24. April 2022 von Esther Neumann und Martin Neumann

Bei den meisten Menschen sträuben sich die Haare, wenn sie das Wort Chemie hören. Sei es wegen der vielen negativen Medienberichte über Chemieunfälle oder wegen des langweiligen, kaum verständlichen Chemieunterrichts, den sie aktiv zu verdrängen suchen. Dabei ist Chemie äußerst spannend. Und in unserem Körper läuft vom Mund bis zum After so viel Chemie ab!

Ohne chemische Vorgänge könnten wir gar nicht existieren. Und das Tollste ist, es läuft auch ohne Programmierung unsererseits ab. Allerdings können wir die Verdauung trotzdem unterstützen.

Schauen wir unseren Verdauungstrakt einmal an. Vom Mund bis zum After ist er, vereinfacht gesagt, ein Schlauch mit verschieden weiten Abschnitten. In der Struktur sind sich alle Abschnitte ähnlich. Im Feinbau weisen sie aber erhebliche Unterschiede auf. Und durch die Zugabe von abgestimmten Sekreten erfüllen sie ganz spezielle Funktionen. Durch die Verdauung werden die in der Nahrung enthaltenen Nährstoffe aufgeschlossen. Sie können dann durch die Darmwand aufgenommen werden. Mit dem Blutstrom werden sie zu den verschiedensten Organen transportiert, wo sie ihre wichtigen Aufgaben erfüllen und Energie erzeugen.

Zu den Verdauungsorganen zählen die Mundhöhle mit Gebiss, die Zunge und die Speicheldrüsen, der Rachen, die Speiseröhre, der Magen, der Darm, die Leber mit Gallenwegen und die Bauchspeicheldrüse.

Verdauung beginnt im Mund

Wenn wir einen Biss von unserer Mahlzeit zu uns nehmen, dann beginnt die Verdauung gleich im Mund. Die Zähne arbeiten daran, das Essen zu zerkleinern und für die Verdauung vorzubereiten. Gleichzeitig wird der entstehende Speisebrei eingespeichelt und die im Speichel erhaltene Alfa-Amylase beginnt den Aufspaltungsprozess der Kohlenhydrate. Wenn wir ein Stück Brot lange genug kauen wird es anfangen süß zu schmecken, weil die langkettigen Stärkemoleküle in Glukose aufgespaltet werden. Das liefert Energie für unserem Körper.

Wenn wir aber unser Essen hinunterwürgen und noch mit einem Soda nachspülen, dann finden diese Prozesse nicht statt. Leider hat der Magen keine Zähne um die unverrichtete Arbeit mit derselben Effizienz zu bewältigen. Wer sich das Kauen noch nicht zur Gewohnheit gemacht hat, sollte mal versuchen jeden Bissen 20-30 mal zu kauen. Für eine Zeit kann man da ruhig mitzählen bis das gründliche Kauen zur zweiten Natur geworden ist.

Entleerungszeiten

Die Verweildauer in den einzelnen Abschnitten ist individuell verschieden und hängt stark von der Nahrungszusammensetzung ab. Die Speiseröhre selbst ist etwa 25 cm lang. Es dauert ungefähr 10 Sekunden bis ein Bissen durch diesen Schlauch gerutscht ist und im Magen ankommt. Hier bleibt die Nahrung im Durchschnitt 1-4 Stunden. Die Verweildauer von Kohlenhydrat ist kürzer als die von Eiweiß. Fettreiche Speisen bleiben am längsten im Magen; ein fetter Braten bis zu acht, und Ölsardinen bis zu neun Stunden. Deswegen sollte man mit Fett in der Ernährung eher sparsam umgehen.

Es ist gut wenn wir der Verdauung in der Nacht eine Ruhepause gönnen. Deswegen sollte die letzte Mahlzeit nicht viel später als 3 Stunden vor dem Schlafengehen eingenommen werden und leicht verdaulich sein. Man sollte die leichtverdaulichen Kohlehydrate bevorzugen und Fette soweit wie möglich meiden. Eine Frucht mit einem Toastbrot oder einem Zwieback wäre eine optimale Option für das Abendessen.

Die Entleerungszeiten des Dünndarms ab Nahrungsaufnahme beträgt etwa 7-9, die des Dickdarms 25-30 Stunden und die des Mastdarms mitunter 30-120 Stunden. Jetzt verstehen wir auch, warum der häufigste Darmkrebs den unteren Teil des Darmes befällt. Dort bleibt der Speisebrei am längsten liegen. Krebserregende Stoffe haben am längsten Zeit, auf den Darm einzuwirken. Also sollten wir besser krebserregende Substanzen meiden. Das wären z.B. polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe in gegrillten Fleisch, Meeresfrüchten und der Wurst sowie Schwermetalle, die sich gerne in tierischen Produkten anreichern. Fische sind auch oft mit Quecksilber belastet.

Der Magen

Der Magen liegt im linken Oberbauch. Er dient als Vorratsbehälter und Zerkleinerer. Pro Tag produziert er bis zu 3 Liter Magensaft. Dieser setzt sich aus Schleim, Salzsäure (HCl) Bikarbonat (HCO3), eiweißspaltenden Enzymen und dem Intrinsic-Faktor zusammen.

Die Schleime und das Bikarbonat schützen die Magenwand vor der sehr starken Salzsäure. Die maximale HCl-Sekretion würde etwa einen pH-Wert von 1 ergeben, der aber durch den Speisebrei auf pH 1,8-4 abgepuffert wird. Der niedere pH-Wert tötet die überwiegende Mehrzahl aller Bakterien ab. Der Zwölffingerdarm ist also sehr keimarm und übrigens basisch und nicht sauer wie der Magen. Wenn wir allerdings Flüssigkeiten während der Mahlzeiten zu sich nehmen, dann verdünnen wir die Magensäure und verzögern die Verdauungsarbeit, bis der Magen wieder einen optimalen ph-Wert generieren kann. Sehr heiße oder eiskalte Getränke verzögern die Verdauung noch mehr, weil der Mageninhalt erst einmal akklimatisiert werden muss.

Der Intrinsic-Faktor wird von der Magenwand abgesondert und ist für die Aufnahme und den Transport von Vitamin B12 notwendig. Fehlt dieser Faktor, kann gar kein Vitamin B12 aufgenommen werden. Oft kommt eine Mangelerscheinung in Personen mit Gastritis oder älteren Leuten vor. Ein regelmäßiger B12 Test wäre deswegen empfehlenswert.

Feste Nahrung bleibt so lange im Magen, bis sie in Teilchen von etwa 0,3 mm Durchmesser zerkleinert ist. Das geschieht durch peristaltische Wellen, die von mehreren Muskelschichten über den ganzen Magen produziert werden. Sie sind im untersten Teil des Magens besonders stark. Der Speisebrei wird vor- und zurückgeschoben. Dabei wird die Nahrung zermahlen, mit dem Magensaft durchmischt, und Fette werden fein verteilt. Hat man das Essen gut durchgekaut, dann nimmt man den Magen eine beträchtliche Arbeit ab.

Im unteren Teil des Magens ist der Speisebrei schon sehr fein und dünn, darüber sind die gröberen Teile geschichtet. Beim Hin- und Herbewegen wird immer ein Teil des gröberen Breis mitgerissen und weiter zerkleinert. Der feine Brei, Chymus genannt, kann dann über den Pförtner in den Zwölffingerdarm abfließen. Der Speisebrei kann nur in dem Maß an den Zwölffingerdarm abgegeben werden, in dem dieser ihn weiterverarbeiten kann. Dazu gibt es Messstellen am Magenausgang, die die genaue Zusammensetzung kontrollieren.

Entleerung des Magens

Die Arbeit und Entleerung des Magens wird durch viele Faktoren gesteuert. Es wirken verschiedene Hormone und Botenstoffe mit. Dauernd wird gemessen und verglichen. Der 10. Gehirnnerv spielt eine wichtige Rolle. Er regt die Magendrüsen an und ist für die Magenbewegung zuständig. Aber auch die Psyche spielt eine Rolle. Wir erinnern uns vielleicht an die Auswirkungen von Stress vor einer Prüfung! Es ist immer gut bei den Mahlzeiten eine entspannte Atmosphäre zu schaffen.

Der Pförtner ist meistens leicht geöffnet, sodass Flüssigkeit und der dünne Chymus frei abfließen können. Der Pförtner wird wieder geschlossen, wenn gröbere Nahrungsteile kommen. Unverdauliches wie Knochen, Faserstoffe und Fremdkörper verlassen den Magen während der Verdauungsphase nicht. Erst in der anschließenden Ruhephase laufen nach einer inneren Uhr spezielle Kontraktionswellen über Magen und Darm, wobei Unverdauliches und Verdauungssekrete entleert werden. Wir hören oft das Rumoren des Magens. Es macht also durchaus Sinn, wenn wir nur alle 5 Stunden etwas essen und zwischendurch dem Verdauungstrakt diese Ruhephase gönnen. 2 bis 3 Mahlzeiten am Tag zu regelmäßigen Uhrzeiten sind ideal.

Wenn wir dauernd am Naschen sind, wird oben immer wieder grober Speisebrei nachgefüllt. Der Magen wird nie fertig, alles zum feinen Chymus zu verarbeiten. So kann es passieren, dass vom Frühstücksbrot dann am Abend immer noch etwas im Magen herumlümmeln muss.

Unser Körper – ein Wunderwerk

Wir können lange nicht auf alle Einzelheiten, die im Verdauungstrakt ablaufen, eingehen. Wir müssten sonst ein ganzes Buch schreiben. Das Wenige hat aber bereits gereicht, um zu erkennen, welches Wunderwerk wir in unserem Körper vor uns haben. Helfen wir ihm, soweit es an uns liegt, bei seiner vielfältigen Arbeit! Das können wir durch einen vernünftigen, gesunden Lebensstil. Er wird es uns mit Gesundheit danken. Und wir danken ihm für seine großartigen Leistungen.

Esther Neumann

Esther Neumann studierte Ernährungswissenschaften auf der Universität Wien. Seitdem schrieb sie für viele Jahre für das Gesundheitsmagazin „Leben und Gesundheit“, und führte Gesundheitsvorträge in vielen Orten Österreichs durch. www.ernaehrungaktuell.at/

Martin Neumann

Martin Neumann hat in 1998 in Wildwood Lifestyle Center & Hospital an einen Kurs für Gesundheitsberatung teilgenommen. Seitdem hat er rund um die Welt Vorträge und Kurse über gesunde Lebensweise und natürliche Heilmethoden gehalten. Er ist der Gründer von dem Abundant Health Netzwerk.

Ein Artikel von RundumGesund.org

27. Juni 2021 von Esther Neumann

Sie kommen in fast jeder Zelle unseres Körpers vor. Ohne sie könnten wir keine Energie produzieren. Wir könnten weder atmen, noch würde unser Herz schlagen. Keinen Muskel könnten wir bewegen, es würde einfach nichts funktionieren. Gemeint ist ein winziges Organell in unseren Zellen mit dem eigentümlichen Namen Mitochondrium.

Wissenschaftler haben ihr Vorhandensein schon länger geahnt. Aber sehen konnte man sie erst nach der Erfindung des Elektronenmikroskopes so um die Mitte des vorigen Jahrhunderts. Mitochondrien sind so winzig klein wie Bakterien. Aber welch ein Innenleben haben sie! Sie werden mit Recht als die Kraftwerke unserer Zellen bezeichnet, weil sie durch den Abbau der Nahrungsmittel den größten Teil der Energie herstellen, die unser Körper für all seine Funktionen gebraucht.

Vorkommen und Aufbau

Mitochondrien kommen in allen Zellen unseres Körpers vor außer in den roten Blutkörperchen. Typisch sind etwa 1000 Mitochondrien pro Zelle. Diese große Anzahl zeigt uns schon, wie winzig klein sie sein müssen, wenn so viele von ihnen in eine Zelle passen. Sie nehmen darum auch bis zu 25% des Zellvolumens ein. Zellen die viel Energie verbrauchen, haben die meisten Mitochondrien. Dazu gehören die Muskel-, Nerven- und die Sinneszellen.

Mitochondrien sind von zwei Membranen, ähnlich einem Häutchen, umschlossen. Die äußere Membran ist glatt und enthält viele tunnelähnliche Kanäle, durch die kleine Moleküle, das sind kleinste Bauteilchen die unser Körper laufend aus unserer Nahrung umbaut, hindurchgeschleust werden können. Die innere Membran ist dagegen für fast alle Moleküle undurchlässig. Nur so kleine wie Wasser, Kohlenstoffdioxid und Sauerstoff können durch. Dafür besitzt sie viele Transportsysteme mit denen sie kontrolliert verschiedene Abbaustoffe aus unserer Ernährung ins Innere transportieren kann. Damit sie all diese vielfältigen Aufgaben übernehmen kann, ist sie stark gefaltet, damit eine große Oberfläche entsteht. InnenmembranAußenmembranRibosomDNA des Mitochondrium

Im Inneren der Mitochondrien, der sogenannten Matrix, laufen viele Stoffwechselleistungen ab. Wir werden noch darauf zurückkommen. Das Mitochondrium selber hat eine eigene DNA wie der Zellkern. Es kann sich also selber teilen. Seine Lebensdauer ist nicht sehr lange, nur etwa 10 bis 20 Tage. Es wird ständig durch Querteilung nachproduziert.

Aufgabe der Mitochondrien

Die Hauptaufgabe besteht darin, wichtige Abbauprodukte aus unserer Nahrung aufzunehmen und in Energie zu verwandeln. Andere Stoffe, die nicht mehr gebraucht werden, müssen in eine Form übergeführt werden, die der Körper leicht ausscheiden kann. Dazu gehört etwa der Harnstoffzyklus, der teilweise auch hier abläuft.

Betrachten wir einmal den Abbau von Fett aus unserer Nahrung. Wir essen Fett, weil wir daraus unter anderem auch Energie produzieren wollen. Unser Körper ist ein wahres Wunderwerk und ein riesiges, aufwändiges Chemielabor. Viele komplizierte Schritte sind notwendig, um von einem Esslöffel Öl zur Energie zu kommen. Wir wollen das ganze etwas vereinfacht zusammenfassen. Unsere Bauchspeicheldrüse stellt Enzyme zur Fettverdauung zur Verfügung. Die Galle zerlegt einen großen Fetttropfen in viele kleine Tröpfchen, damit die Enzyme leichter angreifen können. Dabei entstehen Fettsäuren und Glycerin die durch die Darmwand aufgenommen werden. Jetzt werden sie wieder zu richtigen Fettmolekülen zusammengesetzt. Da Fett nicht wasserlöslich ist und nicht einfach in der Lymphe oder im Blut schwimmen kann, wird es an Lipoproteine gebunden. Mit diesem Taxi gelang das Fett endlich in die Zelle, wo es in Energie umgewandelt werden soll.

Diese Umwandlung geschieht in unserem Mitochondrium. Dazu muss das Fettmolekül zuerst wieder in Glycerin und Fettsäure zerlegt werden. Die Fettsäure ist aber zu groß, um durch die Membran in das Innere des Mitochondriums zu kommen. Darum braucht es ein Transportsystem. Als Taxi dient hier das Carnitin, das jeder Sportler bestens kennt, glaubt er doch besonders viel davon zu brauchen, damit er mehr Fett verbrennen kann, um so zu mehr Energie zu kommen. Sind die Fettsäuren in den Mitochondrien, werden sie über einen komplizierten Vorgang zusammen mit Sauerstoff zu Energie, Wasser und Kohlenstoffdioxid umgeformt. Dieser Zyklus, bei dem die Fettsäuren abgebaut werden, heißt Beta-Oxidation.

Das ATP (Adenosintriphosphat), wie diese chemische Energie heißt, entsteht in der inneren Mitochondrienmembran. Der Körper braucht sie, um seine Muskeln zu bewegen, um lebensnotwendige organische Moleküle herzustellen und um Transportprozesse in der Zelle und von einer Zelle zur anderen abzuwickeln. Bei einem erwachsenen Menschen entspricht die Menge ATP, die täglich in seinem Körper auf- und abgebaut wird, etwa seinem Körpergewicht. Welche Leistung!

Das Glycerin aus dem Fett wird in den Zitronensäurezyklus eingeschleust. Das ist ein anderer äußerst komplizierter Zyklus der auch im Inneren der Mitochondrien abläuft. Er ist eine wichtige Drehscheibe im Stoffwechselgeschehen. Er baut Produkte aus der Ernährung ab und baut gleichzeitig neue Produkte wie etwa Aminosäuren, die kleinsten Bauteilchen von Eiweiß, wieder auf. Auch die Abbauprodukte von Kohlenhydrat und Eiweiß kommen in den Zitronensäurezyklus. Wir sehen daraus die wichtige Rolle, die er spielt. Auch aus diesem Umschlagplatz können wieder Bauteilchen abgezweigt werden um Energie zu gewinnen.

Fette liefern aber bei weitem die größte Energiemenge, gefolgt von Kohlenhydraten. Energieproduktion aus Eiweiß ist für den Körper nicht sehr ergiebig und wird nur herangezogen wenn nicht genügend Fette und Kohlenhydrate zur Verfügung stehen.

Umwandlung von Nährstoffen

Kohlenhydrate sind wichtige Energielieferanten. Manche Zellen wie die roten Blutkörperchen, die Nerven- und Gehirnzellen brauchen unbedingt den Traubenzucker, die Glukose, aus den Kohlenhydraten. Glukose wird darum in Form von Glykogen in der Leber gespeichert. Daraus kann zwischen den Mahlzeiten wenn keine neue Glukose zur Verfügung steht, wieder Glukose abgespalten werden. Werden mehr Kohlenhydrate als nötig aufgenommen und sind auch alle Glykogenspeicher gefüllt, werden Kohlenhydrate in Fett umgewandelt. Das wird in den Fettzellen gespeichert. Vorsicht: so kann Übergewicht entstehen!

Beim Fasten gewöhnen sich die Gehirn- und Nervenzellen nach einiger Zeit sogar daran, aus Fettsäuren Energie zu gewinnen. Aber die roten Blutkörperchen sind immer auf Glukose als Energie angewiesen. Werden so gut wie keine Kohlenhydrate mit der Nahrung aufgenommen, wie es bei manchen Diäten vorkommt, so muss der Körper aus Aminosäuren Glukose herstellen. Dieser Weg ist energetisch aber sehr aufwändig.

Abwechslungsreiche Ernährung

Wir haben gesehen, dass manche Nährstoffe ineinander übergeführt werden können. Hinsichtlich ihrer Funktion als Baustoffe für Knochen, Organe, Zähne und vieles mehr, lassen sie sich aber nicht austauschen. Es ist daher wichtig, dass wir uns ausgewogen und abwechslungsreich ernähren und einseitige Diäten vermeiden. Die beste Ernährung besteht aus viel Obst und Gemüse, Getreide, Nüssen und Samen. Aus all diesen Lebensmitteln wird unser Körper optimal versorgt und wir können genug Energie herstellen für alle Lebensfunktionen.

Ein Artikel von RundumGesund.org