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Du bist, was du isst - Teil 3

 

Heute: Energiestoffwechsel oder: Wie wird aus den Carbs und den Fetten eigentlich Energie?

 

In den Teilen 1 und 2 haben wir einen Blick auf die Basics der Ernährung und auf die Verdauung der zugeführten Nahrung geworfen. 

 

Wenn wir uns mal die Chronologie der bisherigen Themen anschauen sieht es ungefähr so aus: Kühlschrank – Mund – Speiseröhre – Magen – Dünndarm – Leber

Nächster Schritt: Die Energieerzeugung in der Muskelzelle.

 

Nachdem die Kohlenhydrate in Form von Glukose-, Galaktose- und Fruktosemolekülen (ca. 80:10:10%) von den Dünndarmzellen resorbiert (aufgenommen) wurden, gelangen sie über das Blut und die Pfortader in die Leber. Im weiteren Text verwende ich zum leichteren Verständnis den Begriff Glukose als Synonym für alle drei Zuckerarten.

In der Leber werden die einzelnen Glukosemoleküle an sogenannte Glukosetransporter (GLUT) gekoppelt und über das Blut an ihren Einsatzort gebracht. Man kann sich das Ganze etwa wie ein U-Bahn-Liniensystem vorstellen: Die Leber ist der Rangierbahnhof. Auch sie speichert einen Teil der aufgenommenen Glukose als Leberglykogen (ca. 150 g) zur Sicherstellung von lebenswichtigen Funktionen im Körper, z. B. der Hirnfunktion und der Aufrechterhaltung eines konstanten Blutzuckerspiegels

 

GLUT 1 und GLUT 3 fahren in alle Richtungen und übernehmen die Grundversorgung vieler Gewebe und Organe mit Energie, u. a. des Gehirns, des zentralen Nervensystems und der Erythrozyten (rote Blutkörperchen). 

 

Unsere Linie ist heute GLUT 4. Damit das Glukosemolekül dort einsteigen und befördert werden kann, wird Insulin benötigt. Insulin gibt sozusagen den Weg für die Glukosemoleküle in die Muskelzelle oder den Fettspeicher frei. Je nach dem, was gerade benötigt wird. 

 

Sobald die Glukose in der Muskelzelle angekommen ist, wartet sie darauf, zu Energie umgewandelt zu werden. 

 

Bei der Fettsäure verhält es sich ganz ähnlich:

Kurz- und mittelkettige Fettsäuren gelangen über die Dünndarmzellen ins Blut und werden über die Pfortader direkt zur Leber transportiert. Dort werden sie u. a. über die Beta-Oxidation zur Energieerzeugung abgebaut. 

 

Langkettige Fettsäuren sind „zu groß“, um direkt zur Leber transportiert zu werden und machen als Chylomikronen (Fettsäure+Glycerin+Cholesterol) einen Umweg über die Lymphe und den venösen Blutkreislauf zur Leber. Durch die Lipoproteinlipase (LPL) werden einzelne Fettsäuremoleküle auf dem Weg zur Leber abgespalten und zur Energieerzeugung direkt in die Muskelzelle transportiert.

 

In der Muskelzelle stehen jetzt Fettsäure und Glukose zur Verfügung, um daraus Adenosintriphosphat (ATP) zu erzeugen. 

Adenosintriphosphat ist die einzige universelle Energiequelle, die unmittelbar zur Muskelkontraktion eingesetzt werden kann – ohne ATP keine Bewegung!

Um ATP zu gewinnen, müssen die Fettsäure- und Glukosemoleküle umgewandelt werden. Das läuft über den sog. Citratzyklus (Zitronensäurezyklus). Bio-Abi lässt grüßen – will ich hier aber gar nicht weiter vertiefen. ;)

 

Nur so viel: Ein Glukosemolekül liefert 2 ATP und ein Fettsäuremolekül bis zu 120 ATP! Proteine (Aminosäuren) dienen dem Körper in erster Linie als Baustoffe und haben daher eine geringere Bedeutung bei der Energieversorgung. 

 

Zum Abschluss von Teil 3 hier mal ein kurzer Rückblick auf die Themen der vergangenen Wochen und ein Ausblick auf die kommenden Themen:

 

In Teil 1 ging es um die Makro- und Mikronährstoffe und darum, welche wichtigen Aufgaben sie im Körper übernehmen.

 

In Teil 2 habe ich für euch die Verdauung der zugeführten Nahrung durchleuchtet und aufgezeigt, wie aus einem Teller Pasta viele kleine Fett- und Glukosemoleküle werden.

 

Teil 3 beschreibt nun den Weg der aufgespaltenen Glukose- und Fettmoleküle aus dem Darm über die Leber in die Muskelzelle, genauer gesagt, ins Mitochondrium der Muskelzelle. Im Mitochondrium wird durch die chemischen Prozesse des Citratzyklus Adenosintriphosphat (ATP) gebildet und somit die Energiequelle für jede einzelne Muskelkontraktion erzeugt. ATP ist für unseren Körper das, was die Batterie für den Hasen aus der Werbung ist. Ohne ATP keine Bewegung!

 

Bis hier war das Ganze sehr biochemielastig, der Bezug zum Sport klang immer nur im Ansatz an. In den kommenden Beiträgen wird es endlich sportlicher – versprochen! 

 

Ein kurzer Spoiler zum Ende: Als Nächstes erzähle ich euch was zum Energiestoffwechsel und auf welchen Wegen die ATP- Produktion im Mitochondrium ablaufen kann. 

Kurz: Aerobe und anaerobe Energiegewinnung. 

 

Ich hoffe, ihr hattet Spaß beim Lesen und habt ein bisschen was dazugelernt. Feedback, Kommentare, Fragen oder Anregungen für weitere Themen, über die ihr gerne was lesen wollt, sind wie immer sehr willkommen.

 

Lasst es euch schmecken!

 

Euer Sebastian

 

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