Kleines ABC rund um Mineralstoffe und Vitamine

Einteilung der Vitamine und Mineralstoffe

Vitamine und Mineralstoffe sind für den menschlichen Körper lebensnotwendig, da er sie für seine Stoffwechselabläufe benötigt. Vitamine unterteilt man in wasserlösliche und fettlösliche Vitamine.

Zu den wasserlöslichen Vitaminen gehören

• Vitamin C sowie
• sämtliche B-Vitamine.

Bei fettlöslichen Vitaminen handelt es sich um

• Vitamin A
• Vitamin D
• Vitamin E und
• Vitamin K.

Mineralstoffe werden wiederum in Mengen- und Spurenelemente eingeteilt. Die Gruppe der Mengenelemente besteht aus

• Chlorid (Cl)
• Kalium (K)
• Kalzium (Ca)
• Magnesium (Mg)
• Natrium (Na)
• Phosphor (P) und
• Schwefel (S).

Zu den Spurenelementen gehören

• Jod (J)
• Zink (Sn)
• Fluorid (F)
• Eisen (Fe)
• Kupfer (Cu)
• Nickel (Ni)
• Silizium (Si)
• Selen (Se)
• Kobalt (Co
• Chrom (Cr) und
• Molybdän (Mo).

Neben Mineralstoffen und Vitaminen spielen aber auch noch weitere Faktoren für die Stoffwechselvorgänge im Körper eine Rolle.

Durst

Der Begriff Durst stammt aus dem Althochdeutschen und bedeutet "Trockenheit in der Kehle". Gemeint ist damit das Bedürfnis des Körpers, Flüssigkeit aufzunehmen und zu trinken.

Wie Durst entsteht

Durst entsteht durch einen Überschuss an Salz und einem Mangel an Flüssigkeit im Körper. Sowie der Wasseranteil im Organismus um etwa 0,5 Prozent absinkt, wird vom Gehirn ein Durstgefühl signalisiert.

Liegt bereits ein Wasserverlust von ungefähr 10 Prozent vor, treten Trockenheitsgefühle im Mund auf. Sogar Sprechstörungen sind bei starkem Durst möglich.

Mangelt es dem Körper an Flüssigkeit, nehmen dies die Osmorezeptoren wahr, die sich im Nucleus supraopticus des Hypothalamus befinden, was wiederum das Durstgefühl auslöst. Des Weiteren wird das Antidiuretische Hormon (ADH) hergestellt.

ADH hat die Eigenschaft, die Wasserrückresorption in den Nieren zu steigern. Auf diese Weise verringert sich die Ausscheidung von Flüssigkeit aus dem Körper.

Da sich auch in der Niere Osmorezeptoren befinden, kommt es zur vermehrten Ausschüttung des Hormons Aldosteron.

Flüssigkeitsbedarf des Körpers

Der tägliche Flüssigkeitsbedarf des menschlichen Körpers beträgt bei erwachsenen Personen normalerweise etwa 2 Liter. Ein Teil davon lässt sich bereits über die Nahrung aufnehmen.

Als empfehlenswert gilt eine tägliche Trinkmenge von 1,5 Litern. Allerdings kann der Bedarf durch körperliche Anstrengung oder warme Temperaturen ansteigen.

Kommt es zu einem längeren Flüssigkeitsmangel aufgrund eines fehlenden Durstgefühls, besteht die Gefahr einer Deyhdratation.

Dehydratation

Bei einer Dehydratation (Austrocknung) liegt ein Wassermangel des Organismus vor. Das heißt, dass der Körper zuviel Flüssigkeit verliert und nicht genügend neue Flüssigkeit aufnimmt.

Das Wasser im Körper ist für dessen Stoffwechselvorgänge überaus wichtig. So enthält es unterschiedliche Salze bzw. Mineralstoffe wie

• Magnesium
• Kalzium
• Kalium und
• Natrium.

Die Funktionen des Körpers können jedoch nur störungsfrei ablaufen, wenn der Wasserhaushalt ausgeglichen ist.

Unterschiedliche Formen der Dehydratation

In der Medizin wird zwischen unterschiedlichen Arten von Austrocknung unterschieden. Dabei handelt es sich um

• die isotone Dehydratation
• die hypertone Dehydratation sowie
• die hypotone Dehydratation.

Von einer isotonen Dehydratation ist die Rede, wenn in gleichem Umfang Salze wie Natrium und Wasser verloren gehen. Gründe dafür können eine unzureichende Flüssigkeitsaufnahme, Durchfallerkrankungen, Erbrechen oder Nierenversagen sein.

Bei einer hypertonen Austrocknung mangelt es dem Körper zwar nicht an Salzen, aber an Wasser. Dazu kommt es u.a. bei Fieber oder beim Verdursten.

Bei einer hypotonen Dehydratation fehlt dem Körper Natrium. Dieser Mangel kann durch starkes Schwitzen und das übermäßige Ausscheiden von Salzen hervorgerufen werden, was bei starken physischen Anstrengungen der Fall ist.

Ursachen

Verursacht wird eine Dehydratation des Körpers zumeist dadurch, dass die betroffenen Personen nicht genügend trinken. Aber auch Nierenkrankheiten können eine Austrocknung zur Folge haben.

Als weitere mögliche Gründe kommen

• ein fehlendes Durstgefühl
• große Hitze
• starkes Schwitzen
• Verbrennungen
• Fieber
• Durchfall
• Erbrechen
• die Zuckerkrankheit (Diabetes mellitus)
• starker Blutverlust sowie
• der Missbrauch von Abführmitteln

infrage.

Symptome

Bemerkbar macht sich eine Dehydratation durch Symptome wie

• Durst
• Kopfschmerzen und
• Schwächegefühle.

Bei einer stark ausgeprägten Austrocknung kann es auch zu

• Muskelkrämpfen
• Herzrasen und
• Bewusstlosigkeit

kommen. Im schlimmsten Fall besteht sogar Lebensgefahr.

Behandlung

Kommt es zu einer Austrocknung des Körpers, muss diese so schnell wie möglich behandelt werden. In den meisten Fällen genügt es bereits, schluckweise viel zu trinken. Empfohlen werden Getränke, die mineralhaltig sind, wie

• Mineralwasser
• Wasser
• Brühe
• Saftschorle
• Kräutertee oder
• Früchtetee.

Ist die Austrocknung bereits weiter fortgeschritten und kommt es zu Bewusstseinseintrübungen, erfolgt meist eine Infusion mit Flüssigkeit und Mineralstoffen. Bei einer Grunderkrankung, wie zum Beispiel Diabetes, muss auch diese medizinisch behandelt werden.

Energiebedarf

Als Energiebedarf bezeichnet man die Energiemenge, die der menschliche Organismus für seine Funktionstüchtigkeit braucht. So muss der Körper mit Nahrungsmitteln versorgt werden, die als Energielieferanten dienen.

Täglicher Energiebedarf

Ernährungsexperten empfehlen, dass die tägliche Energiezufuhr zu 55 bis 60 Prozent aus Kohlenhydraten sowie zu 10 bis 15 Prozent aus Proteinen (Eiweißen) bestehen sollte. Wichtig ist außerdem, dass der Fettanteil der Nahrung nicht mehr als 30 Prozent beträgt.

Energiebilanz

Energiebilanz ist ein Begriff aus der Ernährungslehre. Bezeichnet wird damit das Verhältnis zwischen Energiebedarf und Energiezufuhr.

• Führt man dem menschlichen Körper mehr Energie zu als von ihm verbraucht wird, gilt die Energiebilanz als positiv.
• Als negativ stuft man sie ein, wenn dem Organismus weniger Energie zugeführt wird als er verbraucht.

Auswirkungen auf das Körpergewicht

Nach Ansicht der Ernährungslehre wirkt sich die Energiebilanz erheblich auf das Körpergewicht des Menschen aus. So wird ein Übermaß an Kalorien in Körperfett gespeichert. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um Kohlenhydrate oder Fett handelt. Dagegen kommt es nur in geringem Maße zur Speicherung von Eiweiß.

Um eine Gewichtsabnahme zu erreichen, bedarf es einer negativen Energiebilanz. Daher empfehlen Ernährungsberater bei Übergewicht eine Ernährungsumstellung sowie einen zusätzlichen Energieverbrauch des Körpers durch sportliche Betätigungen.

Auf diese Weise lässt sich auch der berüchtigte Jo-Jo-Effekt aus wechselnder Gewichtsabnahme und Gewichtszunahme vermeiden.

Energieumsatz

Der Energiebedarf eines Menschen wird in Grundumsatz und Leistungsumsatz eingeteilt. Zusammen ergeben sie den Energieumsatz oder Gesamtumsatz. Dabei handelt es sich um die Menge, die vom Organismus täglich verbraucht wird.

Grundumsatz

Als Grundumsatz gilt die Energiemenge, die vom Körper im Ruhezustand benötigt wird, damit er in der Lage ist, lebenswichtige Vorgänge wie den Stoffwechsel, das Atmen, die Körpertemperatur und den Kreislauf aufrechtzuerhalten.

Beeinflussende Faktoren

Der Grundumsatz hängt jedoch von bestimmten Faktoren wie

• Lebensalter
• Körpergröße
• Körpergewicht und
• Geschlecht

ab. Eine wichtige Rolle spielt zudem

• das Verhältnis zwischen Körperfett und Muskelmasse.

So haben Muskeln die Eigenschaft, mehr Energie zu verbrauchen als Fett. Männer verfügen im Durchschnitt über mehr Muskelmasse als Frauen und haben weniger Fettgewebe, sodass ihr Grundumsatz höher ist. Das Vergrößern der Muskelmasse, das durch sportliche Aktivitäten erfolgen kann, führt automatisch zu einem höheren Grundumsatz. Beeinflusst werden kann der Grundumsatz aber auch durch

• hormonelle Faktoren
• das Klima
• Stress oder
• Medikamente.

Leistungsumsatz

Unter dem Leistungsumsatz oder Arbeitsumsatz versteht man die Energie, die an einem Tag über den Grundumsatz hinaus verbraucht wird. Zu einem höheren Energieverbrauch kann es durch

• physische oder psychische Aktivitäten
• Wärmeregulation oder
• der Regeneration nach Verletzungen bzw. Erkrankungen

kommen. Bei einer normalen körperlichen Belastung hat der Grundumsatz den größten Anteil am Energieverbrauch des Körpers.

Glykogen

Bei Glykogen oder Glycogen handelt es sich um ein verzweigtes Vielfachzucker (Polysaccharid). Aufgebaut wird es aus Glucose-Einheiten. Seine Funktion im Organismus ist das Speichern und Bereitstellen von Glucose (Traubenzucker) im Organismus.

Den Aufbau des Glykogens bezeichnet man als Glykogensynthese und seinen Abbau als Glykogenolyse.

Struktur

Zusammengesetzt wird Glykogen aus einem zentralen Protein. An dieses sind bis zu 50.000 Glucosebausteine geknüpft. Durch die umfangreiche glykosidische Verknüpfung ist es möglich, in einem Molekül Glykogen zu Glucose abzubauen.

Glykogen lässt sich in zahlreichen Geweben synthetisieren und speichern. Dazu gehören vor allem

• die Leber
• die Muskeln
• das Gehirn sowie
• die weibliche Vagina und
• die Gebärmutter.

Allerdings ist das Mobilisieren und Bereitstellen der gespeicherten Kohlenhydrate ausschließlich in der Leber möglich, da diese über das Enzym Glukose-6-Phosphatase verfügt.

Funktionen

Glykogen dient im Körper als kleiner Energiespeicher und kommt bei Hunger oder kurzen körperlichen Anstrengungen zum Einsatz. Erst wenn der Glykogenvorrat im Körper zur Neige geht, baut dieser gespeichertes Depotfett ab.

Glykolyse

Als Glykolyse bezeichnet man die Spaltung von Glucose. Sie stellt den zentralen Prozess des Energiestoffwechsels dar. Bei diesem biochemischen Abbauvorgang kommt es zur Umwandlung von einem Glukosemolekül in zwei Moleküle Pyruvat.

Schritte der Glykolyse

Die Glykolyse, die in mehreren Schritten stattfindet, erfolgt im Zytosol einer Körperzelle. Im ersten Schritt kommt es durch das Enzym Hexokinase zur Phosphorylierung von Glucose.

Dabei wird ein ATP-Molekül verbraucht, was jedoch ein positiver Effekt ist. So ist die Zellmembran zwar in der Lage Glukose durchzulassen, nicht aber das Glucose-6-phosphat, das bei der Phosphorylierung entsteht.

Daher reichert sich das Glucose-6-phosphat in der Zelle an und sorgt durch die Verschiebung des Gleichgewichts an der Membran dafür, dass die Aufnahme von Glukose begünstigt wird. Anschließend erfolgt der Umbau von Glucose-6-phosphat in Fructose-6-phosphat.

Von der Phosphofructokinase wird ein ATP-Molekül zur Bildung von Fructose-1,6-bisphosphat verbraucht. Durch diesen Schritt lässt sich die Glykolyse nicht mehr rückgängig machen.

Darüber hinaus ermöglicht er der zweiten Phosphatgruppe, durch Aldolase den Glukosering in Dihydroxyacetonphosphat und Glyzerinaldehyd-3-phosphat zu spalten. Dadurch entstehen zwei Glyzerinaldehyd-3-phosphat-Moleküle, die durch Glyzerinaldehyd-3-phopshat-Dehydrogenase schließlich zu 1,3 Bisphosphoglyzerat oxidieren.

Im nächsten Schritt der Glykolyse bildet die Phosphoglyzeratkinase beim Umwandeln von 1,3 Bisphosphoglyzerat zu 3-Phosphoglyzerat jeweils ein ATP-Molekül. Auf diese Weise kommt es zum Ausgleich der Energiebilanz der bisherigen Glykolyse. So wurden zwei ATP-Moleküle verbraucht und zwei wieder neu hinzugewonnen.

Als Grundlage für die ATP-Synthese wird das Nucleotid ADP (Adenosindiphosphat) benötigt. Enthält eine Körperzelle zu viel ATP (Adenosintriphosphat) und gleichzeitig zu wenig ADP, wird die Reaktion so lange gestoppt, bis wieder ausreichend ADP vorhanden ist.

Da ATP ungenutzt sehr schnell zerfällt, ist dieser Regelkreis überaus wichtig. So kann dadurch einem Überschuss an ATP entgegengewirkt werden. Nächster Schritt ist die Katalyse von 3-Phosphoglyzerat zu 2-Phosphoglyzerat durch Phosphoglyceromutase. Daraus entsteht dann Phosphoenolpyruvat, welches unter Herstellung von weiterem ATP zu Pyruvat wird.

Hypertone Flüssigkeit

Als hypertone Flüssigkeit bezeichnet man eine Flüssigkeit, die mehr gelöste Teilchen enthält als das Blut. Diese Eigenschaft hat eine langsamere Entleerung des Magens und auch eine langsamer vorangehende Resorption im Körper zur Folge als bei hypotonen oder isotonen Flüssigkeiten.

Hypertone Getränke

Hypertone Flüssigkeiten oder Lösungen kommen in Sportgetränken zur Anwendung, die beim Sport Flüssigkeit und verlorengegangene Mineralstoffe ersetzen sollen. Dabei kann es sich um Limonaden oder unverdünnte Fruchtsäfte handeln.

Hypertone Getränke löschen zwar den Durst, liefern jedoch keinen schnellen Wasserersatz. Außerdem entziehen sie der Schleimhaut des Magen-Darm-Traktes Flüssigkeit, was eine zusätzliche Entwässerung des Organismus zur Folge hat. Daher wird von dem Konsum von hypertonen Getränken eher abgeraten.

Hypotone Flüssigkeit

Hypotone Flüssigkeiten werden für hypotone Getränke verwendet, die dazu dienen, einen Sportler mit Flüssigkeit und Mineralstoffen zu versorgen. Sie haben die Eigenschaft, dass ihre Vitalstoffkonzentration geringer ist, als die Vitalstoffkonzentration im Blut.

Dadurch ist es möglich, dass Mineralstoffe aus hypotonen Getränken aufgrund ihrer ionisierten Form schneller ins Blut gelangen, sodass sich Mineralienverluste bei physischer Anstrengung rascher wieder ausgleichen lassen.

Zu den hypotonen Flüssigkeiten gehören vor allem

• Mineralwasser
• Heilwasser
• Molkegetränke
• Früchtetees
• Kräutertees sowie
• Mischungen aus Gemüse- und Fruchtsäften.

Hypotone Getränke gelten als gut geeignet für Sportler, die nicht allzu viel Flüssigkeit verlieren, weil sie ihren Körper nicht bis an dessen Leistungsgrenze belasten.

Isotonische Flüssigkeit

Eine isotonische Flüssigkeit weist die gleiche Konzentration von osmotisch aktiven Teilchen auf wie das Blut. Dadurch können isotonische Getränke vom Körper besser und schneller aufgenommen werden als andere Flüssigkeiten. Auf diese Weise lassen sich erste Mineralstoffverluste des Körpers umgehend wieder ausgleichen.

Bei isotonischen Getränken handelt es sich um mineralstoffreiche Elektrolytgetränke, die keine

• Kohlenhydrate enthalten, wie natrium- und magnesiumhaltige Mineralwasser, sowie
• Kohlenhydrat-Elektrolytmischungen wie kaliumreiche Gemüsesäfte oder
• Fruchtsäfte, die mit magnesiumhaltigem Mineralwasser gemischt werden.

Dazu gehören beispielsweise eine Apfelsaftschorle oder eine Orangensaftschorle. Eine wichtige Rolle spielt dabei allerdings das Verhältnis zwischen Mineralien und Wasser.

Durch isotonische Getränke lässt sich der Organismus auch bei umfangreichen sportlichen Leistungen in genügendem Maße mit Mineralstoffen und Flüssigkeit versorgen. Daher gelten sie als besonders gut geeignet für Menschen, die durch intensiven Sport viel Flüssigkeit einbüßen.

Maltodextrin

Als Maltodextrin bezeichnet man ein wasserlösliches Kohlenhydratgemisch. Es wird aus Maisstärke gewonnen und erfreut sich bei Sportlern großer Beliebtheit. Außerdem findet es in der Lebensmittelproduktion Verwendung.

Zusammensetzung

Maltodextrin enthält

• Einfachzucker (Monomere)
• Zweifachzucker (Dimere)
• kurzkettige Vielfachzucker (Oligomere) und
• längerkettige Vielfachzucker (Polymere) der Glucose.

Die prozentuale Zusammensetzung richtet sich nach dem Hydrolysegrad. Beschrieben wird die prozentuale Zusammensetzung durch das Dextrose-Äquivalent. Dieses beträgt bei Maltodextrin zwischen 3 und 20. Zur Messung verwendet man ME-Einheiten. So weist ME 1 den Süßegrad von Stärke auf, während ME 100 den Süßegrad von reinem Zucker hat.

Maltodextrin verfügt über die Eigenschaft, fast geschmacksneutral zu sein. In der Diätetik benutzt man das Kohlenhydratgemisch zur Anreicherung von Mahlzeiten mit Kohlenhydraten, weil es sich gerade noch in Wasser lösen lässt. So wird von Maltodextrin im Wasser eine viskose, trübe und klebende Masse gebildet.

Verwendung von Maltodextrin

Zum Einsatz kommt Maltodextrin vor allem in der Lebensmittelherstellung. Zum Beispiel wird es als Verdickungsmittel für

• Süßigkeiten
• Fertigsuppen
• Wurst
• Fleisch und
• Kindernahrung

benutzt. Darüber hinaus findet man es in Light-Produkten als Fettaustauschstoff, um den Fett- und Kaloriengehalt von Lebensmitteln zu vermindern. Die Kaffeeindustrie greift auf Maltodextrin als Füllstoff für gestreckten Kaffee zurück.

In der Medizin verwendet man Maltodextrin auch für eine künstliche Ernährung, wie zum Beispiel bei Infusionen.

Aber auch bei Ausdauersportlern erfreut sich Maltodextrin großer Beliebtheit. So gilt es ernährungsphysiologisch als besonders wertvoll, da es im Gegensatz zu anderen Kohlenhydraten vom Körper langsamer resorbiert wird.

Die langsamere Aufnahme hat zur Folge, dass der Blutzucker nicht so schnell ansteigt wie bei reiner Dextrose. Auch der Anstieg des Blutzuckerspiegels verläuft langsamer, sodass nur soviel Insulin ausgeschüttet wird, wie der Körper braucht. Von der Form des Maltodextrins hängt es jedoch ab, in welchem Ausmaß der Blutzuckerspiegel ansteigt.

Da Maltodextrin weniger Wasser an sich bindet als andere Kohlenhydratgemische, gilt es als verträglicher. Kraftsportler oder Bodybuilder nehmen Maltodextrin auch zu sich, um an Gewicht zu gewinnen. So bewirkt Maltodextrin die Ausschüttung des Transporthormons Insulin, wodurch Muskelaufbaustoffe wie Aminosäuren oder Kreatinin rascher zu den Muskelzellen gelangen.

Nebenwirkungen

Die Einnahme von Maltodextrin kann mitunter auch unerwünschte Nebeneffekte auslösen. Dazu gehören vor allem Sodbrennen und Aufstoßen. Schwere Nebenwirkungen sind jedoch nicht zu befürchten.

Reagiert man allerdings empfindlich auf die Einnahme von Maltodextrin und leidet unter Beschwerden wie

• Durchfall
• Übelkeit und
• Erbrechen,

darf es nicht mehr verwendet werden. Diabetikern wird von der Einnahme von Maltodextrin abgeraten, da es den Blutzuckerspiegel ansteigen lässt.

Mineralienverluste

Starke körperliche Anstrengung hat das Schwitzen des Körpers zur Folge, was wiederum zu einem Verlust an Mineralstoffen führt. Aber auch große Hitze kann einen Verlust an wichtigen Mineralien wie

• Kalzium
• Kalium
• Chlorid
• Natrium und
• Magnesium

zur Folge haben. Mitunter kommt es durch einen Magnesiummangel auch zu Beschwerden wie Kopfschmerzen und Müdigkeit.

Mineralienverlust entgegenwirken

Nach einem Mineralienverlust ist es wichtig, dem Organismus die verlorengegangenen Mineralstoffe wieder zuzuführen. So wird empfohlen, nach starkem Schwitzen wenigstens 3 Liter Flüssigkeit zu trinken.

Als sinnvoll gelten kalorienarme Getränke wie Früchtetees oder Kräutertees sowie Mineralwasser. Diese sollten reich an Mineralstoffen wie Magnesium, Kalium und Natrium sein.

Ebenfalls empfehlenswert sind Gemüsesäfte oder Fruchtsäfte, die man mit Mineralwasser verdünnt. In Supermärkten werden zudem spezielle isotonische Getränke angeboten, die man trinkfertig erwerben kann.

In Apotheken, Fitnessstudios und Sportfachgeschäften erhält man auch Mineralienpulver, die sich in einem Getränk auflösen lassen.

Da beim Schwitzen viel Salz verlorengeht, eignet sich auch Gemüsebrühe zum Ausgleich von Mineralienverlust. So kann die Brühe dem Körper das benötigte Salz wieder zuführen. Da dabei auch der Durst angeregt wird, trinkt man automatisch größere Mengen und führt dem Körper mehr Flüssigkeit zu.

Osmolalität

Unter einer Osmolalität versteht man die Konzentration von osmotisch wirkenden Teilchen in einer Lösung. In der Labormedizin dient das Bestimmen der Osmolalität von Körperflüssigkeiten wie Blut oder Urin dazu, die Wasser- und Elektrolytbilanz des Organismus zu ermitteln.

So unterscheidet man zwischen der Plasmaosmolalität, bei der es sich um die Osmolalität des Blutplasmas handelt, und der Harnosmolalität, der Osmolalität des Urins.

Messung der Osmolalität

Durch die Osmolalität lässt sich die Teilchenanzahl von osmotisch aktiven Stoffen wie Eiweißen, Glucose und Salz pro Kilogramm Flüssigkeit angeben. So bestimmt sie die Verteilung des Wassers zwischen den unterschiedlichen Zellräumen.

Dadurch lassen sich Hinweise auf bestimmte Krankheiten finden. Zum Beispiel deutet eine zu hohe Osmolalität auf Diabetes insipidus, Durchfallerkrankungen, Nierenschwäche sowie zu hohe Natrium- oder Zuckerwerte hin.

Eine zu niedrige Osmolalität kann ein Indiz für eine Leberzirrhose oder eine Herzinsuffizienz sein. Als Normalwert gilt eine Osmolalität zwischen 280 - 295 Milliosmol je Kilogramm.

Osmose

Als Osmose wird ein passiver Konzentrationsausgleich zwischen zwei Lösungen mit ungleichen Konzentrationen bezeichnet, die durch eine Membran getrennt werden. Durch diese Membran, (Häutchen) gelangen lediglich kleinere Moleküle wie beispielsweise Wassermoleküle hindurch.

Größere Membranen sind dagegen nicht der Lage, das Häutchen zu durchdringen. Man bezeichnet solche Membranen auch als semipermeabel oder selektiv permeabel.

Durch die Halbdurchlässigkeit ist kein Konzentrationsausgleich durch das Wandern der gelösten Moleküle von einer Stelle zur anderen möglich. Dies geht nur durch einen Ortswechsel der Wassermoleküle, die dabei die höherkonzentrierte Lösung gewissermaßen verwässern.

So wandern die Wassermoleküle immer wieder vom niedrigkonzentrierten Ort zum höherkonzentrierten Ort, bis es schließlich zu einem Konzentrationsausgleich kommt.

Angetrieben wird der Fluss des Wassers durch den osmotischen Druck, der durch gelöste Moleküle in einem Lösungsmittel auf der höherkonzentrierten Seite entsteht. So fließt das Lösungsmittel von der geringerkonzentrierten Seite durch die Membran zu der Seite, auf der der osmotische Druck höher ist.

Resorption

Der Begriff Resorption stammt aus dem Lateinischen und bedeutet soviel wie "Aufsaugen". Gemeint ist damit die Aufnahme von Stoffen in biologische Systeme.

Bei Menschen handelt es sich dabei um die Aufnahme von Stoffen im Darm während der Verdauung. Dabei resorbiert der Darm Nahrungsbestandteile wie

• Vitamine
• Mineralstoffe
• Fette
• Proteine
• Kohlenhydrate und
• Wasser.

Normalerweise erfolgt beim Menschen die Resorption über Epithelien im Darm. Einige Stoffe, wie beispielsweise Salben, können aber auch über die Haut resorbiert werden.

Formen der Resorption

Bei der Resorption gilt es, zwischen zwei Formen zu unterschieden. Dabei handelt es sich um die passive und die aktive Resorption.

• Von einer passiven Resorption spricht man, wenn die Stoffe durch Osmose von höherkonzentrierten Orten zu niedrigerkonzentrierten Orten gelangen. Eine passive Resorption erfolgt vor allem über den Dünndarm. Dort werden niedermolekulare Substanzen wie Wasser aus dem Darmlumen in die Darmschleimhautzellen aufgenommen.

• Um eine aktive Resorption handelt es sich, wenn die Zellen die Substanzen auch gegen ein Konzentrationsgefälle aufnehmen. Eine wichtige Rolle spielen dabei so genannte Carrierproteine. Diese sorgen unter dem Verbrauch von ATP (Adenointriphosphat) für den Transport der Stoffe.

Prinzipiell erfolgt die Resorption der Nährstoffbausteine zuerst in den Mucosazellen, den Zellen der Darmwand. Von dort aus gelangen sie ins Blut und weiter bis zur Leber. Bei unpolaren Stoffen wie Fetten erfolgt eine weitere Resorption in der Lymphe.

In den Nieren kommt es nach der Filtration zu einer Rückresorption von Glucose, Wasser und anderen wichtigen Stoffen aus dem Primärharn ins Blut.

Schweiß

Bei Schweiß handelt es sich um ein hypotones, saures Sekret, das von den Schweißdrüsen abgesondert wird. Zu unterscheiden ist zwischen ekkrinem und apokrinem Schweiß.

Ekkriner und apokriner Schweiß

Ekkriner Schweiß wird von den ekkrinen Schweißdrüsen abgegeben, während apokriner Schweiß den apokrinen Schweißdrüsen entstammt. Ekkriner Schweiß bildet sich beinahe am ganzen Körper. In der Regel ist er dünnflüssig und klar.

Dagegen ist apokriner Schweiß dickflüssig und milchig-trüb. Allerdings produziert der Körper nur wenig apokrinen Schweiß, der lediglich an bestimmten Körperstellen wie

• den Achseln
• den Genitalien
• dem Analbereich und
• den Brustwarzen

entsteht. Dabei kommt es zur Vermischung von apokrinem und ekkrinem Schweiß. Ekkriner Schweiß hat die Eigenschaft, nur wenig Eiweiß zu enthalten. Außerdem weist er einen geringen osmotischen Druck auf.

Bestandteile

Zu 99 Prozent besteht ekkriner Schweiß aus Wasser. Weitere Bestandteile sind

• Natriumchlorid
• Magnesium
• Kalzium
• Hydrogencarbonat
• Kreatinin
• Ammoniak
• Schwefel-Ionen
• Phosphat
• Harnstoff
• Eisen
• Harnsäure
• Fettsäuren
• Aminosäuren
• Zucker
• Milchsäure
• Cholesterin
• Ammoniak
• Prostaglandin
• Peptide
• Vitamin B
• Vitamin C sowie
• Vitamin K-Derivate.

In apokrinem Schweiß sind

• Glykoproteine
• Fette
• körpereigene Duftstoffe und
• Testosteronabbauprodukte

enthalten. Durch den apokrinen Schweiß wird auch der typische unangenehme Schweißgeruch hervorgerufen. Zunächst riecht der frische Schweiß allerdings nicht. Zum Geruch kommt es erst, wenn langkettige Fettsäuren zu Molekülen wie Buttersäure oder Ameisensäure abgebaut werden.

Zuständig für die chemische Umwandlung sind Hautflora-Bakterien. Da der Körper beim Schwitzen wichtige Mineralstoffe verliert, müssen diese durch Getränke und Nahrungsmittel wieder ersetzt werden.

Funktion

Der Schweiß sorgt für die Thermoregulation des menschlichen Körpers, indem er Verdunstungskälte erzeugt. Außerdem lässt er auf der Haut einen antimikrobiellen sauren Film entstehen, der als natürlicher Säureschutzmantel dient.

Kommt es zu einer übermäßigen und krankhaften Produktion von Schweiß, spricht man von einer Hyperhidrose. Wird dagegen zu wenig Schweiß gebildet, handelt es sich um eine Hypohidrose.

Superkompensation

Als Superkompensation bezeichnet man ein trainingswissenschaftliches Prinzip. Es kommt im Rahmen von Sporttrainings zur Anwendung.

Prinzip

Im Rahmen einer Superkompensation folgt nach einer Belastung eine Erholung. Auf diese Weise soll das ursprüngliche Leistungsniveau noch übertroffen werden. Das heißt, dass der Körper während der Regenerationsphase seine Leistungsfähigkeit noch weiter steigert und eine Zeitlang auf diesem Niveau bleibt.

Die Grundlage sportlicher Leistungen bildet die Herstellung und Nutzung von Energie. So wandeln die Muskelzellen biochemische Energie in Form von Fett und Glykogen in mechanische Energie um.

• Die Energie, die der Sportler für sein Training oder seine Wettkämpfe benötigt, gewinnt er größtenteils durch den Abbau von Fettverbindungen und Kohlenhydraten.
• Im Anschluss an eine Laufbelastung füllt der Sportler die leeren Energiespeicher wieder auf, damit sein Körper Energie für die nächste Beanspruchung erhält.

Für den Organismus bedeutet sportliches Training eine Störung seiner biochemischen Balance, wodurch sich für kurze Zeit sein Leistungsvermögen verringert. Dieser Vorgang wird auch als kataboler, also abbauender, Stoffwechsel bezeichnet. Während der aufbauenden (anabolen) Erholungsphase, ist es wichtig, die Energiespeicher wieder aufzufüllen.

Vor allem zu Beginn einer Trainingsphase ist eine Superkompensation deutlich zu spüren. Steigt jedoch das Niveau der Trainingseinheiten, hat dies eine Verminderung des Leistungszuwachses zur Folge. Das heißt, dass die Superkompensation ihre Grenzen hat und das sich das Leistungsvermögen nicht noch weiter steigern lässt.

Phasen der Superkompensation

Die Superkompensation kann in mehrere Phasen eingeteilt werden.

• Die erste Phase bildet die Selbstregulation, auch Homöostase genannt. Sportliches Training führt zu einer Störung der Homöostase, sodass das Leistungsniveau absinkt.

• Während der Erholungsphase kann es jedoch wieder sein normales Niveau erreichen.

• Danach folgt die Phase der überschießenden Wiederherstellung, in der das Leistungsvermögen des Sportlers sein Maximum erreicht.

• In der letzten Phase folgt dann wieder die Abnahme der Leistungsfähigkeit.

Durch das richtige Abstimmen von Trainingsbelastungen und Regeneration ist es möglich, dass Leistungsvermögen des Athleten zu steigern und einem Übertraining entgegenzuwirken.