Kohlenhydrate Energiehauptquelle unserer Existenz
Was sind Kohlenhydrate?
Kohlenhydrate (mit anderen Worten Saccharide ) ist eine Klasse organischer Naturstoffe.
Der Name kommt von der Zusammensetzung zweier Begriffe, nämlich ” Kohle ” und “Wasser”.
Der Grund dafür entstammt der Tatsache, dass die ersten bekannten Kohlenhydrate von der Wissenschaft der Formel Cx(H2O)y untergeordnet waren und tatsächlich aus Wasser und Kohlenstoffverbindungen bestanden haben. Aus chemischer Sicht sind Kohlenhydrate organische Verbindungen, bestehend aus unverzweigten Ketten von Kohlenstoff-, Sauerstoff- und Wasserstoffatomen.
Im Bodybuilding sind Kohlenhydrate für die meisten Athleten der Hauptlieferant der Energie. Als Hauptquelle für schnell verfügbare Energie machen die Kohlenhydrate dagegen nur 2% der gesamten Energiereserven im menschlichen Körper aus.
Außerdem werden 80% der Energiereserven in den Fettzellen eingespeichert, und die restlichen 18% – in der Skelettmuskulatur. Angesicht der Tatsache, dass jedes Gramm Kohlenhydrate im Körper zusammen mit 4 g Wasser gespeichert wird, spielt das Wasser für die Fettspeicherung absolut keine Rolle, daher ist es für den menschlichen Organismus vom Vorteil nur Fettreserven als Energiehauptquelle zu speichern.
Welche Bedeutung haben Kohlenhydrate aus der biologischen Sicht?
Die Hauptfunktion der Kohlenhydrate ist der Aufbau der Struktur, d.h. sie nehmen an der Bildung der Zellstrukturen (beispielsweise für Zellenwände der Pflanzen) teil. Bei Pflanzen erfüllen Kohlenhydrate zusätzlich einen Schutzmechanismus. Zu Grunde diverser Schutzmechanismen bei Pflanzen wie Dornen oder Stacheln liegen Kohlenhydrate.
Kohlenhydrate erfüllen gleichzeitig mehrere verschiedene Funktionen: als Speicher für Nährstoffreserven sind sie nicht wegzudenken, spielen auch eine wichtige Rolle in komplexen Molekülen und sind an dem Aufbau von DNA und ATP beteiligt.
Kohlenhydrate sind für uns, Menschen, die wichtigste Energiequelle. Bei der Oxidation von 1 g Kohlenhydrate werden etwa 0,4 g Wasser und 4,1 kcal Energie freigegeben.
Kohlenhydrate sind für die Regulierung der Osmoregulation und den osmotischen Druck verantwortlich. Das Blut enthält etwa 100 mg Glucose, und deren Konzentration ist von dem Blutströmungsdruck abhängig.
Darüber hinaus spielen Kohlenhydrate eine grosse Rolle für die Funktion unserer Rezeptoren – der größte Teil der Oligosaccharide sind an den Rezeptorenorganen beteiligt.
Welche Arten der Kohlenhydrate existieren?
Es gibt folgende Kohlenhydrate:
Einfache oder schnelle Kohlenhydrate oder Zuckerarten: Mono- und Disaccharide
Langsame oder komplexe Kohlenhydrate oder Zuckerarten: Oligo- und Polysaccharide
Faser- oder unverdauliche Kohlenhydrate werden als Ballaststoffe definiert.
Monosaccharide sind so aufgrund der Tatsache genannt, da sie den Namen nur einer Zuckergruppe enthalten (zum Beispiel Glucose, Fructose oder Galactose) . Disaccharide sind durch die Überreste von zwei Monosacchariden gebildet.
Die bekanntesten Zuckervertreter von Disacchariden sind Laktose und Saccharose (gewöhnlicher Haushaltszucker)unter anderem.
Metabolismus (Stoffwechsel) der Kohlenhydrate
Stoffwechsel der Kohlenhydrate wird in 3 Arten von Prozessen gegliedert:
Glycolyse (Abbau von Glucose und anderen Zuckern mit der Freisetzung von Lebensenergie im Körper von jedem Lebewesen);
Glycogenese (Synthese von Glucose aus Glykogen);
Gluconeogenese (die Glykogen-Bildung aus Fettsäuren).
Kohlenhydrate werden vor allem durch die Höhe des Blutzuckerspiegels bestimmt. Dieser Prozess ist auch abhängig von der Nährstoffzusammensetzung und der letzten Mahlzeit. Der Level des Blutzuckers ist am Morgen nach einem 8 Stunden-Standard- Schlaf am niedrigsten, da der Organismus in keinster Weise das Glucose Depot auffüllen konnte.
Der menschliche Körper hat die Fähigkeit der Selbstwiederaufladung der Energie in einem nüchternen Zustand mit dem leeren Magen durch 75 % der Glycolyse und 25 % der Gluconeogenese.
Nach dem Aufwachen hat der menschliche Körper eine ideale Voraussetzung für die Verwendung von gespeichertem Fett als Energiequelle. Daher ist die Empfehlung morgens sich sportlich zu bestätigen nicht ohne Sinn.
Am Morgen ist beste Zeit der Aktivierung und der natürlichen Produktion durch den Körper kataboler Hormone. Die hohe Konzentration der somatotropen Hormonen in der Nacht nimmt am Morgen rapide ab, und bereits um 9 Uhr morgens erreicht der Level vom Abbauhormons Cortisol die höchste Tages-Konzentration .
Insulin und Kohlenhydrate
Insulin ist ein Hormon, das von der Bauchspeicheldrüse produziert wird. Die Ausschüttung von Insulin wird durch die Erhöhung der Anzahl von Aminosäuren und Glucose im Blut verursacht. Insulin ist in der Lage, den Zucker-Stoffwechsel, den Zwischenstoffwechsel von Eiweiß und Fetten konstant zu erhalten. Zudem hilft es, den Blutzuckerspiegel zu verringern , sowie bei der Weiterleitung und dem Transport von Aminosäuren und Glucose in verschiedene Körpergewebe und Organe, insbesondere in die Muskelzellen.
Der Brennwert der Kohlenhydrate beträgt pro Gramm 17,2 Kilojoule das entspricht 4,1 kcal.
Auflistung der Kohlenhydrate
Quelle: Wikkipedia
Einfachzucker (Monosaccharide)
Glucose, auch Traubenzucker oder seltener Dextrose
Mannose, ein Epimer der Glucose
Fructose, auch Fruchtzucker
Ribose, Teil der Ribonukleinsäure (RNA)
Desoxyribose, Teil der Desoxyribonukleinsäure (DNA)
Galactose, auch Schleimzucker
Fucose, ein L-Zucker
Rhamnose, ein L-Zucker
Zweifachzucker (Disaccharide)
Saccharose, auch Rübenzucker oder Rohrzucker (Glucose + Fructose)
Lactose, auch Milchzucker (Glucose + Galactose)
Lactulose, ein synthetisch abgewandelter Milchzucker
Maltose, auch Malzzucker (Glucose + Glucose)
Trehalose, ein nicht-reduzierender Zucker (Glucose + Glucose)
Dreifachzucker (Trisaccharide)
Melezitose, Trisaccharid u. a. im Honig
Raffinose, bleibt bei der Zucker-Raffination in der Melasse
Umbelliferose
Vielfachzucker (Polysaccharide)
Stärke, wichtiger Nahrungsmittelbestandteil
Amylose Struktur der Stärke
Amylopektin Struktur der Stärke
Zellulose, Stützsubstanz im Pflanzenreich
Glykogen, Energiespeicher in Muskeln und Leber
Chitin, Stützsubstanz des Exoskeletts der Gliedertiere
Callose, Reparaturkohlenhydrat in Pflanzen
Fruktane, weiteres Speicherkohlenhydrat in Pflanzen
Dextrane, industriell genutztes, bakterielles Polysaccharid
Pektine, gehören zu den Ballaststoffen
Cyclodextrine: cyclische Oligosaccharide mit chiralem Hohlraum
α-Cyclodextrin (Ring aus sechs Glucoseeinheiten)
β-Cyclodextrin (sieben Glucoseeinheiten)
γ-Cyclodextrin (acht Glucoseeinheiten)
Welche Rolle spielen Kohlenhydrate im Body Building?
Bei gesunden erwachsenen Menschen wird die beschleunigte Vorratsbildung der Kohlenhydrate in Form vom intramuskulären Glykogen in einem Zeitraum von 4 bis 6 Stunden nach dem Erwachen am Morgen beobachtet.
In den späten Stunden des Tages sinkt diese Fähigkeit des Körpers, Kohlenhydrate zu gewinnen, und aus ihnen die Energie zu erzeugen. Deshalb wird es Bodybuildern empfohlen, große Mengen an Kohlenhydraten gerade in der Früh am Morgen zu konsumieren, und in den folgenden Stunden die Proteinzufuhr zu erhöhen.
Die tägliche Nahrung eines Bodybuilders sollten auf jeden Fall große Mengen an Kohlenhydraten enthalten. In der Fitness- und Bodybuilding Branche wird empfohlen, den Anteil der Kohlenhydrate in der Nahrung bis an die 50% im Vergleich zu allen anderen Nährstoffen zu halten.
Mit dem richtigen Aufnahmeplan für die kohlenhydrathaltige Lebensmittel kann man die Wirkung der Kohlenhydrate auf den Blutzuckerspiegel (oder den glykemischen Index ) bestimmen.
Je höher der glykemische Index bei einem bestimmten Lebensmittel ist, desto höher ist die Freisetzung von Insulin, und dem entsprechend der rasche Rückgang des Blutzuckerspiegels.
Eine solche massive Freisetzung von Insulin mit dem Rückgang des Blutzuckers wird in der Medizin bekannt als blood sugar spikes oder sugar crash.
Im übrigen, Lebensmittel, die einen hohen glykämischen Index enthalten, werden schnell vom menschlichen Körper absorbiert, und daher leicht in Fett umgewandelt.
Leistungssportler trainieren die Optimierung ihres Energiespeichers (Glycogenspeicher die Vorstufe des ATP = Adenosintriphosphat) vor ihren Wettkämpfen.
Das erreicht der Athlet durch die Optimierung des geeigneten Zeitpunktes der Nahrungsaufnahme, da gerade für kurzfristige Leistungsspitzen der Glycogenspeicher der wichtigste Energiespeicher darstellt.
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Originally posted 2016-02-23 00:01:00.
