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Wirkung von Koffein auf den Körper

Der Wirkstoff im Kaffee, das Koffein, ist eine Substanz aus der Gruppe der Methylxanthinen. Weitere Vertreter der Methylxanthinen werden z.B. in der Asthmatherapie verwendet.
Neben der Erschlaffung von glatten Muskelzellen beeinflußt das Koffein das zentrale Nervensystem und das Herz-Kreislauf-System.

Koffeingehalt von Kaffee

Eine Tasse Kaffee enthält ungefähr 65-175 mg Koffein, durchschnittlich wird in den USA täglich 170-200 mg Koffein eingenommen. 330 ml Cola enthalten 40-50 mg, 100 g Schokolade 15 bis 90 mg je nach Kakao-Gehalt. Koffeintabletten enthalten meistens 100 bis 300 mg Koffein.

Wirkung von Koffein auf das zentrale Nervensystem

Koffein ist ein potenter Aktivator des zentralen Nervensystems. Koffein vertreibt die Müdigkeit und kann Gedankengänge verbessern. Koffein verbessert die Reaktionszeit und steigert die Lernfähigkeit. Koffein kann jedoch Fähigkeiten der muskuläre Koordination, das Zeitgefühl (Timing) oder mathematische Fähigkeiten verschlechtern.

Wirkung von Koffein auf das Herz-Kreislaufsystem

In Dosierungen bis 300 mg sind die Auswirkungen des Koffeins auf das Herz-Kreislaufsystem moderat: leichte Steigerung der Herzfrequenz und geringe Steigerung der Blutdruckes. Durch eine regelmäßige Koffeinzufuhr werden diese Effekte durch eine Toleranzentstehung geringer.

Antioxidative Wirkung des Koffeins

Kaffee hat eine antioxidative Wirkung, bei regelmäßigem Kaffeekonsum treten manche Erkrankungen seltener auf oder werden positiv beeinflusst.

  • Verbesserung der Leberfunktion bei Lebererkrankungen
  • Reduktion des Risikos für eine Parkinson-Erkrankung um 30% (Hernan u.a., 2002) (Logroscino, 2005).
  • antioxidative Eigenschaften können theoretisch das Risiko für Krebserkrankungen senken. Die chemische Verwandschaft zum Baustein der DNA (Purine) ist jedoch auch ein Risikofaktor für eine DNA-Veränderung. Kaffee könnte somit Krebserkrankungen erzeugen als auch verhindern (Porta u.a., 2003). In epidemiologischen Studien ist bisher kein Nachweis für ein eindeutiges Karzinomrisiko für Kaffee erbracht worden (Dorea und da Costa, 2005). Interessant für zukünftige Studien ist die Rolle des Koffeins in der Beeinflussung von gesicherten Risikofaktoren wie das Rauchen.

Weitere Wirkungen des Koffeins

  • Koffein führt zur Erschlaffung der Muskulatur, insbesondere der Atemwegsmuskulatur.
  • Koffein erhöht die Urinproduktion der Nieren (diuretische Wirkung). Diese Wirkung ist aber nicht stark und nimmt bei chronischem Kaffeekonsum durch Toleranzentwicklung ab. Das Kaffeetrinken kann zur Bilanzierung der täglich empfohlenen Flüssigkeitseinnahme dazugezählt werden.

Literatur

Dorea und da Costa 2005 DOREA, J. G. ; COSTA, T. H. da:
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Hernan u.a. 2002 HERNAN, M. A. ; TAKKOUCHE, B. ; CAAMANO-ISORNA, F. ; GESTAL-OTERO, J. J.:
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Logroscino 2005 LOGROSCINO, G.:
The role of early life environmental risk factors in Parkinson disease: what is the evidence?
In: Environ Health Perspect
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Lopez-Garcia u.a. 2006 LOPEZ-GARCIA, E. ; DAM, R. M. van ; WILLETT, W. C. ; RIMM, E. B. ; MANSON, J. E. ; STAMPFER, M. J. ; REXRODE, K. M. ; HU, F. B.:
Coffee consumption and coronary heart disease in men and women: a prospective cohort study.
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Porta u.a. 2003 PORTA, M. ; VIOQUE, J. ; AYUDE, D. ; ALGUACIL, J. ; JARIOD, M. ; RUIZ, L. ; MURILLOL, J. A.:
Coffee drinking: the rationale for treating it as a potential effect modifier of carcinogenic exposures.
In: Eur J Epidemiol
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Salazar-Martinez u.a. 2004 SALAZAR-MARTINEZ, E. ; WILLETT, W. C. ; ASCHERIO, A. ; MANSON, J. E. ; LEITZMANN, M. F. ; STAMPFER, M. J. ; HU, F. B.:
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In: Ann Intern Med
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Suberko 2006 SUBERKO, H. R.:
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Poster 3852/P4 (2006)

Tavani u.a. 2001 TAVANI, A. ; BERTUZZI, M. ; NEGRI, E. ; SORBARA, L. ; LA VECCHIA, C.:
Alcohol, smoking, coffee and risk of non-fatal acute myocardial infarction in Italy.
In: Eur J Epidemiol
17 (2001), Nr. 12, S. 1131-7. –
Journal Article

10 Ernährungsregeln der Deutschen Gesellschaft für Ernährung

1. Vielseitig essen:

Genießen Sie die Lebensmittelvielfalt. Merkmale einer ausgewogenen Ernährung sind abwechslungsreiche Auswahl, geeignete Kombination und angemessene Menge nährstoffreicher und energiearmer Lebensmittel.

2. Reichlich Getreideprodukte – und Kartoffeln:

Brot, Nudeln, Reis, Getreideflocken – am besten aus Vollkorn – sowie Kartoffeln enthalten kaum Fett, aber reichlich Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente sowie Ballaststoffe und sekundäre Pflanzenstoffe. Verzehren Sie diese Lebensmittel mit möglichst fettarmen Zutaten.

3. Gemüse und Obst – Nimm „5“ am Tag:

Genießen Sie 5 Portionen Gemüse und Obst am Tag, möglichst frisch, nur kurz gegart, oder auch eine Portion als Saft – idealerweise zu jeder Hauptmahlzeit und auch als Zwischenmahlzeit: Damit werden Sie reichlich mit Vitaminen, Mineralstoffen sowie Ballaststoffen und sekundären Pflanzenstoffen (z.B Carotinoiden, Flavonoiden) versorgt. Das Beste, was Sie für Ihre Gesundheit tun können.

4. Täglich Milch und Milchprodukte, ein- bis zweimal in der Woche Fisch; Fleisch,Wurstwaren sowie Eier in Maßen:

Diese Lebensmittel enthalten wertvolle Nährstoffe, wie z. B. Calcium in Milch, Jod, Selen und Omega-3-Fettsäuren in Seefisch. Fleisch ist wegen des hohen Beitrags an verfügbarem Eisen und an den Vitaminen B1, B6 und B12 vorteilhaft. Mengen von 300-600 g Fleisch und Wurst pro Woche reichen hierfür aus. Bevorzugen Sie fettarme Produkte, vor allem bei Fleischerzeugnissen und Milchprodukten.

5. Wenig Fett und fettreiche Lebensmittel:

Fett liefert lebensnotwendige (essenzielle) Fettsäuren und fetthaltige Lebensmittel enthalten auch fettlösliche Vitamine. Fett ist besonders energiereich, daher kann zu viel Nahrungsfett Übergewicht fördern, möglicherweise auch Krebs. Zu viele gesättigte Fettsäuren fördern langfristig die Entstehung von Herz-Kreislauf-Krankheiten. Bevorzugen Sie pflanzliche Öle und Fette (z. B. Raps- und Sojaöl und daraus hergestellte Streichfette). Achten Sie auf unsichtbares Fett, das in Fleischerzeugnissen, Milchprodukten, Gebäck und Süßwaren sowie in Fast- Food- und Fertigprodukten meist enthalten ist. Insgesamt 70-90 g Fett pro Tag reichen aus.

6. Zucker und Salz in Maßen:

Verzehren Sie nur gelegentlich Zucker und Lebensmittel bzw. Getränke, die mit verschiedenen Zuckerarten (z. B. Glucosesirup) hergestellt wurden. Würzen Sie kreativ mit Kräutern und Gewürzen und wenig Salz. Bevorzugen Sie jodiertes Speisesalz.

7. Reichlich Flüssigkeit:

Wasser ist absolut lebensnotwendig. Trinken Sie rund 1,5 Liter Flüssigkeit jeden Tag. Bevorzugen Sie Wasser – ohne oder mit Kohlensäure – und andere kalorienarme Getränke. Alkoholische Getränke sollten nur gelegentlich und nur in kleinen Mengen konsumiert werden.

8. Schmackhaft und schonend zubereiten:

Garen Sie die jeweiligen Speisen bei möglichst niedrigen Temperaturen, soweit es geht kurz, mit wenig Wasser und wenig Fett. Das erhält den natürlichen Geschmack, schont die Nährstoffe und verhindert die Bildung schädlicher Verbindungen.

9. Nehmen Sie sich Zeit, genießen Sie Ihr Essen:

Bewusstes Essen hilft, richtig zu essen. Auch das Auge isst mit. Lassen Sie sich Zeit beim Essen. Das macht Spaß, regt an vielseitig zuzugreifen und fördert das Sättigungsempfinden.

10. Achten Sie auf Ihr Gewicht und bleiben Sie in Bewegung:

Ausgewogene Ernährung, viel körperliche Bewegung und Sport (30 bis 60 Minuten pro Tag) gehören zusammen. Mit dem richtigen Körpergewicht fühlen Sie sich wohl und fördern Ihre Gesundheit.

Energiebedarf des Körpers

Grundumsatz

Einen Teil seines Energiebedarfs benötigt der Körper für die pure Existenz, damit Herz, Hirn und alle anderen Organe arbeiten können. Der Grundumsatz ist diejenige Energiemenge, die der Körper pro Tag bei völliger Ruhe, bei Indifferenztemperatur (28 °C) und nüchtern zur Aufrechterhaltung seiner Funktion benötigt. Er ist bei gesunden Menschen von Faktoren wie Geschlecht, Alter, Gewicht, Körpergröße und Muskelmasse abhängig. Männer benötigen etwa 1 kcal pro Kilogramm Körpergewicht und Stunde für den Grundumsatz, bei Frauen genügen 10% weniger.

Grundumsatz (Mann) = Gewicht [kg] • 24

Grundumsatz (Frau) = Gewicht [kg] • 24 • 0,9

Genauer ist die Berechnung des Grundumsatz nach Harris-Benedict: Ergebnis in kcal, Gewicht in kg, Größe in cm, Alter in Jahren.

Grundumsatz (Mann) = (13.8 • Gewicht) + (5 • Größe) – (6.8 • Alter) + 66.5

Grundumsatz (Frau) = (9.6 • Gewicht) + (1.8 • Größe) – (4.7 • Alter) + 655

Leistungsumsatz

Als Arbeitsumsatz oder Leistungsumsatz wird diejenige Energiemenge definiert, die der Organismus pro Tag über den Grundumsatz hinaus verbraucht. Wesentliche Faktoren für den Leistungsumsatz ist die Muskelarbeit und die Umgebungstemperatur. Bei Schwerstarbeit kann der Leistungsumsatz das zweifache des Grundumsatzes betragen.

PAL-Faktor:

Die Ernährungswissenschaft hat für verschiedene Berufsgruppen und Tagesaktivitäten einen PAL-Faktor (physical activity level-factor) definiert, dies erleichtert die Berechnung des täglichen Energiebedarfes:

  • Schlafen: 1
  • Bürotätigkeit: 1,4
  • Stehende oder gehende Tätigkeit: 1,8
  • Körperlich anstrengende Tätigkeit: 2,0 bis 2,4

Zunächst wird der durchschnittliche PAL-Faktor über den Tag ermittelt. Der durchschnittliche PAL-Faktor wird mit dem Grundumsatz multipliziert, um den täglichen Energiebedarf zu erhalten.

Beispielrechnung:

Mann, 80 kg, Beruf Krankenpfleger (8h), 8h Freizeit (Lesen), 2h Gartenarbeit, 6 h Schlafen:

Grundumsatz: 80 x 24 = 1920 kcal

Durchschnitts-PAL-Faktor:
Schlafen: 6 x 1 = 6
Arbeiten: 8 x 1,8 = 14,4
Freizeit: 8 x 1,4 = 11,2
Gartenarbeit: 2 x 2 = 4
Summe PAL-Faktoren 35,6 dividiert durch 24 h = 1,48

Energieumsatz: Grundumsatz (1920 kcal) x PAL-Faktor (1,48) = 2842 kcal

Vitamine und Spurenelemente

Vitamine

Vitamine sind organische Verbindungen, die vom Organismus für lebenswichtige Funktionen benötigt werden, die jedoch vom Stoffwechsel nicht synthetisiert werden können. Vitamine müssen mit der Nahrung aufgenommen werden. Die Aufnahme von fettlöslichen Vitaminen setzt eine intakte Fettverdauung voraus. Bei abwechslungsreicher Kost kann in unseren Breiten nur unter besonderen Situationen ein Vitaminmangel entstehen: erhöhte Bedarf (während Schwangerschaft und Stillzeit, in der Kindheit und Jugend), aufgrund einer mangelnden Zufuhr (Mangel- und Fehlernährung), durch Verdauungsstörungen infolge anderer Grunderkrankungen, veganer Diät u.v.m.

Spurenelemente

Spurenelemente sind chemische Stoffe, die in Kleinstmengen von weniger als 50 mg pro Kilogramm Körpergewicht vom Menschen für lebenswichtige Stoffwechsel-Funktionen benötigt werden. Für folgende Spurenelemente wurde die lebenswichtige Funktion nachgewiesen: Chrom, Eisen, Fluor, Iod, Kobalt, Kupfer, Mangan, Molybdän, Selen, Vanadium, Zink. Das Fehlen von essentiellen Spurenelementen ruft schwere Krankheiten hervor, bekanntes Beispiel ist die Blutarmut bei Eisenmangel. Es gibt jedoch aber auch seltene schwere Erkrankungen, bei der die Ausscheidung von Spurenelementen wie Eisen oder Kupfer gestört ist

Ballaststoffe

Ballaststoffe (engl. fibers) sind Polysaccharide, welche vom menschlichen Organismus nicht verdaut werden können. Typische Beispiele für Ballaststoffe sind Zellulose und Pektine.
Ballaststoffe sind ein wichtiger Bestandteil der gesunden Nahrung, da sie für das anhaltende Sättigungsgefühl mitverantwortlich sind. Weiterhin sorgen Ballaststoffe für eine geregelte Verdauung und schnelle Stuhlpassage.

Lipide (Fette)

Lipide (umgangssprachlich Fette) sind eine Sammelbezeichnung für Naturstoffe, die sich in ihrer chemischen Struktur teilweise erheblich unterscheiden, aber aufgrund ihrer geringen Polarität in Wasser unlöslich und in unpolaren Lösungsmitteln hingegen gut löslich sind. Lipide haben einen sehr hohen Energiegehalt von ungefähr 9 kcal/g. Die normale Kost in unserer Region enthält i.d.R. zuviel Lipide und zuviel gesättigte Fettsäuren. Folgende chemische Gruppen der Lipide sind aus Gesichtspunkten der Ernährung interessant:

Fettsäuren:

Gruppenbezeichnung für organische Säuren mit verschieden langen und strukturierten Kohlenwasserstoffketten. Die Fettsäuren werden in gesättigte (ohne Doppelbindungen) und ungesättigte Fettsäuren chemisch unterteilt. Manche ungesättigten Fettsäuren können vom menschlichen Körper nicht selbst hergestellt werden, sie sind essentiell (lebensnotwendig). Bekannte Beispiele der essentiellen Fettsäuren sind: Omega-3-Fettsäuren wie alpha-Linolensäure, Eicosapentaensäure und Docosahexaensäure.

Triglyceride:

Ein Triglycerid ist eine organische chemische Verbindung aus einem Molekül Glycerol und drei organischen Säuremolekülen. Natürliche Triglyceride (Fette) enthalten 3 langkettige Fettsäuren. Sind Triglyceride bei Zimmertemperatur flüssig, so spricht man von Ölen.

Eiweiße

Eiweiße sind Makromoleküle, sie bestehen aus einer langen Kette von Aminosäuren, welche über Peptidbindungen miteinander verbunden sind. Proteine gehören zu den Grundbausteinen aller tierischen und pflanzlichen Zellen. Sie verleihen der Zelle nicht nur Struktur, sondern sind die molekularen Maschinen, die Stoffe transportieren und Signalstoffe erkennen.
Wichtige Beispiele für Proteine sind: Muskel, Enzyme, Rezeptoren, Haare, Ionenkanäle, Hämoglobin, Antikörper, Hormone u.v.m. Die genetische Information in der DNA kodiert für den Aufbau von Proteinen.

Der Mensch benötigt für den Aufbau der lebenswichtigen Proteine die Aminosäuren, welche die einzelnen Bausteine der langen Proteinketten sind. Menschliche Proteine bestehen aus 20 verschiedenen Aminosäuren. Die meisten Aminosäuren kann der menschliche Organismus aus Stoffwechselprodukten selbst synthetisieren. Aminosäuren, die der Mensch nicht selbstständig herstellen kann, heißen essentielle Aminosäuren und müssen mit der Nahrung aufgenommen werden. Für Menschen sind Valin, Methionin, Leucin, Isoleucin, Phenylalanin, Tryptophan, Threonin und Lysin immer essentielle Aminosäuren. Bei besonderen Krankheiten, bei Verletzungen oder im Wachstum sind weitere Aminosäuren Mangelware (pseudoessentiell).

Eiweiße haben einen Energiegehalt von etwa 4 kcal/g. Die normale Kost in unserer Region enthält i.d.R. zuviele tierische Proteine, ein Mangel an essentiellen Aminosäuren ist nicht zu befürchten. Da pflanzliche Zellen Proteine und somit Aminosäuren enthalten, ist bei abwechslungsreicher fleischloser Kost auch kein Mangel an essentiellen Aminosäuren zu befürchten (ADA, 2003).

Kohlenhydrate

Kohlenhydrate stellen hinsichtlich des Gewichts und Energiegehalt den Hauptbestand der Nahrung und lassen sich wie folgend einteilen:

  • Monosaccharide: Einfachzucker wie Glukose oder Fruktose.
  • Oligosaccharide: Mehrfachzucker, welche aus Ketten von Monosacchariden bestehen. Am bekanntesten sind die Disaccharide (Zweifachzucker) wie Kristallzucker, Milchzucker oder Malzzucker.
  • Polysaccharide: Vielfachzucker, welche aus langen verzweigten oder unverzweigten Ketten von Monosacchariden bestehen. Am bekanntesten sind Stärke (Energiespeicher der Pflanzen), Zellulose (Baustoff der Pflanzen) und Chitin (Baustoff von Pilzen und des Insektenpanzers).

Kohlenhydrate haben einen Energiegehalt von etwa 4 kcal/g. Die normale Kost in unserer Region enthält i.d.R. zuviele einfache Zucker (Mono- und Disaccharide).

Evolution der Ernährung

Der Blick zurück in die Vergangenheit nach der natürlichen menschlichen Ernährung kann wenig Anhaltspunkte für eine ideale Ernährung bieten. Seit etwa 10 000 Jahren hat der Mensch durch seine geistige Entwicklung es geschafft, seinen Ernährungsplan aktiv zu gestalten. Davor lebte der Mensch von der Hand in den Mund. Die Kiefer und die Anatomie des Gastrointestinaltraktes der Hominiden sind sowohl für pflanzliche als auch tierische Kost geeignet. Funde der Werkzeuge belegen seit mindestens 500.000 Jahren menschliche Jagdaktivitäten und damit einen Fleischanteil in der Ernährung. Die Menge der tierischen Kost ist umstritten, war aber sicherlich unstetig.

Die Vorteile des Menschen liegen gerade in der möglichen Variabilität seiner Ernährung. So konnte sich Homo Sapiens an jedes ökologisches System der Erde anpassen. Heute gibt es usprüngliche menschliche Gesellschaften mit vorwiegender fleischlicher Ernährung wie die Evenki in Sibirien oder die Inuit in Grönland. Auch der Neandertaler ernährte sich überwiegend fleischlich. Auf der anderen Seite leben z.B. die Völker auf den Anden in erster Linie von pflanzlichen Nahrungsmitteln.

Muster

Berliner Spezialität: Salzkuchen oder Schusterjungs.

350 g Weizenmehl 550
230 g Roggenmehl 1150
30 g Anstellgut vom Roggensauer
6 g Frischhefe
10 g Salz
380 g Wasser mit der Küchenmaschine (Knethaken) 10 min zu einem Teig kneten. 30 min Stockgare. Mit dem Teigschaber in 20 Portionen (a 60 g) teilen, mit Mehl zu runden Brötchen schleifen und flach drücken. 60 min Gare auf einem Blech, dann bei 250 Grad 20 min ohne Dampf backen.