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Fettverbrennung beim Menschen

Allgemeines:

In den vorangegangen Kapitel wurde erwähnt, dass im Rahmen von Stoffwechselvorgangen Fettsäuren durch chemische Spaltung von Fett gewonnen (Fett kann sowohl aus der Nahrung als auch körpereigenen Fettgewebe stammen). Diese Fettsäuren werden dem menschlichen Stoffwechsel zugeführt und dienen der Energieversorgung beim Menschen. Der sog. Brennwert reinen Fettes beträgt 39 kJ/g; menschliches Fettgewebe hat aufgrund seines Aufbaus einen Brennwert von ca. 29 kJ/g.
 

Fettverbrennung beim Menschen:
Wie in einem anderen Kapitel erwähnt, setzt sich der Energiebedarf beim Menschen aus dem Grundumsatz (der Grundumsatz ist die benötigte Energie, die notwendig ist, um alle Funtkionen des Körpers aufrecht zu erhalten, ca. 4,2 KJ pro Kg Körpergewicht) und dem Leistungsumsatz (Körperwachstum und körperliche Aktivität) zusammen.

Hier sei bereits eine erste Größenangabe gegeben, um sich die Fettverbrennung und Energiezufuhr beim Menschen zu verabschaulichen). Ein Kilogramm Fettgewebe abzubauen, würde die "Freisetzung" von ca. 29.000 kJ bedeuten, ein durchschnittlicher Mensch benötigt aber nur ca. 7.500 kJ.
 

Wie entsteht Körperfett (Wiederholung):
Wie in anderen Kapiteln erwähnt, nimmt der Körper zur Deckung des Energiebedarfs hauptsächlich Kohlenhydrate auf (folgende Nährstoffe werden durch die Nahrumg aufgenommen: Kohlenhydrate, Fette und Proteine). Leider ist die Speichermöglichkeit von Kohlenhydraten (v.a. Glucose) im menschlichen Körper sehr begrenzt (Leber kann ca. 150 g speichern). Sind die Kohlenhydratspeicher mit überschüssigen Kohlenhydraten bereits gefüllt (Glucose wird in Form von Glycogen gespeichert), wird Glucose in Fett umgewandelt.

Nimmt man bei der Nahrungsaufnahme viel Kohlenhydrate zu sich, so steigt der Blutzuckerspiegel, dass zu einer "Ausschüttung" des körpereigenen Hormons Insulin führt (die aufgenommenen Kohlenhydrate werden im Darm zu Glucose gespalten und ins Blut abgegeben). Dies signalisiert dem Körper die Glucose in den Zellen zur Energieerzeugung zu  verwenden (sog. Glycolyse), als Glycogen in Glycogenspeichern einzubringen oder die Glucose in Fett umzuwandeln (sog. Lipogenese). Die Lipogenese ist biochemisch ein interessanter, chemischer Prozeß. In einem ersten Schritt wird die Glucose in sog. Acetyl-CoA umgewandelt, die im Rahmen der Fettsäure-Synthese in Fettsäuren umgewandelt werden. Die Fettsäuren "reagieren" mit Triglyceriden Fetten (für interessierte: Fette sind Ester aus Glycerin und Fettsäuren -> siehe auch Lernort-mint Chemie) und gelangen anschließend in die Fettzellen. 

Nahrungsmittel enthalten aber nicht nur Kohlenhydrate, sondern auch Fett. Bei der Nahrungsaufnahme wird Fett in den Darmzellen aufgenommen und an das Lymphsystem abgegeben. Von hier aus gelangen die Fette ins Blutt und werden so direkt zu den Fettzellen transportiert.

Energieerzeugung beim Menschen:
Normalerweise wird die vom Darm abgegebene Glycose in den Zellen mittels Glycolyse zu Energie umgewandelt. Neben der Glucose sind auch die Fettsäuren zentraler Energieträger im menschlichen Körper, so können viele Organe und Muskeln auch Fette in Form von Fettsäuren zur Energiegewinnung verwenden.

Sowohl Glucose als auch Fettsäuren können in Acetyl-CoA umgewandelt werden und im Citratcyclus und der Atumgskette in Energie umgewandelt werden. Leider besteht bei der Verwendung der beiden "Energieträgern" eine gegenseitige Beeinflussung. Der Insulinpegel (verursacht durch die Konzentration an Glucose im Blut) hemmt die Freisetzung von Energie aus Fetten (Insulin unterbindet also die Fettverbrennung). Dies liegt daran, dass Insulin das Carnitin-Transportsystem hemmt (die Fettsäuren im Blut müssen ins Zelleninnere zu den Mitochondrien gebracht werden, dies wird durch Carnitin bewerkstelligt). Die Fettsäuren können aus diesem Grund nicht zur Energieerzeugung verwendet werden und "reagieren" zu Fetten zurück und werden in die Fettzellen zurücktransportiert. In einem solchen Fall wird nur Glucose als Energieträger zur Energiegewinnung verwendet. 

Glucose und Fettsäuren im Körper:
Der oben beschriebene Prozess begründet die heute gültige Aussage "der Verzehr von Kohlenhydraten verhindert weitgehend die Möglichkeit, dass der menschliche Körper Fette bzw. Fettsäuren als Energieträger verwendet. Dies liegt daran, dass die Verwertung von Kohlenhydraten effizienter ist, als die Verwertung von Fettsäuren und dazu führt, dass zunächst Kohlenhydrate zur Energieerzeugung verwendet werden, ehe auf (vorhandene) Fette zurückgegriffen wird. Aus diesem Grund entwicklete sich im Laufe der menschlichen Evolution die Regelung des Energiehaushaltes mittels Insulin. Das Vorhandensein von (großen) Mengen Insulin hemmt somit die Verwertung von Fetten. 

Bei jedem Prozess der Fettverbrennung muss also diese Zusammenspiel zwischen Fetten bzw. Fettsäuren und Glucose beachtet werden. Dies gilt z.B. auch bei Diäten.
 
 

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