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12. Stoffaufnahme und -ausscheidung
In Kürze
Brenn- und BaustoffwechselFür seinen Brenn- und Baustoffwechsel nimmt der Mensch folgende 3 Nährstoffe zu sich (Tabelle 12.1 im Buch):
- Kohlenhydrate (größtenteils in Form von pflanzlicher Stärke) v. a. für den Brennstoffwechsel;
- Fette (hauptsächlich tierische Triglyzeride) v. a. für den Brennstoffwechsel;
- Eiweiße (sowohl in tierischer wie pflanzlicher Form) v. a. für den Baustoffwechsel, wobei acht der Aminosäuren, aus denen die Eiweiße aufgebaut sind, unbedingt mit der Nahrung aufgenommen werden müssen (essenzielle Aminosäuren).
Unentbehrlich für die menschliche Ernährung
Zusätzlich zu den obigen Nährstoffen sind noch folgende Stoffe für die menschliche Ernährung unentbehrlich:
- Fettlösliche Vitamine (v. a. A, D, E, K), weswegen auch eine gewisse Menge Fett gegessen werden muss (Tabelle 12.2 im Buch).
- Wasserlösliche Vitamine (v. a. B-Gruppe, C), deren chronischer Mangel zahlreiche Störungen im ZNS auslösen kann (Tabelle 12.3 im Buch).
- Spurenelemente, von denen insbesondere Eisen, Jod, Kupfer und Fluor in kleinen Mengen unentbehrlich sind.
- Wasser und Salze, die bei normaler Ernährung in ausreichender Menge aufgenommen werden.
Bestimmung des Idealgewichts
Zur Bestimmung des Idealgewichts, also des Körpergewichts mit der höchsten Lebenserwartung wird der Body-Mass-Index herangezogen.
- Er ist definiert als Körpergewicht (kg)/Körpergröße (m)2.
- Als optimaler Wert wird ein BMI von 23 angesehen, mit einem Normalbereich von 18,5-24,9.
- Übergewichtig ist man bei einem BMI von 25-29,9.
- Bei einem BMI >30 spricht man von Fettsucht (Adipositas), >40 von krankhafter Fettsucht, beide sind mit vielen Krankheitsrisiken behaftet.
- Neben dem BMI ist bei Adipositas auch die Fettverteilung wichtig, Bauchfett ist mehr risikobehaftet als Fett an Hüfte und Oberschenkeln.
Magen-Darm-Trakt
Der Magen-Darm-Trakt (Gastrointestinaltrakt) beginnt mit dem Mund und bildet ein durchlaufendes Rohr bis zum Anus. Seine Anteile und deren Hauptaufgaben sind:
- Mundhöhle, Rachen und Speiseröhre dienen der Nahrungsaufnahme (samt Geschmacksbildung), deren Zerkleinerung, Einspeichelung und Transport in den Magen.
- Im Magen wird die Speise zwischengelagert, weiter durchmischt, zerkleinert, zur Vorbereitung der Verdauung mit Magensaft durchmischt und portionsweise an den Dünndarm abgegeben.
- Im Dünndarm werden dem Speisebrei aus exokrinem Pankreas, Leber und seinen eigenen Drüsenzellen zahlreiche Enzyme zum Verdauen (Zerlegen in resorbierbare Moleküle) der Nahrung beigemischt, die anschließend über die Darmwand in das Blut aufgenommen und abtransportiert werden.
- Im Dickdarm wird aus den Überresten des Speisebreis unter Resorption von Wasser der Kot zubereitet.
- Im Enddarm wird dieser bis zur Defäkation aufbewahrt.
Die Nieren
Die Nieren scheiden Stoffwechselendprodukte (z. B. Harnstoff ), Fremdstoffe (z. B. Medikamente) und v. a. Wasser (etwa 1,5 l/Tag) aus. Ihr Grundbaustein ist das Nephron, von dem jede Niere 1,2 Millionen besitzt. Seine verschiedenen Abschnitte sind wie folgt an der Harnbereitung beteiligt:
- In den Glomeruli wird per Ultrafiltration pro Tag etwa 170 l Primärharn gebildet.
- In den proximalen Tubuli wird das Meiste davon wieder rückresorbiert, wobei die passive Rückresorption (entlang osmotischen und elektrischen Gradienten) überwiegt. Aktive Rückresorption (»Pumpen«) sorgt dafür, dass lebenswichtige Moleküle (z. B. Glukose) vollständig resorbiert werden.
- Die distalen Tubuli dienen der Feineinstellung der Urinzusammensetzung.
- In allen Tubulusabschnitten können durch aktive Sekretion Salze, Säuren und Fremdstoffe aus dem Blut in den Urin eliminiert werden.
- Das Hormon Aldosteron ist an der Feineinstellung im distalen Tubulus beteiligt, in dem es, sobald dem Körper Salzmangel droht, den aktiven Transport von Natrium- Ionen aus den Tubuli in das Blut steigert. Sein Gegenspieler ist das Atriopeptin (atrialer natriuretischer Faktor, ANF). Beiden zusammen obliegt es, die Kochsalzmenge des Körpers konstant zu halten.
- Im Sammelrohr wird schließlich mit Hilfe des Hormons Adiuretin die Rückdiffusion von Wasser so gesteuert, dass der osmotische Druck der Extrazellulärflüssigkeit konstant bleibt.
Völliges Nierenversagen ist mit dem Leben nicht vereinbar. Bei akuten wie chronischen Formen muss das Blut mit Hilfe der Dialyse von den toxisch wirkenden harnpflichtigen Substanzen befreit werden, sonst tritt der Tod durch Urämie ein. Die beste Langzeittherapie ist eine Nierentransplantation.
Der Harn
- fließt über die Ureteren in die Harnblase, die bis zu einen Liter und mehr speichern kann;
- wird von dort periodisch über den Vorgang der Miktion entleert, der teils willkürlich, teils unwillkürlich abläuft.
- Harninkontinenz kann organisch (z. B. Beckenbodenschwäche nach Geburten), hirnorganisch (z. B. multiple Skerose) oder psychologisch (z. B. Enuresis nocturna) bedingt sein. Therapeutisch sind verhaltensmedizinische Verfahren oft erfolgreich.