Stoffwechsel

Medizinische Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher (Facharzt für Innere Medizin) am 10. Januar 2016
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Stoffwechsel ist ein Überbegriff für die Gesamtheit aller chemischen Prozesse, die im menschlichen Körper ablaufen. Der Fachbegriff für Stoffwechsel lautet Metabolismus.

Inhaltsverzeichnis

Definition

Beim Stoffwechsel wandelt der Körper chemische Stoffe in Zwischen- und Endprodukte um. Diese dienen dem Aufbau von Körpersubstanzen, der Aufrechterhaltung von Gewebe und der Energiegewinnung. Fast alle Stoffwechselprozesse werden durch Enzyme beschleunigt oder gelenkt.

Der Stoffwechsel kann eingeteilt werden in einen katabolen und in einen anabolen Stoffwechsel. Katabole Stoffwechselreaktionen liefern durch den Abbau von Nahrungsstoffen Energie, anabole Stoffwechselprozesse verbrauchen Energie zum Aufbau von Bausteinen.

Anatomie

Im Körper gibt es viele verschiedene Arten von Stoffwechsel. Eine zentrale Rolle nehmen Kohlenhydrat-, Eiweiß- und Fettstoffwechsel ein. Beim Kohlenhydratstoffwechsel werden die komplexen Kohlenhydrate, die mit der Nahrung aufgenommen wurden, in Einfachzucker zerlegt. Zu den Einfachzuckern gehören zum Beispiel Glukose oder Fruktose.

Über die Darmschleimhaut gelangen die Einfachzucker in den Blutkreislauf und von dort zu den Zellen. Hier findet der eigentliche Stoffwechselprozess statt. Im Rahmen der Glykolyse und beim Citratzyklus gewinnt der Körper Energie in Form von ATP. Verfügt der Körper über genug Energie, so wird der Einfachzucker in seine Speicherform gebracht und unter anderem in der Leber gespeichert.

Eiweiße werden ebenfalls mit der Nahrung aufgenommen. Im Magen-Darm-Trakt werden sie in mehreren Teilschritten zu Aminosäuren zerlegt. Im Dünndarm werden die Aminosäuren resorbiert. In den Körperzellen erfolgt dann eine kontinuierliche Proteinsynthese. Viele Enzyme und Hormone werden aus den kleinen Eiweißbausteinen hergestellt.

Die Proteine aus Leber, Milz und Muskeln können zudem zu Pyruvat umgewandelt werden. Dieses kann entweder bei der Glukoneogenese oder direkt zur Energiegewinnung genutzt werden. Im Eiweißstoffwechsel entsteht giftiges Ammoniak. Dieses wird zu Harnstoff umgewandelt, welcher dann über die Nieren mit dem Harn ausgeschieden wird.

Beim Fettstoffwechsel werden die Nahrungsfette im Verdauungstrakt zunächst in ihre Einzelteile zerlegt. Mit der Nahrung gelangen Triglyceride, Fettsäuren und Cholesterin in den Körper. Diese werden im Darm zu einzelnen Fettsäuremolekülen aufgespalten. Im Blut werden die Fette dann mit Hilfe von sogenannten Lipoproteinen transportiert und vom Muskel- und Fettgewebe aufgenommen.

Fette dienen als Massenspeicher für Energie und können in verschiedenen Stoffwechselprozessen zu Energie umgewandelt werden. Umgekehrt können auch viele andere Substrate, wie beispielsweise Kohlenhydrate, in Fett umgewandelt werden. Unerlässlich für den Aufbau der Knochen ist der Mineralstoffwechsel. Hier werden beispielsweise Kalzium und Phosphor für die Knochensynthese zur Verfügung gestellt.

Funktion

Die Stoffwechselvorgänge im menschlichen Körper sind die Grundlage aller lebensnotwendigen Vorgänge. Sie spielen die entscheidende Rolle für die Gesundheit und auch für die Funktionsfähigkeit des Organismus.

Auch in völligem Ruhezustand verbraucht der Körper Energie, damit lebenswichtige Funktionen wie beispielsweise die Atmung, die Gehirntätigkeit oder der Herzschlag aufrechterhalten werden können. Diese Energie wird im Stoffwechsel produziert und steht dem Körper so jederzeit zur Verfügung. Man bezeichnet diesen Ruheverbrauch auch als basale Stoffwechselrate oder als Grundumsatz.

Im Rahmen des Fremdstoffmetabolismus können Fremdstoffe von außen aufgenommen und umgewandelt werden. Nahrung und Sauerstoff sind beispielsweise solche Fremdstoffe. Der Fremdstoffwechsel ist wiederum Voraussetzung für den Baustoffwechsel. Bei diesem werden körperfremde Stoffe in körpereigene Bestandteile umgewandelt. Andere Fremdstoffe dienen im Energiestoffwechsel der Energiegewinnung.

Tritt im Körper ein Nährstoffmangel ein, kommt es zu einem Hungerstoffwechsel. Der Grundumsatz wird stark gesenkt und alle wichtigen Stoffwechselprozesse verlangsamen sich. Dies ist ein Schutzmechanismus, der der Lebenserhaltung des Organismus dient.

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Erkrankungen des Stoffwechsels

Stoffwechselstörungen sind pathologische Abweichungen der Stoffwechselvorgänge von der Norm. Die Störungen können im Fettstoffwechsel, im Eiweißstoffwechsel, im Kohlenhydratstoffwechsel und im Mineralstoffwechsel auftreten.

Die bekannteste Stoffwechselstörung ist sicherlich der Diabetes mellitus. Es handelt sich dabei um eine Gruppe von Stoffwechselerkrankungen, die mit erhöhten Blutzuckerwerten einhergeht. Ursachen sind ein absoluter Insulinmangel, ein relativer Insulinmangel oder eine Insulinresistenz.

Mögliche Symptome für einen Diabetes mellitus sind übermäßiger Durst, vermehrtes Wasserlassen und eine unerklärliche Gewichtsabnahme. Auch eine erhöhte Infektanfälligkeit kann auf die Zuckerkrankheit hinweisen.

Auch die Gicht ist eine typische Stoffwechselstörung. Hier kommt es durch Ablagerungen von Harnsäurekristallen in den Gelenken unter anderem zu schmerzhaften Gelenkentzündungen. Die primäre Form dieser sogenannten Hyperurikämie beruht auf einer Störung des Purinstoffwechsels und einer Ausscheidungsstörung der Niere. Bei der sekundären Form werden die erhöhten Harnsäurespiegel durch Begleiterkrankungen ausgelöst. So können Leukämien oder hämolytische Anämien eine Gichterkrankung zur Folge haben.

Bei einer Störung im Fettstoffwechsel kann es zu einer Hyperlipoproteinämie (HLP) kommen. Bei einer HLP sind Cholesterin, Triglyceride und die dazugehörigen Lipoproteine im Blut erhöht. Die Stoffwechselstörungen, die der Hyperlipoproteinämie zugrunde liegen, können vererbt oder erworben sein. Häufig treten sie bei Übergewicht, Diabetes mellitus, Pankreatitis oder Alkoholismus auf.

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