Die artgerechte Ernährung des Homo Sapiens

Der Kohlenhydratkonflikt! (II)


Okay komm Junge, was sind denn nun Kohlenhydrate?

Kohlenhydrate liefern 4 Kalorien pro Gramm. Werden vor allem durch die Verdauungsenzyme Amylase, Glykosidasen, Disaccharidasen, welche durch Mund- und Bauchspeicheldrüsen gebildet werden, in vom Darm aufnehmbare Einfachzucker zerlegt und werden im Dünndarm durch Natrium-Glucose-Cotransporter (SGLT) in einen Enterozyt ("Darmzelle") und durch Glut 2 in das Blut aufgenommen.

Kohlenhydrate


Fruchtzucker wird durch den Glut 5 Transporter im Darm aufgenommen, welcher durch Traubenzucker stimuliert wird. Im Darm regen Kohlenhydrate die Produktion von Glucagon-like Peptide 1 an, welches die Ausschüttung von Insulin fördert. Im Blut angekommen gelangen einfache Kohlenhydrate über die Pfortader zur Leber. Dort werden sie in die Glykogenspeicher der Leber gespeichert, sofern diese nicht schon gefüllt sind.

Anschließend geht es weiter in den Blutkreislauf. Der Blutzucker steigt. Die Bauchspeicheldrüse, welche vor allem zur Produktion von Verdauungsenzymen zuständig ist ("Bauch Speichel"), produziert nebenbei auch Hormone wie Insulin. Dieses wird nicht nur durch GLP1, sondern auch durch den steigenden Blutzuckerspiegel ausgeschüttet und sorgt dafür, dass verschiedene Glukosetransporter vermehrt zur Zellmembran einzelner Gewebe (z.B. Muskulatur, Fettzelle) wandern, um die Glukosemoleküle aus dem Blut aufzunehmen.

Eine Fettzelle baut die Glukose weiter ab und speichert sie als Fett. Eine Muskelzelle füllt erstmals, sofern diese nicht schon überfüllt sind, seine Glykogenspeicher auf. Schnellzuckende Muskelfasern, die starken Typ2, mit einer hohen Erregungsschwelle, welche vor allem beim Sprint und Maximalkrafttraining benutzt werden, arbeiten entweder mit ATP und Kreatin, oder mit Traubenzucker. Sie besitzen, im Vergleich zu den langsamen Typ1 Fasern weniger Mitochondrien für den Fettstoffwechsel, weniger Kapillaren, mäßig Myoglobin und sind vorwiegend mit Enzymen für den aeroben und anaeroben Kohlenhydratstoffwechsel ausgestattet.

Sooo interessant das eventuell ist.
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    Kohlenhydrate sind nicht essentiell für die Funktion des menschlichen Körpers. Sie können aus glukoplastischen Aminosäuren und aus Glycerin der Triglyzeride ("Fette") gebildet werden. Der "Kohlenhydratbedarf" der "kohlenhydratabhängigen" Organe reduziert sich mit zunehmender Utilisierung von Ketonkörpern.
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Aber Muskelkontraktion benötigt doch Kohlenhydrate? Dies klären wir noch im Rahmen des Kohlenhydrat-Themas.

"Die Untere Zufuhrgrenze für Nahrungskohlenhydrate, die mit dem Leben noch vereinbar ist, ist anscheinend null, vorausgesetzt, es werden ausreichend Mengen Eiweiß und Fett konsumiert." ist im Dietary Recommended Intakes (DRI), den US- amerikanischen Ernährungsempfehlungen zu finden. Und um Dr. med. Wolfgang Lutz, Auto der Bücher "Leben ohne Brot" und "Cholesterin und tierische Fette. Eine Neubewertung. 1988" zu zitieren:
    "Wir müssen zurück an die Wurzel der Zivilisationskrankheiten, an die Kohlenhydrate."
Also doch keine Kohlenhydrate? Es fängt doch grade erst an!

Und wo wird’s gespeichert?

Die Kohlenhydrate, die wir mit der Nahrung aufnehmen, werden als Glykogen in unserer Muskulatur und unserer Leber gespeichert. In der Muskulatur wird Traubenzucker über einen Glukosetransporter (GLUT 4) aufgenommen und durch das Enzym Hexokinase mit einem negativ geladenen Phosphat verbunden. Das so entstehende Glukose-6-Phosphat kann die Zellmembran nicht mehr überwinden. Das bedeutet: Die in einer Muskulatur gespeicherten Kohlenhydrate können nur noch von dieser Muskulatur selbst verbraucht werden.

In der Praxis bedeutet das: Wenn du am Mittwoch deinen Bizeps trainierst und hier deine Kohlenhydrate verbrauchst, dann werden vermehrt GLUT-4 Transporter in der Muskelzelle deines Bizepses zur Zellmembran geschafft. Wenn du danach Kohlenhydrate isst, dann speichert vor allem dieser Muskel die gegessenen Kohlenhydrate. Wenn du am Donnerstag kein Bizepstraining absolvierst, dann ist der Bizeps am Freitag noch mit Kohlenhydraten gefüllt.

Die Leber und die Bauchspeicheldrüse hingegen arbeiten mit einem Isoenzym der Hexokinse, der sogenannten Glukokinase. Diese arbeitet erst effektiv, wenn der Blutzucker erhöht ist. Wie eine Art Sensor. Sprich, steigt der Blutzucker nur unwesentlich, dann ist dieses Enzym kaum aktiv.

Das Enzym um Glukose-6-Phosphat wieder in einfache Glukose zu spalten, nennt sich Glukose-6-Phosphatase und findet sich, wie schon angedeutet, nicht in der Muskulatur, sondern in der Leber statt. Daher dient das Leberglykogen zur Aufrechterhaltung eines konstanten Blutzuckerspiegels für den gesamten Körper, nicht aber das Muskelglykogen.

Die Glukoneogenese beschreibt den Prozess wie aus "Eiweiß" Zucker wird. Der "Kohlenhydratesser" ist auf etwa 150g Kohlenhydraten am Tag angewiesen. Isst er weniger, betreibt sein Körper vermehrt Glukoneogenese, um diese 150g selbst zu produzieren, um so die oft als "glukoseabhängigen" bezeichneten Organe mit Traubenzucker zu versorgen. In der Regel kann jedes Organ, bis auf die roten Blutkörperchen, mit Ketonkörpern arbeiten. Nach einer Umstellung!

In der Nacht verliert der auf Kohlenhydrate angewiesene Mensch etwa 60 g Kohlenhydrate (Sportphysiotherapie, 2011). Der nicht auf Kohlenhydrate angewiesene spart seine Kohlenhydrate für "Höchstleistungen" auf.

Kohlenhydrate

Und so lange dauerts!

Eine Umstellung auf eine kohlenhydratreduzierte Lebensweise dauert bei "gesunden" Menschen nicht so lange, wie einige denken. Eine Untersuchung aus dem Jahre 1997 konnte zeigen, dass es schon 3 Tage nach Umstellung auf eine kohlenhydratreduzierte Ernährungsweise (15% Kohlenhydrate, 60% Fett) zu einer verstärkten Ausnutzung der Nahrungsfette kam (Schrauwen P et al 1997).

Auch in der Literatur über die menschliche Anatomie und Physiologie wird für eine solche Umstellung eine Zeitspanne von etwa 4-10 Tagen angegeben, sofern sehr wenige Kohlenhydrate verzehrt werden. Solange braucht das Enzym Ketoacyl COA Transferase bis es vermehrt exprimiert wird, so, dass die "eigentlich zuckerabhängigen Organe" jetzt auch mit Ketonkörpern arbeiten können und unser "Kohlenhydratbedarf" auf etwa 40- 60 g Kohlenhydrate am Tag absinkt.

Diese Menge wird unserem Körper zur Verfügung gestellt, egal ob du Kohlenhydrate isst oder nicht. Wenn du sie nicht isst, dann produziert dein Körper über Glycerin ("Fettabbau"), Laktat ("Laktatdehydrogenase"), Glutamin, Alanin ("Alanin Aminotransferase") und einigen anderen Aminosäuren über Pyruvat, Oxalacetat und Glyceron-3-Phosphat seinen Zucker.
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    Der Prozess aus Pyruvat ("also Aminosäuren") Glukose zu produzieren, ist teurer als aus Glukose Pyruvat ("und am Ende ATP") oder Glukose aus Glycerin ("Fettabbau") zu produzieren. Daher verbraucht das Essen von wenigen Kohlenhydraten tendenziell mehr Energie. Der Körper geht ungern an seine Eiweisspeicher, um dieses unter umständlichen und energieaufwändigen Prozessen in Traubenzucker umzuwandeln.
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Es ist daher nicht verwunderlich, dass ein "Energiemangel" in Form von ADP ("ein Phosphat weniger als ATP") das geschwindigkeitsbestimmende Enzym der Glukoneogenese ("Pyruvat Carboxylase") hemmt und hohe Konzentrationen an Energie ("ATP") diese fördert.

Ein Glück! Aber wenn der Fettstoffwechsel schlecht funktioniert? Denk mal an chronisch erhöhte Insulinspiegel, auch induziert über Stressachsenaktivität und "falsche" Nahrungsmittel oder "ständiges Snacken" und damit auch "ständig erhöhte Insulinspiegel", welche die Fettverbrennung hemmen!?

Zurück zum Kohlenhydratesser. Dieser ist im Grunde auf "Snacking" angewiesen, da lange Perioden ohne Nahrung dazu führen würden, dass er tendenziell vermehrt Körperprotein abbaut. Dr. Wolfgang Lutz hat auch den nächtlichen Eiweißzoll des Kohlenhydratessers definiert. Er konnte feststellen, dass schon nach 3 Stunden ohne Nahrung, der Alaninspiegel im Blut deutlich ansteigt. Nach einer Umstellung auf fettproteinbetonte Kostformen reduzierten sich diese Alaninspiegel.

"Muskelkontraktion braucht aber Kohlenhydrate…" - braucht wie viel?

In der Muskulatur werden etwa 12- 30 g Traubenzucker pro Kilogramm als Muskelglykogen gespeichert. Jedes Gramm Kohlenhydrate bindet in etwa 2,6 g Flüssigkeit. Das führt dazu, dass eine kohlenhydratreichere Ernährungsweise deine Muskulatur voller erscheinen lässt. Das ist aber nicht wirklich Muskulatur, sondern Flüssigkeit und Energie. Die Leber speichert etwa 75-100 g Traubenzucker als Leberglykogen und im Blut befindet sich in der Regel etwa 4,5 g Glukose.
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    Ein 85 Kilogramm schwerer Sportler besitzt in etwa 40 Kilogramm Muskulatur. 40 x 12 g oder 40 x 30 g Traubenzucker bedeutet, dass er etwa 480 g- 1200 g Kohlenhydrate in seiner Muskulatur speichern kann. Zusammen mit den 100 g in der Leber und den 5 g im Blut bewegen wir uns bei einer Speichergröße für Kohlenhydrate von etwa 600g- 1300g.
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Um diese Maximal zu füllen, wird von Bussan (2002) empfohlen, einmalig, 10 g Kohlenhydrate pro KG Körpergewicht zu verzehren. Das entspricht im obigen Beispiel etwa 850 g. Passt. Wenn wir davon ausgehen, dass etwa 150 g pro Tag verbraucht werden und es sich um 600 g Speicher handelt. Okay, es wären 750 g, aber der Bereich passt in etwa. Sind die Speicher voll, aber auch erst dann, dann werden etwa 150 g Fett aus 475 g Kohlenhydraten hergestellt (Acheson KJ et al 1988).

Sind die Speicher aber entleert, dann kannst du "ohne Probleme" ein knappes Kilo Kohlenhydrate verzehren, ohne, dass du Fett ansetzt. Da es allerdings zu einem massiven Insulinanstieg kommt, wird die Oxidation von Fettsäuren komplett unterbunden. Jedes Gramm Nahrungsfett, was du jetzt zuführst, wird in den dafür vorgesehen Speichern ("den beliebten Fettzellen") gespeichert und wenn diese gefüllt sind, temporär auch in anderen Geweben (Gefäßen, Organen …) und kaum mehr verbrannt.

Die Absorptionsgeschwindigkeit von Traubenzucker aus dem Darm beträgt in etwa 1 g pro Minute (Jentjens et al 2001). Bei unseren 800 g dauert es ungefähr 14 Stunden bis diese im Blut und wahrscheinlich auch verarbeitet in unseren Glykogenspeichern vorzufinden sind.

Also haben wir, die über den Daumen gepeilte Milchmädchenrechnung geht weiter, in etwa 14 Stunden keine oder sehr viel weniger Fettverbrennung, sofern diese Menge "auf ein Mahl" verzehrt werden würde. Aber, solange die Fettzufuhr niedrig bleibt und die Speicher vorher entleert waren, füllen wir nur unsere Kohlenhydratspeicher. Dazu "ziehen" wir eine Menge Wasser, verbessern die Hydratisierung unserer Muskulatur, wir sehen "voller" aus und rüsten uns für das nächste Training. Richtig?

Schauen wir.

Kohlenhydrate

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Bilder: Let Ideas Complete | Thomas Koch | Matthias Busse

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