Ernährung

Die Physiologie der Ernährung ist Gegenstand der Ernährungsphysiologie und Ernährungswissenschaft. Mit dem Einfluss der Ernährung auf Gesundheit, Prävention und Erkrankungen befasst sich die Ernährungsmedizin.

Der individuelle Nährstoff- und Energiebedarf wird unter anderem beeinflusst durch:

• Alter
• Geschlecht
• Körperzusammensetzung
• Körperliche Aktivität
• Schwangerschaft und Stillzeit
• Erkrankungen
• Medikamente
• Umweltbedingungen

Eine bedarfsgerechte Ernährung muss daher sowohl die benötigte Energie als auch eine ausreichende Versorgung mit Makro- und Mikronährstoffen sowie Flüssigkeit gewährleisten.^[1]

Nach der Art der aufgenommenen Nahrung können biologisch grundsätzlich folgende Ernährungsformen unterschieden werden:

Beim Menschen werden darüber hinaus verschiedene Ernährungsmuster bzw. Kostformen unterschieden, z.B.:

• Mischkost
• vegetarische Ernährung
• vegane Ernährung
• Mediterrane Ernährung
• kohlenhydratreduzierte Kostformen
• therapeutische bzw. krankheitsspezifische Kostformen

Die gesundheitliche Bewertung einer Ernährungsform hängt nicht allein von ihrer Bezeichnung, sondern insbesondere von Lebensmittelauswahl, Nährstoffversorgung, Energiezufuhr und individueller Situation ab.

Die menschliche Ernährung basiert auf der Zufuhr von Lebensmitteln, die Makronährstoffe, Mikronährstoffe, Ballaststoffe, Wasser und weitere bioaktive Bestandteile enthalten.

Makronährstoffe werden in vergleichsweise großen Mengen benötigt. Zu ihnen zählen insbesondere Kohlenhydrate, Proteine und Fette.

Kohlenhydrate dienen insbesondere der Energieversorgung. Sie kommen unter anderem als Einfach-, Zweifach- und Mehrfachzucker sowie als Stärke vor.

Für die ernährungsphysiologische Bewertung ist nicht nur die Kohlenhydratmenge, sondern auch deren Lebensmittelquelle relevant. Vollkornprodukte, Gemüse, Obst und Hülsenfrüchte liefern neben Kohlenhydraten unter anderem Ballaststoffe, Vitamine und Mineralstoffe.

Proteine bestehen aus Aminosäuren. Sie werden unter anderem für:

• Aufbau und Erhalt von Gewebe
• Enzyme
• Transportproteine
• Rezeptoren
• bestimmte Hormone
• Bestandteile des Immunsystems

benötigt.

Protein kann sowohl aus tierischen als auch aus pflanzlichen Lebensmitteln aufgenommen werden. Proteinbedarf und optimale Zufuhr können sich je nach Lebensalter, körperlicher Aktivität und Erkrankung unterscheiden.

Fette dienen als Energieträger und Energiespeicher und sind Bestandteile biologischer Membranen.

Bestimmte Fettsäuren sind essenziell. Fette ermöglichen zudem die Aufnahme der fettlöslichen Vitamine Vitamin A, Vitamin D, Vitamin E und Vitamin K.

Für die gesundheitliche Bewertung ist neben der Fettmenge insbesondere die Fettsäurezusammensetzung relevant.

Ballaststoffe sind überwiegend unverdauliche Bestandteile pflanzlicher Lebensmittel.

Sie beeinflussen unter anderem:

• Stuhlvolumen und Darmmotilität
• Sättigung
• Glukose- und Lipidstoffwechsel
• bakterielle Fermentation im Colon
• Zusammensetzung und Stoffwechsel der Darmflora

Bestimmte Ballaststoffe werden durch die intestinale Mikrobiota fermentiert. Dabei entstehen unter anderem kurzkettige Fettsäuren wie Acetat, Propionat und Butyrat.

Mikronährstoffe werden in kleineren Mengen benötigt und umfassen insbesondere Vitamine, Mineralstoffe und Spurenelemente.

Sie erfüllen zahlreiche Funktionen als:

• Cofaktoren enzymatischer Reaktionen
• Bestandteile von Hormonen und Proteinen
• Regulatoren des Zellstoffwechsels
• Bestandteile von Knochen und Geweben
• Faktoren der Blutbildung und Immunfunktion

Sowohl eine unzureichende als auch eine übermäßige Zufuhr einzelner Mikronährstoffe kann gesundheitliche Folgen haben.

Referenzwerte dienen zur Beurteilung einer bedarfsgerechten Zufuhr auf Bevölkerungs- bzw. Gruppenebene. Der individuelle Bedarf kann davon abweichen.^[1]

Wasser ist für zahlreiche physiologische Funktionen notwendig, unter anderem für:

• Regulation der Körpertemperatur
• Stofftransport
• Ausscheidung
• Aufrechterhaltung von Blutvolumen und Osmolarität
• Elektrolythaushalt

Wasser wird über Getränke und wasserhaltige Lebensmittel aufgenommen.

Als Getränke eignen sich insbesondere Wasser und andere kalorienfreie Getränke. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung empfiehlt gesunden Erwachsenen als Orientierung rund 1,5 Liter Getränke pro Tag, wobei der individuelle Flüssigkeitsbedarf unter anderem durch Temperatur, körperliche Aktivität, Ernährung und Erkrankungen beeinflusst wird.^[2]

Mineralwasser kann abhängig von seiner Zusammensetzung zusätzlich zur Zufuhr von Mineralstoffen wie Calcium oder Magnesium beitragen.

Die mit der Nahrung aufgenommene Energie wird insbesondere durch Kohlenhydrate, Fette und Proteine bereitgestellt.

Der Energiebedarf setzt sich vereinfacht aus:

• Grundumsatz
• körperlicher Aktivität bzw. Leistungsumsatz
• nahrungsinduzierter Thermogenese
• gegebenenfalls zusätzlichem Bedarf für Wachstum, Schwangerschaft oder Stillzeit

zusammen.

Die langfristige Beziehung zwischen Energieaufnahme und Energieverbrauch wird als Energiebilanz bezeichnet.

Eine längerfristig positive Energiebilanz kann eine Zunahme der Körpermasse begünstigen, während eine negative Energiebilanz zu Gewichtsverlust führt.

Körpergewicht und Körperzusammensetzung werden jedoch zusätzlich durch zahlreiche biologische, hormonelle, genetische, psychosoziale und umweltbedingte Faktoren beeinflusst.

Die ernährungsphysiologische Qualität einer Ernährung lässt sich nicht allein anhand einzelner Nährstoffe beurteilen.

Von Bedeutung sind unter anderem:

• Vielfalt der Lebensmittelauswahl
• Energiedichte
• Ballaststoffgehalt
• Proteinqualität
• Fettsäurezusammensetzung
• Gehalt an Vitaminen und Mineralstoffen
• Gehalt an freien Zuckern
• Salz- bzw. Natriumzufuhr
• Verarbeitungsgrad
• Portionsgrößen

Gesundheitsfördernde Ernährungsmuster basieren typischerweise auf einer vielfältigen Auswahl nährstoffreicher Lebensmittel.

Die Weltgesundheitsorganisation beschreibt Angemessenheit, Balance, Moderation und Vielfalt als zentrale Prinzipien einer gesunden Ernährung.^[3]

Ernährungsempfehlungen sollen eine bedarfsgerechte Nährstoffversorgung unterstützen und ernährungsmitbedingten Erkrankungen vorbeugen.

Die lebensmittelbezogenen Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) für gesunde Erwachsene betonen unter anderem:^[2]

• Wasser als bevorzugtes Getränk
• reichlichen Verzehr von Gemüse und Obst
• regelmäßigen Verzehr von Hülsenfrüchten und Nüssen
• Bevorzugung von Vollkornprodukten
• Bevorzugung pflanzlicher Öle
• angemessenen Verzehr tierischer Lebensmittel
• Begrenzung stark zucker-, salz- und fettreicher Lebensmittel

Ernährungsempfehlungen für bestimmte Lebensphasen oder Erkrankungen können davon abweichen.

Die Ernährung gehört zu den wichtigen Einflussfaktoren auf Zusammensetzung und Stoffwechsel der intestinalen Mikrobiota.

Insbesondere die Menge und Art fermentierbarer Kohlenhydrate und Ballaststoffe beeinflussen das Substratangebot für Darmbakterien.

Dabei können unter anderem kurzkettige Fettsäuren entstehen. Diese sind an verschiedenen lokalen Stoffwechselprozessen und der Funktion der intestinalen Schleimhaut beteiligt.

Aus Veränderungen des Mikrobioms lässt sich jedoch nicht automatisch eine bestimmte Erkrankung oder eine allgemeine therapeutische Ernährungsempfehlung ableiten.

Der Nährstoffbedarf verändert sich im Verlauf des Lebens.

Besondere Anforderungen bestehen unter anderem bei:

• Säuglingen und Kindern
• Jugendlichen
• Schwangerschaft
• Stillzeit
• höherem Lebensalter
• intensiver körperlicher Aktivität
• akuten und chronischen Erkrankungen

Im höheren Lebensalter können beispielsweise eine ausreichende Energie- und Proteinzufuhr sowie die Vermeidung von Mangelernährung und Sarkopenie besondere Bedeutung erlangen.

Eine qualitativ oder quantitativ von den physiologischen Erfordernissen abweichende Ernährung wird als Fehlernährung bzw. Malnutrition bezeichnet.

Dabei können verschiedene Formen auftreten:

Diese Formen schließen sich nicht gegenseitig aus. So können beispielsweise bei Adipositas gleichzeitig Defizite einzelner Mikronährstoffe oder eine qualitative Mangelernährung vorliegen.

Ernährung ist ein modifizierbarer Einflussfaktor bei zahlreichen Erkrankungen. Dazu zählen unter anderem:

• Adipositas
• Typ-2-Diabetes
• Arterielle Hypertonie
• Dyslipidämie
• Metabolisches Syndrom
• kardiovaskuläre Erkrankungen
• bestimmte gastrointestinale Erkrankungen
• Osteoporose
• Mangelernährung

Die Entstehung dieser Erkrankungen ist in der Regel multifaktoriell. Ernährung stellt daher meist einen von mehreren biologischen und umweltbedingten Einflussfaktoren dar.

Eine unzureichende Versorgung einzelner Mikronährstoffe kann durch:

• geringe Zufuhr
• erhöhten Bedarf
• Malabsorption
• chronische Erkrankungen
• Medikamente
• erhöhte Verluste

entstehen.

Beispiele sind Eisenmangel, Vitamin-B12-Mangel, Folsäuremangel oder Vitamin-D-Mangel.

Zur Beurteilung können je nach klinischer Fragestellung Ernährungsanamnese, körperliche Untersuchung und gezielte Labordiagnostik eingesetzt werden.

Die Ernährungsmedizin nutzt ernährungsbezogene Maßnahmen zur Prävention und Behandlung von Erkrankungen.

Mögliche Interventionen umfassen:

• Anpassung der Energiezufuhr
• Veränderung der Makronährstoffzusammensetzung
• Optimierung der Proteinversorgung
• Erhöhung oder Anpassung der Ballaststoffzufuhr
• gezielte Behandlung nachgewiesener Mikronährstoffdefizite
• krankheitsspezifische Ernährung
• Enterale Ernährung
• Parenterale Ernährung

Ernährungsmedizinische Maßnahmen sollten sich an Diagnose, Ernährungszustand, individuellem Bedarf und vorhandener Evidenz orientieren.

• Ernährungsmedizin
• Ernährungsphysiologie
• Ernährungswissenschaft
• Energiebedarf
• Energiebilanz
• Grundumsatz
• Makronährstoff
• Kohlenhydrat
• Protein
• Fett
• Ballaststoff
• Mikronährstoff
• Vitamin
• Mineralstoff
• Elektrolyt
• Mineralwasser
• Darmflora
• Eisenmangel
• Vitamin-B12-Mangel
• Calciferol
• Mangelernährung
• Überernährung
• Adipositas
• Metabolisches Syndrom

• Deutsche Gesellschaft für Ernährung: Gut essen und trinken – die DGE-Empfehlungen
• World Health Organization: Healthy diet
• European Food Safety Authority: Nährstoffaufnahme-Referenzwerte
• Ernährung im Alltag einordnen: Makronährstoffe, Mikronährstoffe und Ernährungs-Check