkonsums bei Kindern haben Softdrinks und Säfte.

Die Kohlehydrat-Zucker-Verwirrung

Einen großen Teil der Kohlenhydrate beziehen wir aus Getreideprodukten, üblicherweise aus Weizen, Dinkel, Gerste, Roggen, Hafer, Reis, Mais, Hirse, etc. Das Getreide wird zu Mehl verarbeitet, so dass es lange haltbar und für die Industrie und den Handel nutzbar ist. Der Hauptbestandteil von Mehl ist Stärke und diese zählt zur Gruppe der Mehrfach- oder Vielfachzucker (Polysaccharide). Der Vielfachzucker aus der Stärke wird während des Stoffwechsel-Prozesses in kleinste Bestandteile zerlegt und steht den Zellen in gleicher Menge in Form von Glucose zusätzlich zu den bereits genannten täglichen 125 g Zucker zur Verfügung. Dies bedeutet, dass der tatsächliche Zuckerkonsum noch weitaus höher liegt als offiziell in manchen Veröffentlichungen angegeben. Die Nationale Verzehrsstudie III kommt auf zusätzliche Zuckermengen, die sich rein aus stärkehaltigen Nahrungsmitteln im Körper bilden. Das sind bei Männern ca. 130 g pro Tag (entspricht ca. 43 Zuckerwürfel) und bei Frauen ca. 99 g Zucker pro Tag (33 Zuckerwürfel). Damit kommen wir bei den Männern auf Gesamtwerte von bis zu knapp 100 kg und bei den Frauen auf ca. 80 kg Zucker pro Jahr!

Durch diese genauere Betrachtung der Hauptbestandteile unserer Nahrung sollte spätestens an dieser Stelle jedem klarwerden, dass unser Organismus bzw. unsere Zellen mit diesen Mengen an Zucker massiv überlastet sind. Das führt zu folgender Kaskade: Bis der Zucker nicht abgebaut ist, befindet sich der Stoffwechsel dauerhaft in der Zuckerverbrennung. Der Zuckerüberschuss („Glucose-Overload“) führt i. d. R. dazu, dass vermehrt Zuckersäuren (sogenannte Carbonsäuren) gebildet werden. Diese Säuren verändern maßgeblich das Säuren-Basen-Gleichgewicht und führen unweigerlich zu einer erhöhten Säurelast. Diese wiederum führt dazu, dass die Zellen und somit auch die Mitochondrien mit weniger Sauerstoff versorgt werden. Befinden sich die Mitochondrien in einer Sauerstoffunterversorgung, sind sie nicht in der Lage, Fettsäuren zu verstoffwechseln. Die Fettverbrennung bleibt aus und es wird deutlich weniger Energie (ATP) erzeugt.

Fazit: Egal, welche Form der Kohlenhydrate wir essen – vor der Zelle kommt ausschließlich die kleinste Form des Zuckers an – und das ist Glucose (Blutzucker). Entscheidend ist daher immer: Wie viel Zucker kommt in der Gesamtmenge an der Zelle an?

Energie kann viele Zustandsformen haben: Lichtenergie, Wärmeenergie, elektrische Energie oder chemische Energie. Die wichtigste Form der chemisch gebundenen Energie ist ATP (Abkürzung für Adenosintriphosphat), um biologische Funktionen im menschlichen Körper aufrechtzuerhalten. Für die Bildung von ATP sind komplexe molekulare Prozesse verantwortlich, welche stark von Umwelteinflüssen, Ernährung, Lebensstil, und auch – was vielen Menschen wenig bekannt ist – Medikamenten beeinträchtigt und geschädigt werden können. Daher kann das Prinzip für mehr Energie nur bedeuten, dass unser Körper bei der ATP-Produktion möglichst ungestört bleibt oder bestenfalls sogar gestärkt wird.

Warum gesunde Mitochondrien für eine Energiebilanz wichtig sind

Der menschliche Körper besteht aus ca. 80 Billionen Zellen. Jede einzelne Zelle wiederum verfügt über eigene „Kraftwerke“, die Mitochondrien; zahlenmäßig sind dies je nach Körperzelle zwischen 1.500 und 4.000. Die Mitochondrien stellen die Energie für alle Reaktionen und Stoffwechselprozesse des Körpers zur Verfügung. Chronische Erkrankungen wie z. B. Allergien, Autoimmunerkrankungen, Asthma bronchiale, Bluthochdruck, Chronic Fatigue Syndrome – CFS, Burnout, Diabetes Typ II, Hormonstörungen, Migräne, Übergewicht etc. sind zu über 90 Prozent auf Energiemangel in den Mitochondrien zurückzuführen. Schlafstörungen, Infektanfälligkeit und Leistungseinbußen sind ebenfalls mögliche Folgen von mitochondrialem Energiemangel.

Ein nahezu unerschöpflicher Energiespeicher von rund 50.000 kcal steht im Fettgewebe zur Verfügung. Dabei werden Fette (genauer: Triglyceride) aus den Speichern freigesetzt und nach und nach durch Enzyme (Lipasen) zu Acetyl-CoA abgebaut. Acetyl-CoA kann in den Citratzyklus eingeschleust werden, welcher für eine erfolgreiche ATP-Produktion erforderlich ist. Der Abbau von Fettsäuren liefert eine große Menge Energie (bis zu 108 mol ATP). Dagegen liefert die anaerobe Glykolyse (Glucoseabbau unter Sauerstoffmangel) lediglich 2 mol ATP und die aerobe Glykolyse (Glucoseabbau in Anwesenheit von Sauerstoff) 36 mol ATP.

Für mehr Energie (ATP - Produktion) sollte der Ruheenergieumsatz folglich überwiegend auf Fettverbrennung basieren. Entscheidend ist, dass ausreichend Sauerstoff (viermal mehr als zur Glykolyse) zur Energiefreisetzung aus Fettsäuren vorhanden sein muss und erst bei mäßigen und lang andauernden Belastungen in größerem Umfang genutzt wird. Dieses Ziel kann nur mit einer Steigerung der Stoffwechseleffizienz erreicht werden. Damit die die Voraussetzung hierfür geschaffen wird, dass die Zellen bzw. Mitochondrien die freien Fettsäuren zur Oxidation (Aufnahme von Sauerstoff) nutzen, erfordert es:

Teilentleerte Glykogenspeicher - Niedrigen Insulinspiegel - Erhöhten Glukagonspiegel - Hohe Sauerstoffverwertung - Geringe Säurelast - Verfügbare freie Fettsäuren

Je effektiver der Organismus aus Nahrung und Sauerstoff Energie produzieren kann, umso vitaler ist der Mensch. Denn Vitalität beginnt in der gesunden Zelle. Und genau das wird bei der Stoffwechselmessung ausgewertet.