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Humanernährung - Coggle Diagram
Humanernährung
Nährstoffbedarf
Therapeutische Breite (gesunde Menge eines Nährstoffs)
Referenzwerte
Empfehlungen (Optimalbedarf plus 2 SD)
Schätzungen
Richtwerte
Mangel < Minimalbedarf (verhindern von Mangelsymptomen) < Optimalbedarf (Auffüllen der Speicher) < Pharmakologische Wirkung < Toxisch
Homöostase (Prozesse, die bei wechselnden Umweltfaktoren den inneren Zustand in einem gewissen Bereich konstant halten)
Beispiel Eisen
Speichereisen = Ferritin; Transferrin (Transportstoff)
Bei Mangel
Sättigung runter
Bindefähigkeit hoch
Hämoglobinkonzentration und Anzahl Erythrozyten runter
Anämie: Schwäche, Müdigkeit, Kurzatmigkeit, geringe Belastbarkeit
Nährstoffdichte (Menge eines Nährstoffs pro Energieeinheit)
Methoden
direkt
prospektiv
Doppelportionstechnik
Ernährungsprotokoll
retrospektiv
24h-Erinnerungsprotokoll
Diet History
Interview
Verzehrhäufigkeitsfragebogen
mit Portionsgrößen
Ernährungsanamnese (Gewicht, Essverhalten, Gewohnheiten, Alkohol, Ernährungsweisen, Medikamente, Beschwerden, Krankheiten, Unverträglichkeiten)
Lebensmitteldatenbanken hilfreich (Bundeslebensmittelschlüssel)
Limitationen: Bioverfügbarkeit von Lebensmitteln, Lagerung, saisonale Schwankungen, absichtliche Fehlinformationen der Befragten, mentaler Status/erinnerungsvermögen
indirekt
Anthropometrie
Taillenumfang (Frauen: bis 80 cm; Männer bis 92cm);
Maß für das Stammfett, bes. gesundheitsgefährdend
Hip-to-Waste-Index (Männer: >0,9; Frauen >0,85 ungesund)
BMI (gesund: 18 bis 25); Formel: kg/Größe2
Hautfaltendicke (Messung an 4 Stellen 3 Mal --> Schluss auf Fettgewebeanteil; Messung subkutanes Fett)
Bei Kindern Arbeit mit Perzentilen und Standardabweichungen
Armmuskelumfang/-fläche (Messung Umfang; Abzug Knochenvolumen; Messung Trizepshautfaltendicke)
Körperdichte/Körperzusammensetzung
Bildgebende Verfahren
CT (viele Röntgenbilder)
MRT (Magnete; Ausrichtung H-Atome)
Isotopenverdünnungsanalyse (Deuterium Gabe, daraus Schließen auf Wassergehalt im Körper)
Sonographie (Dauer Ultraschallwellen im Fettgewebe)
Dual-Röntgen-Absorptiometrie
Bioimpedanzanalyse
Wechselstrom und dann Messung des Widerstands je nach Gewebe. Phasenwinkel größer bei Körperzellen wegen der Membran (undurchlässiger)
Reaktanz: Widerstand von Membran
Resistenz: Widerstand Körperflüssigkeit
Hydrodensitometrie und Luftverdrängungs-Plethysmographie
Körpergewicht geteilt durch gasfreies Körpervolumen
Prinzip: 3 Kompartimente
Fettgewebe
auch Fettgewebsproteine und Fettgewebswasser
Fettfreie Masse (Muskelproteine, Glycogen, Körperwasser, Mineralstoffe)
Körperzellmasse (haben höheren Energie- und Sauerstoffverbrauch; z.B. Darm-, Nerven-, Muskelzellen)
Extrazelluläre Masse
Muskelabbau
5-Methylhistdin (Indikator im Blut und Urin für Muskelabbau)
Keratinin (Stoffwechselprodukt von Kroatin; bei niedrigem Wert Hinweise auf Katatonie)
Serumproteine
Präalbumin
Albumin
Retinol-bindendes-Protein
Transferrin
Harnstoffproduktionsrate > 30 mg: Hinweis katatonischer Zustand
Katatonie: Mehr Abbau- als Aufbauprozesse
Funktionelle Tests zur Beurteilung des Ernährungsstatus
Oraler Glukosetoleranztest
(Gabe von Glukoselösung; Messung Zuckergehalt vorher und nachher;
Grenzwerte: Nüchtern: <100mg/dl; nach 2 Stunden: < 140 mg/dl
Muskelkraftmessung mit Dynamometer
für Beurteilung Sarkopenie
Auswahl je nach Fragestellung, Zeit, Geld etc.
Nährsoffunterversorgung
Malnutrition (allgemeine Nährstoffunterversorgung; Mangel Energie und Eiweiße)
Gefahr bei Alkoholabusus, alternative Ernährungsweisen, Medikamenteneinnahme, chronische Krankheiten, ältere Menschen, einseitige Ernährung, erhöhter Bedarf
Nährstoffüberversorgung Gefahr bei Alkoholabusus, einseitige Ernährung, Überernährung, Nahrungsergänzungsmittel, Nährstoffe mit geringer oder hoher therapeutischer Breite
Ernährungsscores
Fragebögen
Subjective Global Assessment (stationäre/ambulante Patient*innen; Unterteilung in gut ernährt etc.)
Nutritional Risk Screening (Vor- und Hauptscreening; für Patient*innen)
Minimal Nutritional Assessment (ältere Menschen)
Index
Nutritional Risk Index (Serumalbumin und Standardgewicht)
Barthel Index (Selbstständigkeit von älteren Menschen)
Erweiterter Innsbruck Nutrition Score
(Überernährung oder Mangelernährung je nach Punktestand)
Energie
Bestimmung =
Kalorimetrie
Indirekte Messung
Respitatorischerr Quotient = Co2 Abgabe/ O2 Aufnahme
Energiebedarf = KÄ x O2 Aufnahme
Prinzip: bei ATP-Gewinnung und Wärmebildung Oxidationsprozesse --> Verbrauch von O2
KÄ hängt ab von RQ
Kalorisches Äquivalent = kcal/ l O2
Bestimmung des physikalischen Brennstoffs mit Bombenkaloriemeter
Wofür?
Arbeitsumsatz
Messung: Grundumsatz x geschätzter Faktor
PAL (Physical Activity Level)
Grundumsatz
Thermogenese
auch postbrandiale T.
Gesetze der Thermodynamik
Energie kann in einem geschlossenen System weder entstehen noch vernichtet werden
freiwillig ablaufende Energieumsetzungen immer in eine Richtung (von einem geordneten in einen nicht-geordneten Zustand)
Wachstum, Stillen, Schwangerschaft
Was kommt an?
Bruttoenergie (-Faeces), Verdauliche Energie (-Harnenergie), Umsetzbare Energie (-Wärmeabgaben), Nettoenergie (Verfügbar für ATP)
Nährstoff zu ATP: Nährstoff; Nährstoffverdauung; Nährstoffabsorption;
Nährstoffabbau
(Zitratzyklus, Atmungskette) --> ATP
Physikalischer Brennwert (maximal chemisch umsetzbare Energie) vs. physiologischer Brennwert (Energie, die im Organismus ankommt)
Nährstoffgruppen
Mikronährstoffe
Vitamine
Fettlösliche Vitamine
Vitamin A (Retinol)
Antioxidative Wirkung
Semiessentiell (Beta-Carotin)
Hormon: Retinsäure
Hell-Dunkel-Sehen
Vitamin D (Calciferole)
Hormon (1,25-Dihydroxivitamin D)
Semiessentiell (Sonne)
Vitamin E (Tocopherole)
Antioxidative Wirkung
Vitamin K (Phyllochinone)
Coenzymfunktion
Wasserlösliche Vitamine
Vitamin C (Ascorbinsäure)
Antioxidative Wirkung
Coenzymfunktion
Vitamin B1 (Thiamin)
Coenzymfunktion
Vitamin B2 (
Riboflavin
)
Coenzymfunktion
Vitamin B3 (Niacin)
Semiessentiell (Tryptophan)
Vitamin B5 (Pantothensäure)
Coenzymfunktion
Vitamin B6 (Pyridroxin)
Coenzymfunktion
Vitamin B7 (Vitamin H/ Biotin)
Coenzymfunktion
Vitamin B9 (Folsäure)
Coenzymfunktion
Vitamin B12 (Cobalamin)
Coenzymfunktion
Mineralstoffe
Mengenelemente
über 50 mg/kg Körpergewicht
Funktionen: Strukturbaustein, Elektrophysiologie, Botenstoff, Enzymfaktor
Merksatz: Na Clara, Kalifornien mag coole Pferde super!“
Natrium
Calcium
Kalium
Magnesium
Chlorid
Phosphor
Schwefel
Spurenelemente
unter 50 mg/kg Körpergewicht
Funktionen: Enzymfaktor, Hormonbaustein, O2-Transport, Genregulation
Merksatz: Ein zahmer Koch mag mollige, chillige Johannesbären fürs Salzen.
Eisen
Zink
Kupfer
Mangan
Molybdän
Chrom
Jod
Fluor
Selen
Makronährstoffe
Proteine
Funktionen
Sonderfunktionen (Anti-Freeze-Protein; Fluoreszierend bei Quallen etc.)
Rezeptorproteine für Signalerkennung
Genregulatorproteine (Histone
, Transkriptionsfaktoren)
Transport (
Hämoglobin, Transferrin, Albumin
)
Struktur
Keratin in Haaren
Elastin (Sehnen, Bänder)
Kollagen (Sehnen, Knorpel, Knochen)
Zytoskelett (Mikrofilamente, Mikrotubuli)
Kontraktile Proteine (z.B. Aktie und Myosin des Muskels)
Enzyme (Biokatalysatoren)
Immunglobuline (Antikörper)
Hormone (z.B. Insulin)
Signalproteine z.B. tropische Faktoren, Wachstumsfaktoren
Struktur
aus Aminosäureketten (>50); Peptide (2-50 AS)
Primärstruktur (Aminosäureketten)
Sekundärstruktur (Alpha-Helice, Beta-Faltblätter)
Tertiärstruktur (fibrilläre und globalere Strukturen)
Quartärstruktur (Komplexbildung mehrerer Eiweiße
)
Überwachung der richtigen Faltung (Hitzeschockproteine,
Chaparone, Chaparonine
Auseinanderfaltung = Denaturierung (z.B. durch erhöhte Temperatur oder Wechsel pH-Gehalt)
Bedarf
Erhaltungsbedarf
für Turnover
Ermittlung über Stickstoffbilanz
Leistungsbedarf
Ermittlung über faktorielle Ableitung
Proteide: Komplexe aus Protein und nicht-proteinhaltiger Gruppe
Bewertung von Proteinen
Aminosäuremenge
Zusammensetzung (Limitierende Aminosäure)
Verdaulichkeit/ Absorption
(bei Pflanzlichen Proteinen etwas schwieriger)
Protein digestibilty corrected amino acid score (PDCAAS)
Proteinmangel
Ursachen: geringe Zufuhr (
z.B. Anorexie Nervosa, Alkoholiker
) oder Verluste (
z.B. Enterales Eiweißverlustsyndrom = exsudative Enteropathie
)
Marasmus (Allgemeiner
Energiemangel
, Kinder haben noch Appetit, Greisiger Gesichtsausdruck, große Augen)
Kwashiorkor (Proteinmangel, bei Gleichzeit hoher Kohlenhydratenzufuhr; Kinder zeigen dann auch Nahrungsverweigerung; Ödeme, daher kein Gewichtsverlust)
Langzeitfolgen: IQ niedrig, Wachstumsstörungen
Fette
Essentielle Fette: 18:2, 18:3, 20:4
12:0: Laurinsäure, 14:0 Myristinsäure, 16:0 Palmitinsäure, 18:0 Stearinsäure, 18:1 Ölsäure, 18:2 Linolsäure, 18:3 Alpha-Linolensäure, 20:4 Arachidonsäure
Struktur
cis/trans (Trans: hart, in verarbeiteten Lebensmitteln, nicht gut für Cholesterin)
Anzahl Kohlenstoffatome: Ungeradzahlig, geradzahlig; Kurzkettig (2-4), mittelkettig (6-10/12), langkettig (>12)
DB Position: w3, w6, w9
Anzahl Doppelbindungen
gesättigt (keine DB) --> hart, nicht gut für Cholesterin, in tierischen Fetten und tropischen Fetten
1 = Monoenfettsäure, einfach ungesättigt --> flüssig, im Kühlschrank zäh; Pflanzenfette z.B. Olivenöl
2 oder mehr = Polyenfettsäuren (MUFA) --> flüssig, günstig für Cholesterinspiegel, nicht erhitzen, z.B. Samen, Nüsse
Isolation der DB: isoliert, konjugiert, kumuliert
Lipidarten
Polyisoprenoide
Steroide
Cholesterin
aus
Cyclohexanringe + 1 Cyclopentanring
Vorstufe von Gallensäure und Steroidhormone
Terpene (Bestandteil ätherischer Öle, z.B. Limonen)
Triglyceride
häufigstes Nahrungsfett
Alkohol + 3 Fettsäuren
Phospholipide
Glycerophospholipide
Glycerin + 2 Fettsäuren + Phosphat und Alkohol
Sphingophospholipide
Sphingosin
+ Fettsäure + Phosphat und Chopin
in Membranen
Glykolipide
Glyceroglykolipide
Glycerin + 2 Fettsäuren + Mono-/Disaccharid
Sphingoglykolipide
Sphingosin + 1 Fettsäure + Mono-/Olygosaccharid
in Membranen
Aufteilung Tier und Pflanzenfette
Tierfette
Seetieröle
Landtieröle
häufig eher gesättigt und weniger Phytosterine, dafür mehr Cholesterin
Pflanzenfette
Fruchtfleschfette
Samenfette
häufiger eher ungesättigt und weniger Cholesterinspiegel, dafür mehr
Phytosterine
Funktionen
Schutz
Energiespeicher, Thermogenese, Energielieferant
Bestandteil von Eicosanoiden
Zellmembranphospholipid von Phospholipase abgebaut --> Arachidonsäure
wird durch zwei verschiedene Enzyme (5-Lipoxygenase oder
Cyclooxygensase
) zu vier verschiedenen Eucosanoiden
Leuconide, Thromboxan,
Prostazyklin, Prostaglandine
Sekundärer Botenstoff
Baustoff von Membranen etc.
Mangel
w3-Mangel: Sehstörungen, Zittern/Muskelschwäche, Tiefen-/Oberflächensesitivität
w6-Mangel: Blutungen, Infektionen, Hautprobleme
Wie viel essenzielle Fettsäuren?
alpha-Linolensäure: 0,5% der Energie
Linolsäure: von 4% (0-4 Monate) bis 2,5% (ab 4 Jahren)
Cholesterin: 1g
Kohlenhydrate
keine Unterscheidung in essentiell/unessentiell
verdaulich vs. unverdaulich (Ballaststoffe)
Monosaccaride (Einfachzucker, z.B. Glucose, Fructose, Galactose)
Disaccharide (2 Mono., z.B. Saccharose, Lactose, Maltose)
Oligosaccharide (3 - 10 Mono.)
Polysaccharide (>10)
Funktionen
Ballaststoffe --> Senkung Risiko für Herzkreislauferkrankungen
durch Cholesterinsenkung, Sättigung, wirkt gegen Blutzuckeranstieg, Darmmotalität
Energielieferant
Energieversorgung Nachkommen
Proteinsparende Wirkung
(Gehirn und rote Blutkörperchen brauchen Glukose, wenn diese nicht aufgenommen werden, werden Aminosäuren abgebaut)
Antiketogene Wirkung
Umwandlung in Fett = Lipogenese
Komplexe Kohlenhydrate (Polysaccharide, die schwerer verdaulich sind als Zucker,
unvollständig verdaut werden und mit pflanzlichen Stoffen assoziiert
)
Essentialität von Nährstoffen
lebensnotwendig + Körper kann sie nicht herstellen
semiessentiell: Körper kann Stoff an sich herstellen, in Zeiten erhöhten Bedarfs reicht es jedoch nicht aus ODER Körper kann Stoff herstellen, es ist jedoch an Bedingungen geknüpft (z.B. Vitamin D)