Gesundheit Wissenschaftliche Arbeit

Aspartam

Allgemeines
Aspartam besteht aus den zwei Aminosäuren Asparginsäure und Phenylalanin. Es wird als Süßstoff in Lebensmitteln verwendet. Da es zum größten Teil aus Aminosäuren besteht, liegen seine Kalorien auch ungefähr bei 4kcal. Dies spielt allerdings in der Kalorienbilanz kaum eine Rolle, da es nur in sehr geringen Konzentrationen aufgenommen wird. Dies liegt daran, dass seine Süßkraft ungefähr 200mal so hoch ist, wie die von Haushaltszucker.1
Zum Kochen ist es ungeeignet. Einerseits zerfällt es bei hohen Temperaturen (>200°C), andererseits verliert es (durch hydrolytische Spaltung) an Süßkraft.2

Da diese Reaktion nicht sofort Auftritt, ist es unproblematisch Aspartam zum Süßen von Getränken (Kaffee, Tee) zu benutzen, welche zum sofortigen Genuss gedacht sind. Lebensmittel, die erhitzt werden und Getränke die längere Zeit gelagert werden, sollten stabilere Süßstoffe nutzen.3

Dieser Artikel beschäftigt sich damit, ob und in wieweit Aspartam schädlich für den Menschen ist. Da das Thema Süßstoffe und Gesundheitsrisiken in der Gesellschaft vielfach diskutiert wird und sich einige wissenschaftliche Publikationen hiermit beschäftigen, ist das Ziel dieser Arbeit einen allgemeinen Erkenntnisstand wiederzugeben und chemische Zusammenhänge aufzuzeigen.

Gesundheitliche Aspekte
In den Lehrbüchern herrscht die Meinung vor, dass Aspartam als Dipeptid toxikologisch harmlos ist.2 Dies ist anhand des chemischen Aufbaus von Aspartam nachvollziehbar.

Eine chemische Bezeichnung von Aspartam ist Lasp- L-Phe-OMe.3 Aspartam ist demnach aus L-Asparginsäure, L-Phenylalanin und einer Methoxygruppe aufgebaut. Diese kommen auch sonst in Lebensmitteln vor und können laut EFSA in hohen Dosen schädlich sein.4 Produkte die Aspartam enthalten müssen gekennzeichnet werden.(„mit Phenylalanin“/ „enthält eine Phenylalaninquelle“) Dies liegt daran, dass Personen, welche an der seltenen Stoffwechselkrankheit Phenylketonurie erkrankt sind, können Phenylalanin nicht umwandeln. ist eine seltene Stoffwechselkrankheit bei denen Betroffene Phenylalanin nicht umwandeln können.1

Methanol findet sich auch natürlich in verschiedenen Lebensmitteln. In Fruchtsäften weist dieser im Durchschnitt 41mg/L auf, bei Spirituosen im Schnitt 2171mg/L.8 Wird hierbei betrachtet, dass Methanol nur ca. 10% der Gesamtstruktur vom Aspartam bildet, müssten 410mg Aspartam zugeführt werden, um im Durchschnitt die gleiche Methanolmenge wie im Fruchtsaft enthalten freizusetzen. Dies entspräche einer Süßkraft von 82g Haushaltszucker.
Süßstoffe werden vor der Zulassung auf gesundheitliche Unbedenklichkeit überprüft. Dies geschieht durch internationale Expertengremien. Innerhalb dieser gesundheitlichen Bewertungen werden akzeptable Aufnahmemengen (ADI) abgeleitet. Diese werden meist durch Tierexperimente berechnet, soweit vorhanden werden auch Humanstudien berücksichtigt. Die Dosis bis zu welcher keine unerwünschte Wirkungen auftreten wird auf den Menschen hochgerechnet und durch den Sicherheitsfaktor 100 geteilt. Der ADI-Wert wird in mg/kg Körpergewicht angegeben und gibt die Menge an, welche ein Leben lang täglich aufgenommen werden kann ohne Nebenwirkungen. Für Aspartam liegt dieser bei bis zu 40mg pro kg Körpergewicht. Um diese zu überschreiten, müsste laut EFSA z.B. ein 60 Kilo schwerer Erwachsener täglich über 4 Liter aspartam-haltige Diät-Limonade trinken.6 Anerkannte internationale Studien zeigen zudem, dass es keinen signifikanten Effekt zwischen Krebs und Aspartam gibt. Dennoch sind die Meta-Studien noch zu verbessern und Stichprobengröße und Dauer der Einzelstudien zu verbessern.5 Auch nach Überprüfung der Forschungen konnte keine Zusammenhänge zwischen Aspartam und Kopfschmerzen, Allergien, neuroendokrinen Veränderungen, Epilepsie oder der Tumorentstehung bei Berücksichtigung der Höchstmengen gezeigt werden.7

Fazit
Die derzeitige Studienlage zeigt eindeutig, dass Aspartam in den zulässigen Höchstmengen für gesunde Menschen unschädlich ist. Dies lässt sich ebenfalls anhand der Einzelstoffe (Phenylalanin, Asparginsäure und Methanol) erklären, in welche Aspartam aufgespalten wird und welche weitesgehend erforscht sind.
 

Literaturverzeichnis

1 S.382 Brockhaus Ernährung 4. vollständig überarbeitete Auflage
2 S. 243 Baltes Matissek Lebensmittelchemie 7. vollständig überarbeitete Auflage Springer Verlag Heidelberg 2011
3 S.453 Belitz, Hans.-Dieter; Grosch, Werner; Schieberle, Peter; Lehrbuch der Lebensmittelchemie 6. Auflage 2012 Springer-verlag Berlin Heidelberg
4. Stiftung Warentest: Artikel: Süßstoff: Aspartam in üblichen Mengen unbedenklich 2013
5. S 133-141 Mallikarjun, Sreekanth; McNeill Sieburth Rebecca: Aspartame and Risk of Cancer: A Meta-analytic in Archives of Environmental & Occupational Health Journal Volume 70, 2015 – Issue 3 S. 133-141
via Taylor & Francis
6. DGE Fachinformationen Süßstoffe in der Ernährung
7. European Food Safety Authority (EFSA): Opinion of the Scientific Panel on Food Additives, Flavourings, Processing Aids and Materials in contact with Food (AFC) on a request from the Commission related to a new long-term carcinogenicity study on aspartame. 2006
7. Scientific Committee on Food (SCF): Opinion of the Scientific Committee on Food: Update on the Safety of Aspartame. 2002
8. Braun Gerhard, Zur Katrin: Methanol: Wie sicher sind unsere Getränke? In: Baden-Württemberg Die Untersuchungsämter für Lebensmittelüberwachung und Tiergesundheit 2009

Umgang mit Krankheiten
Gesundheit

Umgang mit Krankheiten

Wie wichtig der Umgang mit Krankheiten ist, wird den Meisten erst klar, wenn sie krank werden, doch auch hier ist der Umgang mit der Gesundheit meist falsch.

Wenn Krankheiten bemerkt werden, so ist diesem eine Vielzahl von Schritten bereits vor raus gegangen.

 

1.Ein Erreger ist in den Körper eingedrungen

2.Der Erreger konnte von dem Immunsystem nicht beseitigt werden

3.Der Erreger konnte sich weiter ausbreiten und eine „Krankheit“ auslösen

 

Wollen wir eine Krankheit erkennen, müssen wir zwischen Symptomen und Ursachen unterscheiden lernen. Bei Durchfall, Halsschmerzen und Übelkeit ist der Griff zum Medikament leichter als der Weg zum Arzt. Bei Kleinigkeiten mag dies in Ordnung sein, es könnte aber auch unerwünschte Folgen haben. Schließlich unterdrücken wir hier nur das Symptom, bekämpfen aber nicht die Ursache. Ärzte versuchen diese zu erkennen, auch wenn dies nicht immer genau gelingt.

Es gilt hier zu unterscheiden, ob die Symptome eher dem Krankheitserreger oder eher dem Körper dienen. Haben wir Magen-Darm-Beschwerden so kann dies dafür sorgen, dass der Körper sich schützen möchte und Erreger die den Magen-Darm-Trakt befallen haben „hinaus spülen“ wollen. Andererseits könnte es auch dem Erreger helfen, indem der Körper und somit das Immunsystem geschwächt wird.

Einige Effekte lassen sich auch gut mit Hilfe der Tierwelt erklären. Fische schwimmen zum Beispiel in wärmeres Wasser, um ihre Körpertemperatur künstlich zu erhöhen, so dass einige Krankheitserreger in diesem Umfeld nicht mehr aktiv sind. Säugetiere nutzen Fieber, um dieses wärmere Umfeld zu schaffen.

Daher müssen Ärzte abwägen, ob das Fieber dem Mensch oder der Krankheit hilft. Denn andererseits gibt es Krankheiten wie zum Beispiel Malaria, welche sehr gut an Fieber angepasst sind. Sie schwächen den befallenen Organismus, um sich leichter zu verbreiten. Hier wären fiebersenkende Mittel z.B. Teil einer Behandlung.

Bis eine Krankheit überhaupt ausbrechen kann, muss das Immunsystem übergangen werden. Durch eine ausgewogene Ernährung und ausreichende Aktivität, sowie Stressmanagement kann bereits im Vorfeld eine Umgebung geschaffen werden, in welcher der Körper optimal auf Erreger reagieren kann.

Vitamin A
Gesundheit Nährstoffe Supplements

Vitamin A (Expertenthema)

Definitionen und Aufbau
Verbindungen, die über alle Wirkungen des Vitamin A verfügen, werden zu diesem gezählt. Hierzu zählen Retinol und Retinylester. Retinoide sind in ihrer chemischen Struktur und Wirkung Vitamin A ähnlich, aber weisen z.B. keinen Einfluss aus Sehzyklus und Spermatogenese auf. Hierzu zählt beispielsweise Retinsäure. Der Körper kann beispielsweise aus Retinol Retinal synthetisieren und anschließend per Oxidation Retinsäure. Dieser Vorgang der Oxidation zu Retinsäure ist für den menschlichen Organismus allerdings nicht umkehrbar.

Vitamin A kommt nur in tierischen Produkten vor. Pflanzen wie z.B. Möhren weisen einen hohen Gehalt an β-Carotin auf. Dieses Pro-Vitamin kann der Körper zu Vitamin A umwandeln. Die Umwandlung funktioniert allerdings nicht perfekt, weshalb keine 1:1 Umwandlung möglich ist. Weshalb lediglich 6mg β-Carotin mit 1mg Retinol gleichzusetzen sind. Andere Provitamin-A-Carotinoide kommen nur auf ein Verhältnis von 1:12.

Auf Produkten werden oft Internationale Einheiten (IE) angegeben.
1mg Retinoläquivalent = 3000 IE
Absorption, Transport und Ausscheidung von Vitamin A
Vitamin A gelangt zunächst in Fetten gelöst in den Darm. Die Pankreaslipase spaltet die Fette, wodurch Retinol freigesetzt wird. (Retinylester → Retinol)

Dieses wird im Dünndarm absorbiert und neu verestert. Hierbei wird es an Fettsäuren gebunden. Dadurch kann es mit Chylomikronen verbunden über Lymphe und Pfortaderblut zur Leber transportiert werden.

Freies Vitamin A oder Retinoide haben eine toxische Wirkung auf den Organismus, weshalb sich die Leber

schützt und Vitamin A entweder als Retinylester oder mit Hilfe eines Bindungsproteins transportiert. Bindungsproteine erhöhen nicht nur die Löslichkeit, sie bieten auch Schutz vor der toxischen Wirkung. Zwischenprodukte des Vitamin A Stoffwechsels wie beispielsweise glucuronidierte Retinsäure (Glucuronidierung: unpolare Stoffe werden an Glucuronsäure gebunden über Leber und Nieren ausgeschieden) werden über die Galle in den Darm abgegeben, so wird der größte Teil über den Stuhl abgegeben. Teile werden erneut resorbiert.

So entsteht all-trans-Retinyl-β-Glucuronid, dies spielt eine wichtige Rolle für die Ausscheidung von Retinoide. Sie werden in der Leber gebildet und sind wasserlöslicher als das schwerlösliche Vitamin A.
Vitamin A Funktion im Sehzyklus
Proteingebundenes Retinol wird über die Bruch Membran (Grenzmembran zwischen Aderhaut und retinalen Pigmentepithel im Auge) aufgenommen und innerhalb der Pigmentepithelzelle zu 11-cis-Retinal synthetisiert. Dieses liegt im Stäbchen mit Opsin verbunden vor. Fällt Licht ein, trennt sich diese Verbindung. Dies wird vom Nerv registriert und weitergeleitet. So entstehen Bilder.

Liegt nun ein Mangel vor können Bilder nicht mehr richtig dargestellt werden. Helligkeitsunterschiede und Konturen können schlechter erkannt werden, bis hin zur Nachtblindheit. Andere Folgen wären: Bitot´sche Flecken, Xerophtalmie, Erblindung.
Einfluss auf die Atemwege
Eine der Grundgewebearten des Körpers sind Epithel. Sie überziehen sowohl innere als auch äußere Körperoberflächen. So finden sie sich genauso auf der Haut wie auch im Darm. In der Lunge finden sich verschiedene spezialisierte Epithel. Hierzu gehören Flimmerepithel. Im gesunden Zustand finden sich Flimmerepithel und sezernierende (schleimherstellende) Epithel. Flimmerephitel haben die Aufgabe, die Atemwege zu reinigen.

Wenn nun durch einen Vitamin A-Mangel zu wenig Retinsäure vorliegt, bilden sich mehr schleimbildende Epithel und die Flimmerhärchen nehmen ab. Dies führt schließlich dazu, dass bei zunehmendem Mangel an Retinsäure die Reinigungsfähigkeit der Lunge abnimmt. Hierdurch erhöht sich die Infektanfälligkeit signifikant. Hierdurch wirkt sich ein Vitamin A Mangel stark auf das Immunsystem aus. Folgen wären Eintrocknung der Schleimhäute und Verhornung, sowie Bronchitis und Pneumonie.
Retinolspeicherung
Der Körper ist in der Lage Vitamin A langfristig einzuspeichern. Selbst wenn keine externe Zufuhr vorläge, was kaum möglich ist, reicht der Vitamin A-Gehalt in der Leber bei normaler Sättigung über ein Jahr.

Die Retinolkonzentration im Blut wird streng kontrolliert. Hier lässt sich ein Mangel erst spät nachweisen, wenn bereits alle Leberreserven aufgebraucht werden. Frühzeitig lässt sich ein Mangel nur dadurch erkennen, dass Reaktionen des Körpers auf eine Vitamin A Gabe beobachtet werden. Hierzu wird in der Regel eine definierte Menge Retinylester in Öl gegeben. Erhöht sich der Blutspiegel überproportional, so ist ein Defizit wahrscheinlich.
Symptome von Fehlernährung
Da die Leber große Reserven an Vitamin A hat, ist es sehr schwierig, einen Mangel zu erleiden. In der Regel treten in Industrieländern kaum Mängel auf. In der Regel treten diese nur auf, wenn zu wenig Vitamin A zugeführt wird, oder zu wenig Proteine vorliegen, um Vitamin A zu binden und durch den Körper zu führen.

In Industrieländern sind Mangelerscheinungen von Vitamin A durch verschiedene Faktoren begründet. Mängel können infolge von beispielsweise Lebererkrankungen, Maserninfektionen Morbus Crohn und verschiedenen Darmerkrankungen möglich.

Eine Überdosierung von Vitamin A wird meist nur durch hohe Supplementierung oder übermäßigen Leberkonsum verursacht. Symptome reichen hier von Austrocknung der Haut und Apettitverlust bis hin zu Benommenheit und Erbrechen. In der Schwangerschaft sollte besonders darauf geachtet werden eine bedarfsgerechte Ernährung einzuhalten, da sowohl Mängel als auch Überschüsse negative Folgen für das Kind haben können.

 

 

Carotinoide sind weitestgehend aus diesem Thema ausgeklammert, sie werden später Teil eines weiteren Beitrages werden.

Immunsystem
Gesundheit

Immunsystem


Immunsystem
Vereinfacht gesagt schützt das Immunsystem den Organismus vor Krankheiten und Fremdstoffen. Zu den Aufgaben des Immunsystems gehört das Erkennen und Beseitigen von unerwünschten Mikroorganismen (z.B. Bakterien), entartete eigene Körperzellen, sowie allgemein Fremdstoffe die in den Körper eindringen. Sobald der Körper unerwünschte Stoffe erkennt reagiert er mit einer sogenannten Immunantwort, das heißt das Immunsystem versucht die Stoffe zu eliminieren.

Das Immunsystem umfasst mehrere Bestandteile. Den ersten Schutz bieten Barrieren. Diese sind beispielsweise Haut, Schleimhäute, Magensäure, Enzyme und gutartige Bakterien des Darmes, welche ein Durchdringen von Fremdstoffen bereits regulieren.

Das Lymphatische System ist ein weiterer Bestandteil. Hier werden einerseits Immunzellen gebildet (z.B. Knochenmark), andererseits aktiviert (Thymus, Mandeln, Lymphknoten).

Darüber hinaus spielt das Blut als Transportmittel und Wirkungsort eine große Rolle.
Die Rolle des Blutes
Das Blut besteht zum größten Teil aus einer wässrigen Flüssigkeit in der unter anderem Natrium, Kalium, Magnesium, aber auch Aminosäuren, Glucose, Lipide, Phosphate, Sulfate, Bikarbonat und weitere Stoffe gelöst sind. Dieser wässrige Bestandteil nennt sich Blutplasma.

Der andere große Bestandteil des Blutes sind die zellulären Bestandteile. Hierzu gehören die roten Blutkörperchen (Erythrozyten), die weißen Blutkörperchen (Leukozyten) und die Blutplättchen (Thrombozyten).

Die roten Blutkörperchen sind für den Sauerstofftransport zuständig. Die Blutplättchen sind maßgeblich für die Blutgerinnung und die weißen Blutkörperchen sind zuständig für die Abwehr von Krankheitserregern.
Leukozyten
Die weißen Blutkörperchen sind in der Lage sich eigenständig zu bewegen und sind so nicht nur direkt im Blut, sondern auch in verschiedenen Zellgeweben anzutreffen.

Es gibt 3 Untergruppen der Leukozyten.

Monozyten: Als Makrophagen bzw. „Riesenfresszellen“, diese „fressen“ (phagozytieren)
beispielsweise Bakterien und machen diese somit unschädlich
Lymphozyten : Aktiv bei der Abwehr von Eindringlingen, wie zum Beispiel der Abwehr
eindringender Pollen bei Allergien
Ganulozyten: Aktiv bei der Abwehr von Krankheiten und Infekten

Die Leukozyten sind ein essentieller Bestandteil des Immunsystems, eine Abweichung vom Normalwert in beide Richtungen deutet auf eine Schädigung des Organismus hin. Eine erhöhte Konzentration von Leukozyten (Leukozytose) tritt beispielsweise bei Entzündungen und Leukämie auf, eine zu geringe Konzentration bei viralen Infekten wie beispielsweise der Grippe (Influenzaviren).
Das Geschäft mit dem Immunsystem
Das Immunsystem insgesamt ist ein kompliziertes Zusammenspiel im Organismus. Dies fängt an bei der Bildung beispielsweise Antikörpern bis hin zur Koordination der Abwehr von Krankheiten. Da dieses Thema sehr komplex ist, nutzen einige Verkäufer und Berater einfache Werbeaussagen, um Kunden zu locken. So werden viele Ernährungsformen und Produkte von Verkäufern damit umworben, dass sie das Immunsystem stärken oder Abwehrkräfte verbessern sollen. Hier müssen Verkäufer aufpassen, dass sie sich nicht strafbar machen. Schließlich sind Aussagen über die gesundheitlichen Aspekte eines Produktes gesetzlich geregelt:

Artikel 10 Absatz 3

„(3) Verweise auf allgemeine, nichtspezifische Vorteile des Nährstoffs oder Lebensmittels für die Gesundheit im Allgemeinen oder das gesundheitsbezogene Wohlbefinden sind nur zulässig, wenn ihnen eine in einer der Listen nach Artikel 13oder 14 enthaltene spezielle gesundheitsbezogene Angabe beigefügt ist.“

(VERORDNUNG (EG) Nr. 1924/2006 DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 20. Dezember 2006 über nährwert- und gesundheitsbezogene Angaben über Lebensmittel ; Kapitel 4: Gesundheitsbezogene Angabe)

Grundsätzlich sollte immer überdacht werden, ein gesundes normal funktionierendes Immunsystem kann nicht verbessert werden. Würde das Immunsystem stärker als normal reagieren, ergeben sich ebenfalls Krankheitsbilder. Autoimmunerkrankungen, wie Lupus(Haut, Gelenke…), Diabetes mellitus Typ 1(Bauchspeicheldrüse), Zöliakie (Dünndarm) wären zum Beispiel Krankheitsbilder bei dem das Immunsystem überreagiert und auch körpereigene Zellen angreift.

Bodybuilding Gesundheit

Herz und Trainingseffekte

Aufbau des Herzens

Der Herzmuskel ist etwa faustgroß und in linke und rechte Herzhälfte unterteilt. Zwischen den beiden Herzhälften liegt die Herzscheidewand oder Septum. Anatomisch gesehen bilden beide Hälften eine Einheit, allerdings findet bei einem gesunden Herzen kein Bluttausch zwischen den beiden Herzhälften statt.

Herzkranzgefäße sind die Blutgefäße, die der Herzmuskel für die Eigenversorgung mit Blut benötigt. Bei einem Herzinfarkt wird beispielsweise ein Bereich durch eine „Verstopfung“ nicht mehr versorgt. Herzinfarkte können unterschiedlich schwer ausfallen je nachdem wie groß der Bereich ist, welcher nicht versorgt ist. Wird ein größeres Gefäß, welches viele weitere Blutgefäße versorgt „verstopft“, so ist der Schaden sichtlich größer, als wenn nur ein kleineres Gefäß, was nur einen sehr geringen Herzabschnitt versorgt „verstopft“. Dies erklärt auch, warum einige Menschen ihren Herzinfarkt teilweise nicht einmal merken und andere tödlich enden.

Das Herz selber ist mit einer dünnen Gewebeschicht (Epikard) überzogen und liegt in einem bindegewebigen Sack. Hierzwischen ist eine Flüssigkeit, wodurch das Herz leicht verschiebbar ist.

Die Herzhälften selber sind noch einmal in Herzkammer und Vorhof unterteilt. Zwischen den Herzvorhöfen und den Herzkammern liegen Herzklappen, welche wie eine Art Ventil funktionieren. Sie verhindern bei der Kontraktion („schlagen“) des Herzens einen Rückfluss des Blutes.

Gewicht und Größe des Herzens sind abhängig vom Trainingszustand und Körpergröße. Normalerweise entspricht es 0,4-0,5% des Körpergewichtes mit ca. 250g bis 300g und einem Füllvolumen von 250-400ml. Wird das Herz über einen längeren Zeitraum erhöht belastet, so kommt es zu strukturellen Veränderungen des Herzmuskels. Die Anzahl der Herzzellen bleibt konstant, aber die Dicke und Länge nehmen zu. So steigt das Herz auf bis zu 500g. Dies erhöht des Schlagvolumen deutlich. Die Pumpleistung des Herzens wird durch das Herzminutenvolumen definiert. Dieses errechnet sich aus Schlagvolumen und Schlagfrequenz. Ein Sportlerherz muss also vergleichsweise ein weit geringere Herz-Schlagfrequenz aufweisen, um die gleiche Menge Blut zu befördern wie ein untrainiertes Herz. Dies schont langfristig das Herz.

ABER

Eine Vergrößerung des Herzes durch jahrelangen rein kraftbezogenen Leistungssport, wie zum Beispiel Gewichtheben und Bodybuilding hat keinen positiven Effekt. Hier vergrößert sich der Herzmuskel nach innen, da es sich dem äußeren Druck anpassen muss. Dies vermindert eher noch das Herzvolumen und kann negative gesundheitliche Folgen haben.

Schlussfolgerung: Um das Volumen zu erhöhen, sollten keine zu schweren Gewichte genutzt werden, wenn der gesundheitliche Aspekt im Vordergrund steht. Insgesamt sollten auch Ausdauereinheiten (Cardio) mit auf dem Trainingsplan stehen.

Erregungsleitungssystem

Ein Muskel benötigt einen Impuls, um zu kontrahieren. Das Herz hat ein eigenes Erregungsleitungssystem, so ist es nur bedingt auf Impulse vom Zentralen Nervensystem angewiesen. Dies erklärt, warum bei Operationen zum Beispiel, das Herz auch außerhalb des Körpers schlagen kann. Die Besonderheit des Herzmuskels ist zusätzlich, dass die einzelnen Zellen nicht voneinander isoliert sind. Dies ist grundsätzlich unterschiedlich im Vergleich zu anderen Muskeln. Normalerweise wird die Kontraktion eines Muskels bei stärkerem Impuls (Stromstoß) stärker, da mehr Zellen erfasst werden. Dies ist beim Herzen anders, entweder wird das ganze Herz erregt oder gar nichts. Unmittelbar nach einem Impuls ist das Herz unempfindlich gegenüber neuen Impulsen. Diese sogenannte Refraktärzeit ist beim Herzen mit 0,3 Sekunden vergleichsweise lang. Dies ist ein Schutzmechanismus für das Herz, vor zu schnellen Kontraktionen, Dauerkontraktionen und Ermüdung. Kommt es zu einem Reiz kurz vor Ende der Refraktärzeit, so kann es unter Umständen zu einem Kammerflimmern kommen.

Schlussfolgerung:

Mit Hilfe der Refraktärzeit lässt sich mathematisch in etwa ein Höchstwert bestimmen, den der Herzschlag pro Minute nicht überschreiten sollte. Bei einer Refraktärzeit von 0,3 Sekunden ergibt sich ein Maximum von ca. 3,33 Schlägen pro Sekunde, was 199,99 Schlägen pro Minute entspricht. (Diese Angabe kann je nach Alter, Person und weiteren Faktoren nach oben oder unten abweichen, da für die Refraktärzeit hier nur ein gerundeter Schätzwert genommen wurde.) Befindet sich die Schlagfrequenz pro Minute auf diesem Niveau, dann befindet sich das Herz durchgehend im kritischen Bereich, weshalb derart hohe Werte unbedingt vermieden werden sollten.

Eine gängige Faustformel besagt daher, stark trainierte sollten keinen Puls höher als 220 minus Lebensalter und untrainierte 180 minus Lebensalter aufweisen.

Im Fitnessbereich haben sich besonders fürs Laufen folgende Werte etabliert:

< 75 % der maximalen Herzfrequenz beim Aufwärmen/ langsamen Einlaufen.

75 – 85 % der maximalen Herzfrequenz bei lockerem Joggen.

85 – 88 % der maximalen Herzfrequenz bei schnellem Joggen.

90 – 95 % der maximalen Herzfrequenz bei Intervalltraining.

(Angaben ohne Gewähr, sprechen sie dies mit ihrem Arzt und Trainer ab)

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Gentechnik – Genfood

Eines der heissdiskutiertesten Themen der Neuzeit ist die Gentechnik. Da sich viele dem Umfang gar nicht bewusst sind, was Gentechnik überhaupt ist und wo dies überall eingesetzt wird, versuche ich dies möglichst einfach zu erklären.

Wo wird Gentechnik eingesetzt?
Viele glauben Gentechnik beschränke sich auf Nahrungsmittel, doch das ist falsch. Einfach gesagt, bezeichnet Gentechnik die Veränderung des Erbgutes (/Genom) durch gezielte Eingriffe. Sie findet Anwendung bei Pflanzen, in der Medizin, Industrie, Abfallwirtschaft, Meerestieren und weiteren. Gentechnik ist, auch wenn es vielen nicht bewusst ist, allgegenwärtig und nicht mehr aus dem Alltag wegzudenken.
Gentechnik findet Anwendung :
-in Klärwerken. In der sogenannten biologischen Stufe spalten z.B. genveränderte Bakterien Fette und Eiweiße und tragen so zur Reinigung des Wassers bei.
-in Waschmittel. Waschaktive Enzyme durch genveränderte Bakterien „lösen“ Schmutz aus Kleidung.
-in der Nahrung. Für Konsumenten nicht ersichtlich, wenn sie nur Bestandteile der Enzyme sind, die z.B. für die enzymatische Umwandlung von Stärke zu Glucosesirup verantwortlich sind, selber aber nicht im Produkt enthalten sind.
-in vielen Impfstoffen und Medikamenten. Gentechnisch veränderte Bakterien ermöglichen erst die ausreichende Produktion von Insulin für Diabetiker.

Was ist Gentechnik nicht?
Von vielen Dingen wird gedacht sie seien Gentechnik, obwohl dies unzutreffend ist. Sehr groß gezüchtetes Obst und Gemüse wird meist als Genfood betrachtet, obwohl dies meist übernatürliche Züchtungen sind. Es sollte sich immer die Frage gestellt werden, wurde hier unnatürlich ein Teil des Erbgutes bewusst verändert, indem Teile eines anderen einer anderen Art zugehörigen Chromosomenabschnittes eingefügt wurden.
Dies wäre bei Bt-Mais z.B. der Fall. Hier wurde ein Teil des Erbgutes des Bacillus thuringienensis, der die Eigenschaft hat ein für Insekten giftiges Insektizid bildet auf den Mais übertragen, weshalb dieser sich nun selbstständig schützen kann. BT ist selbst im Bioanbau ein zugelassenes Hilfsmittel und gilt als ungefährlich.
Gentechnik ist nicht:
-Embryotransfer / Leihmutterschaft
-Klonen (hier wird nur ein Gen genommen und eingesetzt, keine Erbgutveränderung)
-Sexing (Spermabehandlung um z.B. nur weibliche Kühe zu erhalten)
-Stammzellenforschung

Wie funktioniert Gentechnik?
Gentechnik ist ein sehr interessantes Thema, es ermöglicht schnelle, gezielte und scheinbar grenzenlose Möglichkeiten im Bereich der Züchtung. Wenn früher Züchter über mehrere Jahre verschiedene Sorten kreuzen mussten und dann zufällig gemäß Vererbungsgesetze neue Sorten zu erhalten, geht dies mittels gentechnischer Methoden gezielter in einem Bruchteil der Zeit. So ist es beispielsweise möglich innerhalb einer Generation mehrere Apfelsorten zu kombinieren, um vom einen die Farbe, vom anderen den Geschmack und vom anderen die Bissfestigkeit zu erhalten. Damit dies funktioniert, muss zunächst ermittelt werden, an welcher Position des Erbgutes eine spezielle Eigenschaft beschrieben ist. Diese wird anschließend vereinfacht beschrieben entsprechend auf das Erbgut des anderen übertragen. Wenn gentechnische Methoden innerhalb einer Art durchgeführt werden, so wird es als nicht als Gentechnik, sondern als Smart Breeding (Selection with Markers and Advanced Reproductive Technologies) bzw. Präzisionszucht bezeichnet.

Was ist an Gentechnik gefährlich?
Bei der Übertragung von Erbabschnitten eines Bakteriums zu einer Pflanze wie am Beispiel des BT-Mais gibt es einige Befürchtungen. Diskutiert werden immer wieder Probleme die auftreten können, falls unbekannte Abschnitte übertragen werden. So könnte der Mais zum Beispiel toxische Substanzen bilden, welche zunächst nicht erkannt werden und die Gesundheit schädigen. Eine andere Angst von Umweltschützern ist, dass gentechnisch veränderte Sorten, welche sich besonders stark durchsetzen können, versehentlich ausgewildert werden und somit die heimischen Pflanzen verdrängen könnten. Diese Angst ist allerdings in unserer Klimazone bei nicht winterharten Sorten eher unbegründet.
Die wohl größte Sorge der Konsumenten sind Auswirkungen von gentechnisch veränderten Nahrungsmitteln, welche diese auf eigenes Erbgut haben könnten. Daher möchte ich hier gerne ein Aussage einer Professorin aus einem Kurs, den ich belegt hatte aufgreifen: „Egal wie viel Schwein du ist, du brauchst nie Angst zu haben selbst eines zu werden“. Dieser Spruch drückt sehr viel aus, denkt man nur etwas weiter drüber nach. Prinzipiell ist die Angst vor eigener Erbgutveränderung durch ein gentechnisch verändertes Genom unbegründet, denn der Körper macht das was er immer macht, er verdaut. Bei der Verdauung werden sämtliche Eiweiße bzw. verkettete Aminosäuren, aus denen das Erbgut eben auch besteht, in einzelne freie Aminosäuren gespaltet. Diese Aminosäureketten können im Darm dann erst aufgenommen werden. Selbst die Annahme durch andere Umstände käme tatsächlich genmanipulierte DNA in den Blutkreislauf, so wäre auch dies nicht schlimm, da hier das Immunsystem reagiert. Dessen Aufgabe ist es unter anderem körperfremde Proteinstrukturen ausfindig zu machen und zu beseitigen, wie es auch bei Bakterien, Viren und sonstigen Fremdkörpern wie Pollen und weiteren funktioniert. Einzig Unverträglichkeiten im Magendarmtrakt könnten hier den Körper im Wesentlichen belasten.

Fazit
Gentechnik findet sich überall in unserem Alltag. Genfood ist aber weltweit wenig vertreten und steht vor allem in Deutschland stark unter Kritik. Richtig eingesetzt könnte Genfood aber besonders in armen Regionen, in denen Ernten beispielsweise durch Wasserknappheit und Schädlingsbefall schlecht ausfallen, helfen. Auch könnte durch robustere Sorten, die so erzeugt werden können, Pestizidnutzung vermindert und Erträge so auch für technisch verarmte Regionen verbessert werden. Besonders können so auch gesündere Produkte entwickelt werden, z.B. höherwertige Proteine und Fette, reichhaltiger an Vitaminen und Mineralstoffen und weitere.
Wichtig wäre es allerdings strenge Kontrollen einzuführen, um sicher zu stellen, dass keine schädlichen Substanzen gebildet werden, die für Mensch und Natur negative Auswirkungen zur Folge hätten. Zusätzlich sollten Wechselwirkungen und Allergene strengstens beobachtet werden, um entstehende Risiken einzudämmen. Mit vielen Möglichkeiten entsteht auch viel Verantwortung.

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Bio vs. konventionellen Anbau

Düngung allgemein und im Bezug auf konventionellen und „Bioanbau“
Boden besteht hauptsächlich aus Sauerstoff, Kohlenstoff, Silicium, Aluminium und Eisen. Die meisten Stoffe liegen als Oxide oder Hydroxide vor. Pflanzen benötigen in erster Linie Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff(Nitrat), Phosphat, Natrium und Kalium. Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff und Natrium liegen ausreichend in Wasser, Luft und Boden vor. Stickstoff, Phosphat und Kalium sind in der Landwirtschaft die Nährstoffe, auf denen der Fokus bei der Düngung liegt.

Warum gedüngt werden muss
Düngung ist notwendig, da der Boden Nährstoffe verliert. Dies geschieht einerseits durch die Ernte und das Abtragen von Pflanzen, die dem Boden Nährstoffe entzogen haben, andererseits durch z.B. Auswaschung von wasserlöslichen Nährstoffen oder Ausgasung von Nährstoffen in der Luft. Stickstoff (Nitrat) ist ein sehr sensibler Nährstoff. Zum einen ist er wasserlöslich und kann so leicht durch Regen und Bewässerung ausgespült werden, zum anderen kann gasförmiger Stickstoff leicht entweichen. Da Nährstoffe abgetragen werden, und sich nicht aus dem Nichts neue bilden können, müssen sie zugeführt werden.

Wie die Menschen früher ohne Düngung auskamen
Schnell erkannte der Mensch, dass Pflanzen besser wachsen, wenn sie zum Beispiel Gülle, Kompost oder Gesteinsmehle auf die Äcker bringen. Bevor die Menschen mit diesen einfachen Mittel düngten, verarmten die Böden sehr schnell. Die Folge waren schlechte Ernten und Hunger. Flächenwechsel und Nomadentum waren unumgänglich. Später wurden Brandrodungen durchgeführt und Überschwemmungen genutzt, um reichhaltige Ackerböden zu generieren. Trotzdem sind damalige Erträge nicht mit heutigen zu vergleichen, was nicht nur an neueren gezüchteten Pflanzensorten liegt, sondern eben auch am Düngen.

Wird heute zu viel gedüngt?
Insgesamt muss das Gesetz des abnehmenden Ertragszuwachses beachtet werden. Es besagt, dass der Ertrag zunächst zunimmt mit steigendem Einsatz. Dies bedeutet, dass mehr Düngung zunächst auch mehr Ertrag bringt. Später bringt weitere Düngung aber immer weniger, bis die Erträge wieder abnehmen. Überdüngte Pflanzen zeigen eine geringere Lagerfähigkeit, eine geringere Nährstoffdichte, eine geringere Standfestigkeit und sie sind meist anfälliger für Krankheiten. Damit dem Landwirt dadurch keine Verluste entstehen, wird genau berechnet wie viel gedüngt wird. Darüber hinaus gibt es Grenzwerte, welche sich auf die Düngung auswirken. So gibt es bei Nitrat z.B. einen Maximalgehalt je nach Pflanze der nicht überschritten werden darf.

Unterschied Düngemittel
Im Landwirtschaftlichen Bereich werden oft NPK-Dünger eingesetzt, dieser besteht aus den Komponenten Stickstoff, Phosphor und Kalium. . Im Bereich der Düngung von Calcium, Phosphor und Kalium unterscheiden sich konventioneller und „bio“ Betrieb nicht, sie liegen ausreichend in fossilen Lagerstätten vor. Da „Bio“-Betriebe allerdings keine chemisch synthetischen Düngemittel verwenden dürfen, unterscheiden sie sich zu konventionellen, welche den Stickstoff in der Regel nach dem Haber-Bosch-Verfahren chemisch aus der Luft extrahieren. Daher wird Stickstoff anderweitig zugefügt, z.B. organisch durch Gülle und Kompost oder durch den Anbau von Pflanzen mit Knöllchenbakterien, welche den Stickstoff aus der Luft binden (z.B. Klee, Wicken, Erbsen, Bohnen). Außerdem wird oft mit Horn- und Knochenmehl und Rhizinusschrot genutzt. Daher halten Biobetriebe meist viele Tiere, zum einen, um die vielen Grünflächen zu nutzen, die angelegt werden müssen, um stickstoffnährende Kulturen anzubauen, zum anderen um somit Gülle, Horn- und Knochenmehle für die Düngung zu erzeugen.

Besonderheiten Bioanbau im Pflanzenschutz
Auch im Pflanzenschutz gelten gesonderte Vorschriften. Es dürfen keine chemisch synthetischen Pflanzenschutzmittel verwendet werden, auch können Pflanzen nicht steril auf Steinwolle in Gewächshäusern gepflanzt werden. Gespritzt wird daher mit Schwefel und Kupfer. Bacillus Thuringienensis, Öle, Leime, Schmierseife, Nützlinge und Pheromone werden gegen Insekten eingesetzt. Unkraut muss mechanisch, thermisch oder manuell entfernt werden. Zudem werden sehr robuste Sorten genutzt, um einen großflächigen Anbau zu ermöglichen. Einige Sorten sind besonders schwer anzubauen. Besonders der großflächige Anbau von Zwiebeln stellt ein Problem dar. So kann die Zwiebelfliege Larven legen, welche einige Jahre überleben können bevor sie absterben.

Fazit
Effizienz
Bioanbau hat ein eindeutiges Effizienz Problem. Im Schnitt liefert ein Biobetrieb nur etwa 50% des Ertrages, den ein konventioneller Betrieb leisten kann. Verursacht wird dies durch Unterschiede der Düngemittel und Pflanzenschutzmittel, sowie der gewählten Sorten. Da nur sehr robuste Pflanzensorten genutzt werden können, welche weniger stark anfällig für Krankheiten und Parasiten sind, ist auch die Pflanzen- und Sortenwahl sehr eingeschränkt.
Geschmack
Geschmack, Mineralien- und Vitamingehalt in der Landwirtschaft ist sortenabhängig, hier ist es irrelevant, ob bio oder konventioneller Anbau betrieben wurde.
Energie
Bio verbraucht ohne Stickstoffdünger weniger Energie. Durch Viehhaltung auf Grünflächen allerdings mehr Methan
 Allergien
Wichtigster Punkt sind Allergien. Liegt eine Unverträglichkeit oder eine Allergie gegen ein Pflanzenschutzmittel vor, so ist die Belastung bei Bioprodukten geringer.

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Synephrin

Synephrin bzw. Citrus Aurantium kommt in der Bitterorange vor. Es wird
maßgeblich in Fatburnern, Trainingsboostern und Appetithemmern benutzt.
In der Heilkunde findet es außerdem Anwendung bei Magen-Darmbeschwerden.

Chemisch betrachtet ist es mit Ephidrin verwand. Die Wirkung ist somit
vergleichbar. Sie beeinflussen beide die Beta-Adrenozeptoren, welcher
von Adrenalin angesprochen wird.
Der Unterschied ist hierbei, dass Ephidrin beta 1 und 2 Rezeptoren
anspricht und Synephrin beta 3. B3 Rezeptoren erhöhen den Verbrauch zwar
etwas geringer, allerdings sind auch die Nebenwirkungen entsprechend
geringer.
Eine Erhöhung des Verbrauchs wird nicht nur durch die Herzfrequenz,
sondern vor allem auch durch eine Erhöhung der Thermogenese erzeugt.
Typisch für einen höheren Adrenalinausstoß ist somit auch die
Appetitlosigkeit mit der es einher geht, weshalb es als Fatburner die
Diät stark unterstützen kann.

Aus Studien geht hervor das es den Verbrauch über 75 Minuten um 30 kcal
erhöhen kann. 50 mg Zusammen mit 100mg Hespergin und 600mg Naringin
konnten den Verbrauch sogar um 129kcal in den 75 Minuten erhöhen.

Nebenwirkungen wie Kopfschmerzen, Blutdruckerhöhung und weitere können
auftreten, im Zweifel immer mit einem Arzt sprechen.

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Höhentrainingsmaske – Wirkung und Nutzen

Vielleicht hast du schon einmal überlegt, dir eine Höhentrainingsmaske zuzulegen. Meist werden sie angepriesen mit Sprüchen wie: „Simuliert Höhentraining“, „Erhöhung deiner Sauerstoffversorgung“, „Verbesserung der Sauerstoffsättigung im Blut“.
Was aber steckt dahinter und hält es das was es verspricht?
Wer eine Höhentrainingsmaske kauft um seine roten Blutkörperchen (Erythrozyten) im Blut zu erhöhen (Die Blutzellen die für den Sauerstofftransport zuständig sind), der verschwendet hier sicherlich sein Geld. Um den Anteil roter Blutkörperchen zu erhöhen, fahren Sportler in Höhentrainingslager und zwingen ihren Körper sich dort an die geringere Sauerstoffsättigung zu gewöhnen. Für den Körper bedeutet dies, dass mehr EPO in der Niere gebildet werden muss. Dieses Hormon sorgt dafür, dass das Knochenmark vermehrt rote Blutkörperchen bildet. Diese Anpassung erfolgt jedoch nicht dauerhaft. Sobald es die Luftverhältnisse erlauben leichter Sauerstoff zu gewinnen, werden die Werte schon nach kurzer Zeit auf ihren Ausgangswert zurückfallen. Eine erhöhte Sauerstoffsättigung im Blut hat einen deutlichen Leistungsanstieg zur Folge. Dies ist besonders im Ausdauersport wichtig und auch der Grund warum Sportler bei Dopingkontrollen angeben müssen, an welchen Orten sie sich in den (meist) letzten 3 Monaten aufgehalten haben. Da der Körper selber EPO bildet, ist es schwer Doping nachzuweisen, ein besonders im Radsport gerne genutzter Aspekt.

Eine Höhentrainingsmaske hat diesen Effekt aber nicht. Dies hat viele Gründe. Zum einen ist die einströmende Luft reich an Sauerstoff und nicht mit der sauerstoffarmen Luft aus großen Höhen vergleichbar. Zum anderen reicht die Zeit in der die Maske getragen wird nicht aus um einen Effekt zu erzielen und den Körper an die „Sauerstoffarmut“ zu gewöhnen. Positiv an dem Training mit solchen Masken ist allerdings, dass intensiver auf die eigene Atmung geachtet wird. Um die Lungen mit ausreichend Luft zu füllen, müssen die Trainierenden tiefer und konzentrierter einatmen, was neben dem Stärken der Zwerchfell und Atemhilfsmuskulatur auch begrenzt die Verbesserung des Lungenvolumens impliziert. Daher sind diese Masken besonders im Bereich des Kampfsportes sehr beliebt, da dort eine tiefe und ruhige Atmung kampfentscheidend sein kann.

Fazit: Im Hinblick auf Marketing und Versprechen schneiden Höhentrainingsmasken häufig schlecht ab. Richtig eingesetzt kann sie in bestimmten Sportarten allerdings die Leistung verbessern. Dies hat allerdings nichts mit der Erhöhung des Anteils an roten Blutkörperchen oder gar einem Höhentrainingseffekt zu tun.

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Säure-Basen Haushalt und seine Mythen

Das ein ausgeglichener Säure-Basenhaushalt durch Diäten und Lebensweisen erreicht werden soll ist Bestandteil etlicher Bücher und Vorträge. Hierrüber ranken einige Mythen die genauso wirr, wie leicht zu wiederlegen sind.

PH-Wert
Gemeinsame Aussage der meisten Säure-Basen Bücher für einen gesünderen Lebenswandel ist, dass Säure bildende Lebensmittel ungesund sind und gemieden werden sollen. Der Säure-Basenhaushalt ist sehr sensibel. Der PH-Wert des Blutes muss immer im leicht alkalischen (basischen) Bereich zwischen 7,35 und 7,45 liegen. Dies hängt damit zusammen, dass z.B. bestimmte Enzyme und Hormone nur unter diesen genauen Bedingungen reagieren können. Schon kleine Abweichungen haben fatale Folgen. Falsch eingestellte Diabetiker sind oft von einer Azidose betroffen. Das heißt, dass der Blut PH-Wert zu niedrig (sauer) ist. Häufig erleiden Patienten im Anfangsstadium einer Diabetes Typ 1 Erkrankung dann ein diabetisches Koma. Aber auch starker andauernder Durchfall kann zu einer PH-Wert Änderung führen, welche meist sofort auf der Intensivstation ausgeglichen werden muss, sobald der Zustand zu kritisch wird. Andere bekannte Möglichkeiten wären zum Beispiel auch Sauerstoffmangel, oder dauerhafter Alkoholmissbrauch.Gründe die zu hohe PH-Werte im Blut (Alkalose) bedingen, wären z.B. Hyperventilation und die Nebenwirkung einiger Medikamente. Dies alleine zeigt schon, dass starke Veränderungen des Säure-Basenhaushalt tödlich enden, soweit es das Blut betrifft. Daher beeinflusst eine basische Ernährung auch nicht den Blut PH-Wert.

„Säure-Basen Diäten“
Worauf zielen diese Diät-Formen ab? Bei den Säure-Basen Theorien wird meist nur der Urin PH-Wert gemessen. Hauptsächlich wird er aber von der Menge an Kohlendioxid und Hydrogenkarbonat-Ionen beeinflusst, was tatsächlich (auch über Ernährung) gesteuert werden kann. Normalerweise sollte der Urin PH-Wert allerdings über den Tag verteilt ca. zwischen 5 und 7 schwanken. Ein zu basischer Ph-Wert (<7) im Urin wird oft auch bei Vegetariern (die durch den Verzicht auf tierische Produkte oft eine „basische Ernährung durchführen“) vorgefunden. Ein zu basischer Urin kann allerdings zum Beispiel auch mit einer Harnwegsinfektion einhergehen. Weshalb es nicht ratsam ist, seinen Urin-Ph Wert ins Ungesunde zu manipulieren. Insgesamt lässt sich also sagen, dass bei gesunden Menschen eine zusätzliche Beobachtung des Säure-Basen Haushaltes i.d.R. unsinnig ist. Von strikten basisch ausgelegten Diäten kann ebenfalls abgeraten werden. Einziger Vorteil ist, dass diese Diäten und Lebensweisen darauf achten, dass Lebensmittel mit sehr hoher Nährstoffdichte (Anteil an Mineralstoffen und Vitaminen) gewählt werden, worauf insgesamt bei einer guten Ernährungsweise geachtet werden sollte.