Grundlagen zur Ernährung

Noch nie gab es so viele allgemein verfügbare Informationen zur Ernährung (eine google-Suche ergab 2004 gleich 1,22 Millionen Einträge), aber dennoch steckt das Thema Ernährung voller Widersprüche: Obwohl der Markt eine überreiche Auswahl an Lebensmitteln und Getränken bietet, gibt es Engpässe bei der Versorgung mit einigen Nährstoffen in der Kinderernährung (z.B. Vitamin B1 = Thiamin). Trotz des hohen Kenntnisstandes der Ernährungswissenschaft nehmen die ernährungsabhängigen Krankheiten und die Unsicherheiten über die richtige Ernährungsweise zu. Obwohl unsere Nahrungsmittel noch nie so gut untersucht worden sind, herrscht Angst vor möglichen Schadstoffen und Krankheitserregern. Um die Unsicherheiten bei der Ernährung von Kindern und Jugendlichen zu verringern, sollen hier Grundlagen zur Ernährung erwähnt werden, ohne die eine Ernährungsberatung nicht möglich ist:

1.Brennstoffe:

Der menschliche Organismus benötigt Energie, um seine Körperfunktionen aufrecht erhalten zu können. Der Energiegehalt wird in Kilokalorien (kcal) angegeben. Zwar spricht man umgangssprachlich meist von „Kalorien“, eine Kilokalorie entspricht aber 1000 Kalorien. Kalorienangaben begegnen Ihnen z.B. auf der Lebensmittelverpackung, bei vielen Kochrezepten und Diäten. Streng wissenschaftlich wird in „Kilojoule (KJ)“ gerechnet, dies hat sich beim Verbraucher aber nicht weiter durchgesetzt. In der Ernährungswissenschaft ist auch die Einheit Megajoule (MJ) gebräuchlich. Dies entspricht 1000 Kilojoule oder 239 Kilokalorien; um annäherungsweise Kilokalorien in Kilojoule umzurechnen, multipliziert man einfach mit dem Faktor 4.

Definitionen:

1 kcal. = 4,185 kJ
1 kJ = 0,239 kcal.
1MJ = 239,0 kcal.

1 Kilokalorie ist die benötigte Energiemenge, um einen Liter Wasser von 14,5 °C auf 15,5°C zu erwärmen. 1 Joule ( gesprochen djul) ist definiert als die Energiemenge, die benötigt wird, um ein Kilogramm mit einer Kraft von einem Newton einen Meter zu bewegen (=1Nm bzw.: 1J=1Watt Sekunde=1N x m) Es ist die gesetzliche abgeleitete SI- Einheit für Arbeit, Energie und Wärmemenge.

Die energieliefernden Bestandteile der Nahrung sind die Kohlenhydrate, Fette und das Eiweiß. Den Energiegehalt eines Nährstoffs bezeichnet man auch als seinen Brennwert. Wenn man Nährstoffe tatsächlich in einem Ofen verbrennen würde, erhielte man den physikalischen Brennwert des Nährstoffs. Misst man hingegen die Ausnutzung der Energie aus einem Nährstoff im Körper, so erhält man den physiologischen Brennwert. Kohlenhydrate und Eiweiß liefern jeweils 4 kcal. pro Gramm, Fett ergibt 9 kcal. pro Gramm.

1g Kohlenhydrate	entspricht 4 kcal.	(17 kJ)	(exakt 4,1)
1g Eiweiß	entspricht 4 kcal.	(17kJ)	(exakt 4,3)
1g Fett	entspricht 9 kcal.	(38kJ)	(exakt 9,4)

Der Energiebedarf wird beeinflusst von:

Alter
Körpergröße
Körpergewicht
Geschlecht
Stoffwechselsituation (z.B. Wachstumsphase, Schwangerschaft)
gute und schlechte „Futterverwerter“ (=genetischer Einfluss)
körperliche Aktivität
Körperzusammensetzung (Muskulaturanteil)

Unser Energiebedarf setzt sich zusammen aus Grundumsatz und Arbeitsumsatz. Unter Grundumsatz versteht man die Energie, die der Körper in Ruhe zur Aufrechterhaltung von Herzschlag, Atmung usw. verbraucht. Unter Arbeitsumsatz fasst man den Energieumsatz zusammen, der durch körperliche Aktivität entsteht.

Energiebilanz = kcal. Aufnahme: kcal. Verbrauch
„Positive Bilanz“: kcal.- Aufnahme > kcal- Verbrauch ==> Körpergewicht (KG) steigt.
„Negative Bilanz“: kcal.- Aufnahme < kcal- Verbrauch ==> Körpergewicht fällt.
+/- 7000 kcal. ==> +/- 1 kg KG
+ 100 kcal. täglich ==> + 5 kg KG/Jahr
100 kcal. sind beispielsweise enthalten in ca. 2 Nusspralinen, 12 Chips oder 1 Kugel Milcheis.

Gewichtseinteilung:

Die meisten kennen die sog. Broca-Formel: Körpergröße in cm minus 100 = Normalgewicht. Viel genauer ist aber der sog. Body Mass Index (BMI = Körper-Masse-Index). Zur Berechnung des BMI wird das Körpergewicht in kg dividiert durch die mit sich selbst multiplizierte Körpergröße in m (BMI= kg/m x m). Im sog. „gelben Vorsorgeheft“ sind Perzentilenkurven bezogen auf das Alter für die Körpergröße und den Kopfumfang dargestellt, sowie für die Körpergröße bezogen auf das Körpergewicht. Solche Perzentilenkurven gibt es auch für den BMI (bezogen auf das Alter). Bei einem BMI oberhalb der 90. Perzentile (>P90) besteht Übergewicht (Adipositas), Normalgewicht entspricht P10-P90 und Untergewicht ergibt sich bei einem BMI unter der 10. Perzentile (P10)

2. Baustoffe

Für den Aufbau und die Erneuerung von Zellen, Blut, Hormonen, Knochen benötigt der Körper Baustoffe. Zu den Baustoffen zählen Eiweiße (=Proteine), Fette, Kohlenhydrate und sogenannte Hilfsstoffe( z.B. Mineralien wie Calcium und Eisen, sowie die Vitamine).

Eiweiß(Protein) ist Baustoff für alle Organe (z.B. Muskeln), für Hormone und Enzyme und dient als Energielieferant. Etwa 10-15 % der Gesamtenergie sollten in Form von Eiweiß aufgenommen werden. Das Körpereiweiß wird aus einzelnen Bausteinen, den Aminosäuren, zusammengesetzt. Aminosäuren können nur zum Teil vom Körper selbst hergestellt werden. Andere müssen mit der Nahrung aufgenommen werden = essentielle (unentbehrliche) Aminosäuren. Je mehr essentielle Aminosäuren in einem Nahrungsmittel enthalten sind, um so größer ist die sog. „biologische Wertigkeit“. Tierische Lebensmittel wie Milchprodukte, Fleisch, Fisch und Eier haben eine hohe biologische Wertigkeit. Aber auch pflanzliche Lebensmittel wie Getreide, Kartoffeln und Hülsenfrüchte sind wichtige Eiweißlieferanten. Ihre meist geringe biologische Wertigkeit kann durch Kombination mit tierischen oder anderen pflanzlichen Eiweißträgern erhöht werden, in dem sich die Eiweißbausteine ergänzen.

Fette

sind der wichtigste Energielieferant. Sie sind Bestandteil der Zellmembran, Träger essentieller (ungesättigter) Fettsäuren, Träger der fettlöslichen Vitamine (A,D,E,K) und Träger von Geschmacks- und Aromastoffen.

Kohlenhydrate

Die wichtigste Funktion der Kohlenhydrate (Bemerkung: hat nichts mit Kohle zu tun!) ist die Bereitstellung von Leistungsenergie. Diese Energie wird für Muskelarbeit, zahlreiche Stoffwechselvorgänge und die Wärmeregulation benötigt. Kohlenhydrate sind maßgeblich an der Sättigung beteiligt, wenn sie in Form von Stärke oder Ballaststoffen aufgenommen werden. Sie sind wichtiges Substrat, z.B. für die Bildung der Erbsubstanz (DNS) und spielen eine wichtige Rolle im Bindegewebsstoffwechsel.

Einteilung der Kohlenhydrate: Einfachzucker = Monosaccharide: Traubenzucker = Glukose, Fruchtzucker = Fruktose

Zweifachzucker = Disaccharide: Haushaltszucker, Milchzucker (=Laktose), Malzzucker (=Maltose)
Mehrfachzucker =Polysaccharide = komplexe Kohlenhydrate: Stärke, Zellulose

Haushaltszucker =Saccharose = Sucrose = Rohrzucker
Laktose (Milchzucker) = Galaktose + Glukose
Maltose = D-Glucosido–x(1-4)-D-Glukose

Vitamine

Funktionen der Vitamine:

a) unterstützen Stoffwechselvorgänge

b) sind am Aufbau körperlicher Substanzen beteiligt, z.B. Enzyme, Hormone, Blutzellen,

Einteilung der Vitamine:

- wasserlösliche Vitamine: B1,B2,B6,B12, Niacin, Folsäure, Pantothensäure, Biotin, Vitamin C;

- fettlösliche Vitamine: A,D,E,K.

Vitamine sind in pflanzlichen und tierischen Lebensmitteln enthalten. In einer rein vegetarischen Kost fehlt vor allem das Vitamin B12.

Mineralstoffe:

Mineralstoffe wirken bei der Erregungsleitung der Nerven mit. Ohne sie könnten wir unsere Muskeln nicht anspannen und entspannen. In kleinsten Mengen sind Mineralstoffe wichtig als Bestandteile von Enzymen im Energiestoffwechsel und als Baustein in Hormonen, wie den Schilddrüsenhormonen. Man unterscheidet Mineralstoffe nach ihrem mengenmäßigen Vorkommen im Körpergewebe in Mengen- und Spurenelemente. Bei einer Konzentration von mehr als 50 mg/kg KG spricht man von Mengenelementen: Calcium (Ca), Magnesium (Mg), Natrium (Na), Kalium (K) sowie Chlorid (Cl) und Phosphor (P). Bei einer Konzentration von unter 50 mg/kg KG spricht man von Spurenelementen: Eisen (Fe), Jod(J), Fluorid (F), Zink (Zn).

Ballaststoffe:

Ballaststoffe sind Kohlenhydrate, die unserer Verdauung und unserem Stoffwechsel in vielfältiger Art und Weise Gutes tun und sind nicht etwa überflüssig, schwer oder schwer verdaulich. Sie machen satt, aber nicht dick, beugen Verstopfung vor und senken den Blutzucker- und Cholesterinspiegel. Besonders ballaststoffreiche Lebensmittel sind:

Vollkornbrot und Haferflocken, Kohlgemüse, Hülsenfrüchte, Kartoffeln, Möhren, Äpfel und Birnen.

Flüssigkeit:

Wasser ist für alle Lebensmittel wichtig: Es transportiert Nährstoffe in die Organe und Körperzellen. Die beim Stoffwechselprozess anfallenden Endprodukte werden über die Niere mit dem Harn ausgeschieden. Durch Schwitzen reguliert der Körper die Temperatur und schützt uns so vor Überhitzung. Fehlt Flüssigkeit, kommt es zur Austrocknung von Zellen und Geweben, die Niere wird stärker beansprucht, weil die Stoffwechsel-Endprodukte in hohen Konzentrationen anfallen und der Kreislauf wird belastet. Müdigkeit, Gereiztheit , Kopfschmerzen und Herz- Kreislaufbeschwerden können die Folge sein. Besonders viel Flüssigkeit benötigen Säuglinge und Kinder mit Durchfall, Erbrechen sowie Kinder mit Asthma. Die Flüssigkeit wird jedoch nur in Form von Wasser (oder als Früchte oder Kräutertee) und nicht z.B. als Fruchtsäfte oder Apfelschorle benötigt. In letzter Zeit bieten viele Eltern aus Angst vor zu geringer Flüssigkeitsaufnahme ihren Kindern Fruchtsäfte und/oder Apfelschorle an. Dies hat nicht nur zu einer vermehrten Kariesbildung (z.B. als sog. Nursing-bottle-syndrome) geführt, viele Kinder bekommen durch die vermehrte Fruchtzucker- und Fruchtsäurebelastung auch häufiger Durchfälle. Die von den Kindern und Jugendlichen benötigte Flüssigkeitsmenge ist stark vom Alter, dem aktuellen Körpergewicht, der körperlichen Aktivität und der Umgebungstemperatur abhängig und sollte z.B. bei Jugendlichen normalerweise 1,5-2 Liter (l) nicht übersteigen, denn auch mit der normalen Nahrung wird Flüssigkeit aufgenommen.

Literatur:

Annales Nestle: Calcium im Kindesalter. Vol 60 Nr3 (2002).
Behrman, Kliegman, Jenson: Nelson Textbook of Pediatrics 17th Edition (Saunders, Philadelphia; 2003).
CMA: Centrale Marketing-Gesellschaft der Deutschen Agrarwirtschaft MBH (Bonn): sinnvoll essen gesund ernähren.
Gerthsen, Kneser, Vogel: Physik (Springer-Verlag, Berlin).
http://www.m-ww.de/gesund_leben/ernaehrung/ (enthält kostenlosen Kalorienrechner).
http://www.abfragen.de/ernaehrung1.asp (kostenlose Kalorienabfrage zu Lebensmitteln).
http://www.gesundheit.de/static/themen/ernaehrung (anzag zu Fetten, Mineralstoffen und Vitaminen).
http://www.ernaehrung.de (DEBInet=Deutsches Ernährungsberatungs- und Informationsnetz).
http://www.dge.de (Deutsche Gesellschaft für Ernährung e.V.-Frankfurt)
http://www.bfa-ernaehrung.de (Bundesanstalt für Ernährung).
http://www.sve.org (Schweizerische Vereinigung für Ernährung).
Penzlin: Lehrbuch der Tierphysiologie (Gustav Fischer Verlag, Stuttgart)