Voeding, Energie & Sport

Transcriptie

1 Voeding, Energie & Sport Namen: Jadranka Simic & Hazar Amagir Klas: 6v2 Vakken: Biologie Natuurkunde (Scheikunde) Begeleider: Dhr. E. Wormhoudt Schooljaar: 2-26

2 Inhoudsopgave Voorwoord blz. Inleiding 4 Hoofdstuk : Energie.: Wat is energie?.2: Voeding als bron van energie.: Macronutriënten 6..: Koolhydraten 6..2: Lipiden 8..: Eiwitten..4: Alcohol 2..: Water.4: Micronutriënten 4.4.: Vitamines 4.4.2: Mineralen 8.4.: Spoorelementen 2.: Voedingsvezels Hoofdstuk 2: Energieopname 22 2.: Het spijsverteringsstelsel : Brandstof 2.2.: Transport en opslag van brandstoffen 2.2.2: Vetzuren 2.2.: Glucose 2.2.4: Proteïnen en aminozuren 26 Hoofdstuk : Energieverbruik 2.: ATP, de energie-eenheid van het lichaam 2.2: De omzetting naar ATP 28.: Energieverbruik 2..: BMR 2..2: Gewicht 2.4: Energievoorraad.4.: Bloed.4.2: Water.: Energiebalans 2 Hoofdstuk 4: Het onderzoek 4.: Onderzoeksopzet 4.2: Hypothese 4.: Uitvoering 6 4.4: Resultaten Conclusie 6 Discussie 6 Logboek 66 Bronvermelding 6 Bijlage 68 Bijlage 2 6 2

3 Voorwoord Voor u ligt het profielwerkstuk dat wij, Jadranka Simic en Hazar Amagir, hebben gemaakt. Het kiezen van een onderwerp voor dit profielwerkstuk was best moeilijk. Onze interesses lagen bij de vakken Natuurkunde en Biologie. Omdat het een onderwerp moest zijn waarbij een onderzoek uitgevoerd kan worden, besloten wij om wat voorbeelden op internet te zoeken. Zodoende kwamen we uit bij energie. Na een uitgebreide oriëntatie besloten wij als definitief onderwerp de energiebalans in het menselijk lichaam te nemen. Oftewel, de hoeveelheid energie die personen binnenkrijgen en verbruiken en het evenwicht hiertussen.

4 Inleiding Zoals vermeld gaat ons profielwerkstuk over de energiebalans in het lichaam. Maar wanneer is er sprake van een energiebalans en waarom is een energiebalans zo belangrijk voor de gezondheid? Dit zijn vragen waar wij ons mee bezig gaan houden bij dit onderzoek. De energiebalans is geen nieuw fenomeen. Omdat de mens een steeds drukker bestaan leidt, wordt er steeds minder tijd besteed aan het nuttigen van gezond en verantwoord voedsel. Dat kost namelijk veel tijd. Om die reden is men al snel geneigd te grijpen naar de vlugge maaltijden en het junkfood. Dit is makkelijk en tijdbesparend, maar is men zich ervan bewust wat dit voedsel op langere termijn met het lichaam doet? Het vlugge voedsel bevat dikwijls veel meer energie dan het lichaam nodig heeft. En als je regelmatig ongezond voedsel eet en daarnaast weinig aan lichaamsbeweging doet, dan bestaat er een grote kans dat de energiebalans uit evenwicht raakt. Dat wil zeggen dat je in gewicht toeneemt. Het kan ook andersom zijn; als men te weinig energie binnenkrijgt en/of te veel energie verbruikt dan is de energiebalans ook uit evenwicht. In dit geval zul je in gewicht afnemen. Beide gevallen zijn slecht voor de lichamelijke gesteldheid. Het lichaam functioneert namelijk het beste als er een evenwichtige energiebalans is. Het meest verstandig is dus om te letten op wat je eet en regelmatig aan sport te doen, zodat de hoeveelheid energie die je binnenkrijgt en verbruikt ongeveer gelijk is. De landelijke campagnes van Het Voedingscentrum zijn waarschijnlijk bij iedereen wel bekend, maar doen mensen iets met die adviezen? Hoe bewust gaan mensen nu werkelijk om met hun gezondheid? Wij vroegen ons af hoe dit zit bij de mensen in onze omgeving, hebben zij een evenwichtige energiebalans of juist niet. Onze hoofdvraag luidt dan ook: wat voor balans bestaat er tussen de energieopname en het energieverbruik van verschillende personen? Ademhalen, lopen, rennen, fietsen, dansen, kortom iedere vorm van beweging betekent energie verbruiken. Als het lichaam in rust verkeert, verbruikt het al een behoorlijke hoeveelheid energie. Maar waar komt die energie nu precies vandaan? Dit onderwerp bespreken wij in hoofdstuk. Het spreekt voor zich dat die energie uit voeding komt, maar welke stoffen leveren ons energie? Ook is het van belang om te weten welke factoren van invloed zijn op de benodigde energieopname. Daarom bespreken we die factoren in hoofdstuk 2. Daarnaast speelt de manier waarop energie wordt vrijgemaakt in het lichaam ook een grote rol. In hoofdstuk vertellen wij hoe dit in zijn werk gaat. Bij het uitvoeren van dit onderzoek hebben wij de medewerking van een aantal mensen nodig. De manier waarop we het onderzoek uit gaan voeren leggen wij in hoofdstuk 4 uit. 4

5 Hoofdstuk : Energie.: Wat is energie? Energie is gedefinieerd als de hoeveelheid kracht die nodig is om arbeid te kunnen verrichten of om warmte of licht te produceren. Energie kan niet vernietigd worden, het kan alleen omgezet worden van de ene vorm naar een andere vorm. Zo wordt de energie aanwezig in de chemische verbindingen in kolen bij verbranding omgezet tot warmte en licht. En de energie die in onze voeding aanwezig is, wordt omgezet in warmte en activiteit voor onze levensprocessen en de werking van het lichaam. Energie in de voeding wordt meestal gemeten calorieën. Eén calorie is de hoeveelheid warmte die nodig is om één gram water één graad Celcius te verwarmen. Dit is erg weinig, daarom wordt vaak de kilocalorie, afgekort kcal, gebruikt. Dit is de hoeveelheid warmte die nodig is om een kilogram water één graad te verwarmen. In het spraakgebruik wordt kilo nog wel eens weggelaten, terwijl er wel kilocalorieën bedoeld wordt. In dit verslag houden wij de eenheid kcal aan..2: Voeding als bron van energie Oorspronkelijk komt energie van de zon (zonne-energie). Levende planten zijn in staat om zonne-energie om te zetten in chemische energie door een proces dat we de fotosynthese noemen. Deze chemische energie wordt gebruikt om andere stoffen zoals koolhydraten, vetten en eiwitten aan te maken. En die stoffen vormen op hun beurt onze voedingsstoffen, ze zijn onze energieleveranciers. Mensen en dieren zijn niet in staat om de zonne-energie rechtstreeks om te zetten, maar ze zijn wel in staat om de chemische energie aanwezig in planten of in andere dieren te gebruiken. Mensen kunnen koolhydraten, vetten, eiwitten en alcohol verbranden om energie te produceren. Bij deze verbranding wordt naast energie ook koolstofdioxide en water geproduceerd. De omgezette energie is noodzakelijk voor: Het onderhouden van de lichaamsfuncties (ademen, het hart kloppend houden, de temperatuurregeling van het lichaam en alle andere functies die het lichaam levend houden). Voor actieve bewegingen Voor de groei en het herstel van weefsels De energie uit de voeding wordt geleverd door de aanwezige hoeveelheden koolhydraat, vet, eiwit en alcohol. Maar de energie-inhoud van deze verschillende componenten is verschillend:

6 gram koolhydraat levert 4 kcal gram eiwit levert 4 kcal gram vet levert kcal gram alcohol levert kcal De energie-inhoud van bepaalde voedingsmiddelen en dranken is afhankelijk van de aanwezige hoeveelheid vet, koolhydraat, eiwit en alcohol..: Macronutriënten Onze voeding is afkomstig van plantaardige en dierlijke oorsprong. De meeste van onze voedingsmiddelen echter zijn complexe producten en bestaan uit een mengeling van verschillende componenten. Zo zijn de macronutriënten (vetten, eiwitten, koolhydraten en alcohol) een bron van energie en bouwstoffen, noodzakelijk voor de groei en het onderhoud van ons lichaam. De micronutriënten (vitamines, mineralen en spoorelementen) zijn noodzakelijk voor het goed functioneren van onze lichaamsprocessen. Ook andere stoffen zonder nutritionele waarde, zoals water, voedingsvezels en antioxidanten zijn noodzakelijk om ons in een optimale gezondheid te houden. Voeding is ook onze bron van vocht, waarzonder het leven niet mogelijk zou zijn. Om gezond te blijven heeft ons lichaam meer dan 4 verschillende voedingsstoffen nodig. Van sommige van deze voedingsstoffen hebben we grote hoeveelheden nodig. Deze voedingsstoffen noemen we de macronutriënten. Tot de macronutriënten behoren de vetten, eiwitte, koolhydraten en water (en alcohol)...: Koolhydraten Koolhydraten zijn onmisbare bestanddelen van een goede voeding en vormen samen met eiwitten en vetten de belangrijkste voedingsstoffen. Koolhydraten zijn samengesteld uit de basiselementen: koolstof (C), waterstof (H) en zuurstof (O). In tegenstelling tot eiwitten en vetten bevatten koolhydraten geen andere elementen. De naam van deze verbindingen is afgeleid van koolstof en het Griekse woord voor water (=hydros). Meestal worden de termen suikers of sachariden gebruikt. Koolhydraten zorgen voor de directe energie die het lichaam nodig heeft om te kunnen functioneren, want ze zijn direct beschikbaar als brandstof voor de cellen. Op grond van chemische structuur worden ze onderverdeeld in drie groepen, van eenvoudige kleine moleculen tot zeer grote complexe verbindingen: 6

7 Monosachariden: Enkelvoudige suikers, zoals glucose (figuur ), fructose, en galactose. Figuur : glucosemolecuul De monosachariden zijn de eenvoudigste koolhydraatmoleculen en ze vormen de bouwstenen voor alle overige koolhydraten. Bekende voorbeelden zijn glucose (druivensuiker) en fructose (vruchtensuiker). Glucose is de basisleverancier van brandstof voor het lichaam en wordt gevormd bij de fotosynthese. Glucose komt veel voor in zoete vruchten (o.a. druiven en honing), fructose komt vooral voor in vijgen en galactose wordt gevormd in de melkklier van mens en dier. Disachariden: Tweevoudige suikers, zoals sucrose (figuur 2), lactose en maltose. Figuur 2: sucrosemolecuul De disachariden zijn opgebouwd uit twee monosacharide moleculen. Het bekendste voorbeeld is de suiker voor in de koffie. De scheikundige naam voor deze suiker is sacharose of sucrose. Het wordt gewonnen uit suikerriet of suikerbiet. Melk bevat een andere belangrijke disacharide, te weten: lactose. Maltose is een suiker, dat bestaat uit twee glucosemoleculen.

8 Polysachariden: Meervoudige suikers zoals zetmeel en glycogeen (figuur ). Figuur : glycogeenmolecuul De polysachariden (ook bekend onder de naam complexe koolhydraten) zijn samengesteld uit meerdere monosacharide moleculen. Zetmeel komt voor in planten. Glycogeen is de dierlijke vorm van zetmeel en vormt in het lichaam de koolhydraatreserve. Een molecuul glycogeen kan opgebouwd zijn uit wel. tot 6. moleculen glucose...2: Lipiden Vetten worden ook wel lipiden genoemd. Dat is de verzamelnaam voor een groep stoffen die zich onderscheidt van andere stoffen, omdat ze niet in water oplossen. Tot de lipiden behoren onder andere vetten en oliën. Lipiden zijn voor een belangrijk gedeelte samengesteld uit de elementen: koolstof (C), waterstof (H) en zuurstof (O). Sommige vetten kunnen ook de elementen fosfor (P) en stikstof (N) bevatten. Veel vetten en oliën zijn gevormd uit glycerol en drie vetzuren, ze zijn bekend onder de naam triglyceriden. Je kunt de chemische structuur van triglyceriden het beste vergelijken met een vlaggenstok (het glycerol) waaraan drie, soms verschillende kleine of grote vlaggen (vetzuren) hangen. Zie figuur 4. 8

9 Figuur 4: triglyceridemolecuul De lipiden worden onderverdeeld in twee subcategorieën: Vetten met verzadigde vetzuren Vetten met onverzadigde vetzuren Indien het vetzuur een maximaal aantal waterstofatomen (H) bevat, dat wil zeggen als eer geen dubbele bindingen voorkomen in de structuur voorkomen, dan spreekt men van een verzadigd vetzuur. Dierlijke vetten bevatten veel verzadigde vetzuren, zoals palmitinezuur (figuur ). Ze worden vooral gevonden in bijvoorbeeld roomboter en kaas. Figuur : palmitinezuur (onverzadigd vetzuur) Verzadigde vetzuren zijn erg stabiel en daardoor zijn ze moeilijker door het lichaam af te breken. Het lichaam wordt dan gedwongen om ze ergens in het lichaam op te slaan. Als dit aan de binnenkant van slagaders gebeurt kan dit op den duur levensbedreigend zijn. Dat is dan ook de voornaamste reden dat verzadigde vetzuren met mate genuttigd behoren worden. Indien echter sommige van de waterstofatomen ontbreken en vervangen zijn door een dubbele binding dan spreekt men van een onverzadigd vetzuur. Als er slechts één dubbele binding aanwezig is spreekt men van een enkelvoudig onverzadigd vetzuur. Een voorbeeld van een enkelvoudig vetzuur is oliezuur (figuur 6), dit komt met name voor in bijvoorbeeld olijfolie.

10 Figuur 6: oliezuur (enkelvoudig onverzadigd vetzuur) Meervoudig onverzadigde vetzuren bevatten meerdere dubbele bindingen. Vooral plantaardige oliën bevatten veel meervoudig onverzadigde vetzuren, zoals maïs-, sojaen zonnebloemolie. Een belangrijk meervoudig onverzadigd vetzuur dat voor komt in plantaardige vetten is linolzuur (figuur ). Figuur : linolzuur (meervoudig onverzadigd vetzuur) Vetten zijn onmisbare bestanddelen van een goede voeding en zijn zoals gezegd naast eiwitten en koolhydraten de belangrijkste voedingsstoffen. Bovendien zijn vetten samen met koolhydraten de belangrijkste energiedragers, want vetten leveren meer dan tweemaal zoveel energie ( kcal tegen 4 kcal per gram) dan koolhydraten en zijn daarmee de onmisbare brandstof die ons lichaam nodig heeft om te kunnen functioneren. Vroeger werd vet in de menselijke voeding voornamelijk beschouwd als bron van energie. Vet heeft echter ook een aantal belangrijke niet calorische functies. Voor het grootste gedeelte (circa de helft) opgeslagen onder de huid vormen vetten naast een belangrijke energiereserve ook een belangrijke isolatielaag, die temperatuurschommelingen in het lichaam tegen gaat. Kwetsbare organen zijn voorzien van een beschermende vetlaag. Ook de isolatiemantel van zenuwen bestaat uit een vetachtige stof. Vetten zijn met name voor celmembranen een belangrijke bouwstof.

11 ..: Eiwitten Eiwitten zijn onmisbare bestanddelen van een goede voeding en eiwitten vormen samen met koolhydraten en vetten de belangrijkste voedingsstoffen. Zijn koolhydraten en vetten belangrijke energiedragers, eiwitten vormen de basis van alle cellen. Ze zijn de bouwstoffen van ons lichaam, want ze zijn nodig bij de opbouw van de celstructuur, de aanmaak van hormonen, neurotransmitters bijvoorbeeld adrenaline, enzymen en bij het onderhoud van het spierstelsel. Kortom, eiwitten zijn onmisbaar voor het lichaam. De werkelijke bouwstenen zijn de aminozuren, waaruit de eiwitten zijn opgebouwd. Iedere cel heeft aminozuren nodig om daarmee de eiwitten te kunnen samenstellen die nodig zijn voor de bouw en herstel van datgene wat varieert van spieren en botten tot haren en nagels. Er zijn 2 bouwstenen (aminozuren) die ons lichaam nodig heeft om daaruit eiwitten te kunnen maken. Twaalf van deze aminozuren kan ons lichaam zelf aanmaken, terwijl we acht aminozuren binnen moeten krijgen via ons voedsel. Deze acht aminozuren noemen we daarom essentieel. Essentiële aminozuren zijn: lysine, fenylalanine, tryptofaan, methionine, threonine, isoleucine, valine en leucine (figuur 8). Figuur 8: leucine(essentieel aminozuur) Aminozuren op hun beurt zijn weer voor een belangrijk gedeelte samengesteld uit de elementen: koolstof (C), waterstof (H), zuurstof (O) en stikstof (N). De aanwezigheid van het element stikstof is karakteristiek voor eiwitten. Eiwitten zijn daarmee de enige stikstofbron die het lichaam kan benutten. Sommige aminozuren bevatten ook de elementen: zwavel (S), fosfor (P), ijzer (Fe) of jodium (J). Alle dierlijke en plantaardige cellen bevatten eiwitten. Voedingsmiddelen die een grote hoeveelheid eiwitten bevatten zijn: Zuivelproducten: magere melk, magere yoghurt, kwark, etc. Gevogelte: kip, kalkoen, etc. Schelpdieren: kreeft, garnalen, mosselen, etc. Vis: inktvis, tonijn, zalm, etc. Ongebrande noten en zaden: zonnebloempitten, amandelen, etc. Overig: eieren

12 ..4: Alcohol Nog een stof die energierijk is, is alcohol. Alcohol is eigenlijk geen macronutriënt, want het is niet onmisbaar voor het lichaam en het lichaam heeft er geen grote hoeveelheden van nodig. Desondanks levert alcohol wel energie, maar dat wil niet zeggen dat het in grote hoeveelheden genuttigd mag worden! Alcohol (figuur ) is een substantie samengesteld uit koolstof (C), waterstof (H) en zuurstof (O). Figuur : alcoholmolecuul Het wordt geproduceerd bij de gisting van koolhydraten. Tijdens het gistingproces voeden de gisten zich met suiker en produceren ze alcohol en gas (CO2) als bijproduct. De energie inhoud van alcohol is hoger dan de energie inhoud van koolhydraten: gram alcohol levert kcal. Na de opname wordt alcohol snel geabsorbeerd en verspreid over het lichaam (inclusief de hersenen). Voordat alcohol afgebroken wordt in de lever, stijgt het alcoholgehalte in het bloed. Deze stijging veroorzaakt een vermindering van het redeneervermogen en een verstoring van de coördinatie en de motoriek. Als het alcoholgehalte in het bloed stijgt tot mg alcohol per ml bloed zullen intoxicatieverschijnselen optreden. De snelheid waarmee alcohol kan worden afgebroken is afhankelijk van de leeftijd, het geslacht, het lichaamsgewicht en de grootte van de lever. 2

13 .. Water Er is nog een andere stof die onmisbaar is voor het lichaam en dat is water. Water levert ons geen energie en kan daarom niet echt beschouw worden als een voedingsstof maar is wel enorm van belang bij de processen waarbij energie vrijkomt. Water kan beschouwd worden as een macronutriënt dat geen energie levert. Alle organismen bestaan voor het grootste gedeelte uit water. Het menselijk lichaam bestaat zelfs voor ongeveer 6 % uit water. Water is dan ook een belangrijke bouwstof voor het lichaam. Het is onder andere belangrijk als oplosmiddel voor allerlei stoffen (bijvoorbeeld mineralen). En alle biologische reacties vinden plaats in ons lichaamsvocht. Water dient ook als transportmiddel, in het bloed bijvoorbeeld. Verder speelt water ook een belangrijke rol bij de regeling van de lichaamstemperatuur: door verdamping van het water uit zweet koelt het lichaam af. Ook met uitgeademde lucht, met urine en met ontlasting raakt het lichaam water kwijt. Dit verlies wordt voor een klein deel aangevuld door het water dat bij dissimilatie in het lichaam ontstaat. (Dissimilatie is een exotherm proces in het lichaam, waarbij een chemische verbinding wordt afgebroken en er voornamelijk kooldioxide en water vrijkomen.) De rest wordt aangevuld door eten en drinken. Alle dranken, maar ook groenten en fruit zijn voedingsmiddelen die veel water bevatten. Als het lichaam plotseling veel water kwijtraakt, bijvoorbeeld bij hevig braken of diarree, kan dit levensgevaarlijk zijn. De processen in het lichaam kunnen dan niet plaats vinden. Opname van voldoende water is daarom levensnoodzakelijk. Kortom wordt er in het lichaam veel gebruik gemaakt van water. Zowel reacties waarbij water nodig is en reacties waarbij water vrij komt vinden veelal plaats. Daarom is een goede waterbalans belangrijk. Van een goede waterbalans is sprake als afgifte en opname met elkaar in evenwicht zijn. (Figuur ) Figuur : gemiddelde waterbalans in het lichaam (per etmaal) Een individu kan dagenlang zonder eten, maar kan slechts enkele dagen overleven zonder water. In onze noordelijke landen hebben we dagelijks ongeveer 2 liter vocht nodig. Bij hoge temperaturen of bij zware fysieke inspanningen hebben we nog meer vocht nodig. Het nodige vocht is hoofdzakelijk afkomstig van wat we drinken.

14 .4 Micronutriënten De micronutriënten zijn de voedingsstoffen die ons lichaam slechts in kleine hoeveelheden nodig heeft zoals vitamines, mineralen en spoorelementen. De micronutriënten leveren geen energie, maar ze vormen vaak bestanddelen van enzymen en hormonen..4. Vitamines Vitamines zijn complexe organische stoffen die we nodig hebben voor de regeling van biologische processen in het lichaam. Algemeen volstaat de opname van enkele milligrammen of microgrammen per dag. Vitamines zijn uiterst noodzakelijk voor een goede gezondheid. Vitamines (met uitzondering van vitamine D) kunnen niet door ons lichaam worden aangemaakt en dienen dus via de voeding opgenomen te worden. In totaal zijn er vitamines bekend. De vitamines die het menselijk lichaam nodig heeft, hebben vele functies, zoals het vormen van nieuwe cellen, het regelen van het zenuwstelsel en het aanmaken van botweefsel. Vitamine A, D, E en K zijn vetoplosbaar, dat betekent dat zij voor langere tijd in het lichaam bewaard kunnen blijven in het vetweefsel. Vitamine B en C zijn wateroplosbaar, dat betekent dat het lichaam deze afscheidt als ze niet direct nodig zijn. De 8 essentiële B-vitamines zijn: biotine, foliumzuur, niacine, pantotheenzuur, riboflavine, thiamine, B6 en B2. De functies van vitamines in ons lichaam variëren.wanneer het lichaam niet over voldoende vitamines beschikt ontstaan er ziekteverschijnselen die gedeeltelijk kunnen verdwijnen als het gebrek is opgelost. Tekorten aan vitamines zijn vaak echter niet duidelijk, maar eerder onzichtbaar. Pas in een laat stadium word je echt ziek. Hoeveel vitamines je nodig hebt wordt door verschillende factoren bepaald. De leeftijd en het geslacht zijn enkele van deze factoren. Men kan echter ook teveel vitaminen opnemen. In dat geval treden vergiftigingsverschijnselen op. Een vitaminevergiftiging komt vrijwel alleen voor bij vetoplosbare vitaminen, daar die moeilijker uitgescheiden worden. Een teveel aan water oplosbare vitaminen worden in normale omstandigheden via urine uitgescheden. De belangrijkste vitaminen, hun functies en voedingsmiddelen waar ze in voorkomen op een rij: 4

15 Vitamine Functie Symptomen bij een tekort Vitamine A Zorgt voor de gesteldheid - Nachtblindheid van het oog, helpt de - Aanhoudende ontwikkeling van het hoofdpijnen immuunsysteem en - Verminderde onderhoudt het weefsel van weerstand tegen het huidoppervlak en de infecties (vooral van wanden van het de luchtwegen) ademhalings- en - Huidproblemen spijsverteringskanaal. Men - Droog, breekbaar vindt het in orgaanvlees, haar vis en eierdooiers. De - Nierstenen aanbevolen dagelijkse hoeveelheid (a.d.h.) is microgram voor vrouwen en microgram voor mannen. Vitamine B/ Thiamine Vitamine B2/ Riboflavine Is belangrijk voor gezonde hersenen, zenuwcellen en het functioneren van het hart. Men vindt het in mager varkensvlees, volkoren producten, peulvruchten, noten, zaden en vis. De a.d.h. is, milligram voor vrouwen en,2 milligram voor mannen. Stimuleert het vrijkomen van energie uit koolhydraten, vetten en proteïnen. Men vindt het in orgaanvlees, gevogelte, vis, yoghurt, volkoren producten en groenten. A.d.h. is niet van toepassing omdat een tekort hiervan zeldzaam is. Voor volwassenen is inname van milligram voldoende. - Vermoeidheid - Spierslapte - Verlies van eetlust - Prikkelbaarheid - Depressiviteit - Slecht geheugen - Tintelend gevoel in de tenen en op de voetzolen - Spijsverteringsklach ten - Misselijkheid - Beriberi - Gebarsten huid en slijmvlies - Rood worden van de tong - Eczeem op de huid en de geslachtsdelen - Brandend gevoel op de huid - Vermoeidheid - Soms moeilijkheden bij de bloedvorming Bij ontbreken van vitaminen B2 ontstaat een gedeeltelijke beschadiging van de weefselademhaling Voedingsmiddelen Belangrijke bronnen van vitamine A zijn alleen dierlijke producten en onder andere: lever, visolie(levertraan), palmolie, boter, margarine en eidooier. Belangrijke bronnen van bètacarotine zijn onder andere: groene bladgroenten, wortelen en oranje groenten. Rijk aan thiamine zijn gist, graankiemen, vlees, erwten en bonen. Rijk aan vitaminen B2 zijn lever, nier, eigeel, kaas, gist, melk, kiemen, bladgroenten en vlees.

16 Vitamine B/ Niacine Vitamine B/ Pantotheenzuur Vitamine B6 Vitamine B/ Foliumzuur Is zeer belangrijk voor de gezondheid van het hart. Men vindt het in vlees, gevogelte, vis, melk, eieren, volkoren producten en brood. De a.d.h. is 4 milligram voor vrouwen en 6 milligram voor mannen. Stimuleert het vrijkomen van energie uit koolhydraten, vetten en proteïnen. Men vindt het in orgaanvlees, gevogelte, vis, yoghurt, volkoren producten en groenten. A.d.h. is niet van toepassing omdat een tekort hiervan zeldzaam is. Voor volwassenen is inname van milligram voldoende. Helpt hartaanvallen te voorkomen en verbetert het immuunsysteem bij oudere mensen. Men vindt het in vlees, vis, gevogelte, bananen en avocado's. De a.d.h. is milligram voor volwassenen. Voorkomt een verscheidenheid aan aangeboren afwijkingen, kanker en hartaanvallen. en als gevolg daarvan een stilstand van de groei, buikafwijkingen, afwijkingen aan de lippen, kromgroeien van de vingernagels, atrofie van de tong en maagdarmziekten. - Dermatis (huidziekte) - Diaree - Dementie - Pellagra: Dit is een ziekte met bovengenoemde symptomen die zestig jaar geleden veel voor kwam in Zuid Amerika. Deze ziekte werd veroorzaakt door vitamine B tekort. - Braken - Krampen - Vermoeidheid - Slapeloosheid - Verminderde weerstand voor infecties - Buikpijn - Bloedarmoede - Zenuwziekte - Huidproblemen - Het zorgt mede voor een betere weerstand en een optimale spijsvertering - Slap gevoel - Lusteloosheid - Uitzonderlijke moeheid Belangrijke bronnen aan vitamine B zijn onder andere: volkorengraan, ongeslepen rijst, melk, kaas, vlees, vis en cashewnoten. Vitamine B komt onder andere voor in de volgende voedingsmiddelen: gist, volkorenproducten, stroop, groene groenten, paddenstoelen, vlees, orgaanvlees, zilvervliesrijst, eieren en noten. Voedingsmiddelen rijk aan vitamine B6 zijn: groenten, aardappelen, bananen, volkorenproducten, melk, eieren, noten, vis en vlees. Belangrijke bronnen van vitamine B zijn onder andere: bladgroenten, 6

17 Vitamine B2 Vitamine C Vitamine D Vitamine E Men vindt het in peulvruchten, bladgroenten, sinaasappelen, tarmekiemen, graanproducten. De a.d.h. is 4 microgram voor volwassenen. Vrouwen die zwanger willen worden dienen deze aanbevolen hoeveelheid zeker in acht te nemen. Bevordert voorkoming van hartaanvallen. Men vindt het in eierdooiers, lever, rundvlees, gevogelte, vis, schaaldieren, melkproducten, graan- en sojaproducten. De a.d.h. voor volwassenen is 2,4 microgram. Helpt celbeschadiging te voorkomen en is belangrijk bij de productie van collageen en het goed functioneren van het immuunsysteem. Men vindt het in vele fruit- en groentesoorten, vooral in citrusvruchten, pepers en broccoli. De a.d.h. is milligram voor vrouwen en milligram voor mannen. Helpt voor sterke botten en tanden. De belangrijkste bron is zonlicht. Men vindt het verder in melk, granen, brood en meel. De a.d.h. is 2 internationale eenheden voor volwassenen tot, vanaf tot adviseert men 4 eenheden en boven de jaar 6 internationale eenheden. Bevordert de gezondheid van het hart en vermindert ontstekingen. Men vindt - Slapeloosheid - Prikkelbaarheid - Dementie - Mogelijk open ruggetje - Schadelijke anemie,bloedarmoe de- Menstruatieklachten - Geestelijke aftakeling - Trillen - Scheurbuik - Gevoel van slapte - Wonden genezen slecht - Prikkelbaarheid - Bloedend tandvlees - Gemakkelijk blauwe plekken krijgen - Loszittende tanden - Gewrichtspijn - Gebrek aan eetlust - Hartklachten - Rachitis (Engelse ziekte) - Botverwekking - Pijn in de botten - Spierslapte en spierkramp - Osteoporose Geen eieren, linzen, rijst, brood, tarwekiemen, lever, niertjes, bananen, sinaasappelen en perziken. Voedingsmiddelen rijk aan vitamine B2 zijn alleen dierlijke producten en onder andere: eieren, kaas, kwark, melk, vis en vlees. Vitamine C komt veel voor in vruchten, groene planten (bladgroenten), melk en lever. Belangrijke bronnen van vitamine D zijn onder andere: vis(olie), levertraan, gist, bladgroenten, vlees en zuivelproducten. Belangrijke bronnen van vitamine E zijn: plantaardige oliën,

18 Vitamine H/ Biotine Vitamine K het in bladgroenten, volle granen, noten, plantaardige oliën en margarine. De a.d.h. voor volwassenen is milligram. Zorgt voor de stofwisseling van aminozuren en koolhydraten, de productie van spijsverteringsenzymen en de vorming van afweerstoffen. Men vindt het in gist, graan, sojabonen, eierdooiers, lever, bloemkool, pindakaas en champignons. De a.d.h. is niet onderzocht omdat gebrek zelden voorkomt. Voor volwassenen is inname van microgram voldoende. Heeft een belangrijke functie tegen bloedstolsels en helpt sterke botten te behouden. Men vindt het in spinazie, sla, waterkers, broccoli en spruiten. Tekorten hieraan zijn zeldzaam. Voldoende inname voor vrouwen is microgram en 2 microgram voor mannen. - Eczeem - Vermoeidheid - Verslechtering van de stofwisseling van vet Geen soja bonen, broccoli, spinazie, noten, volkorenproducten, eieren en margarine. Belangrijke bronnen van biotine zijn onder andere: eieren, melk, fruit, noten, sojabonen, biergist, ongepelde rijst, vlees en vis. Belangrijke bronnen van Vitamine K zijn onder andere: bloemkool, broccoli, boerenkool, spinazie, erwten, volkoren producten, raapzaadolie en mager vlees. 8

19 .4.2 Mineralen Net als vitaminen zijn mineralen nodig voor het goed laten functioneren van de diverse processen in het lichaam en nemen we ze in met onze voeding. Mineralen zijn echter simpeler van samenstelling en ons lichaam heeft er dagelijks ook veel minder van nodig. De meeste komen in hele kleine hoeveelheden voor, zo n 4% van het lichaam bestaat uit mineralen. Mineralen vervullen verschillende functies zoals o.a.: Vorming van beenderen en tanden Essentiële bestanddelen van lichaamsvocht (elektrolyten) Componenten van enzymsystemen, weefsels, hormonen Sommige mineralen hebben we in grotere hoeveelheden nodig dan andere, deze noemen we de macro-elementen. Tot de macro-elementen behoren: Calcium (Ca) Calcium is het voornaamste bestanddeel van de beenderen en de tanden. Calcium speelt tevens een rol in talrijke vormen van stofwisseling, zoals de bloedstolling, spiercontracties, de aanmaak van hormonen en de membraandoorlaatbaarheid. De opname en de excretie van calcium worden gecontroleerd door vitamine D. Het calcium aanwezig in plantaardige voedingsmiddelen is vaak niet beschikbaar voor het lichaam omdat het daar in gebonden vorm voorkomt. Het calcium aanwezig in zuivelproducten is wel goed opneembaar voor het lichaam. Chloor (Cl) Chloor is onder de vorm van HCL een belangrijk deel van maagzuur. Chloor staat eveneens in voor het regelen van de zuurgraad van het bloed en het op peil houden van het bloedvolume. De belangrijkste bron van Chloor in onze voeding is keukenzout (NaCl). Fosfor (P) Fosfor is aanwezig in alle dierlijke en plantaardige cellen. In het lichaam is 8% van de hoeveelheid fosfor aanwezig onder de vorm van calciumzouten in het skelet en in de tanden. Fosfor speelt eveneens een rol als co-factor bij bepaalde enzymatische reacties. Fosfor in aanwezig in veel verschillende voedingsmiddelen. Magnesium (Mg) Magnesium is aanwezig in praktisch alle lichamelijke weefsels inclusief de beenderen. In de cellen speelt magnesium een rol bij het energietransport. Magnesium is aanwezig in chlorofyl, het groene pigment van planten. Natrium (Na) Natrium helpt het gehalte lichaamsvocht te regelen en is eveneens betrokken bij het energieverbruik en bij zenuwfuncties. Tijdens grote inspanningen gaan grote hoeveelheden natrium verloren via het zweet. Vochtinname in de vorm van water is dan aangewezen. Het zelfde fenomeen treedt op bij diarree. In dat geval zijn natrium en glucose noodzakelijk voor de darm om vocht terug te kunnen opnemen. De meeste rauwe producten bevatten uiterst weinig natrium. Tijdens het productieproces of tijdens de bereiding of de maaltijd wordt ook vaak tafelzout (NaCl) toegevoegd.

20 Kalium (Ka) Kalium is aanwezig in lichaamsvocht en is essentieel voor het functioneren van de cellen (inclusief de zenuwcellen). Kalium is voornamelijk aanwezig in groenten en fruit. Zwavel (S) Zwavel is een bestanddeel van talrijke stoffen die het lichaam gebruikt. Zwavel wordt echter niet rechtstreeks door het lichaam gebruikt. Zwavel komt voor in eiwitten waar het een stabiliserende functie heeft. Zwavel is hoofdzakelijk terug te vinden in eiwitrijke producten..4. Spoorelementen Andere mineralen, de spoorelementen of micro-elementen genaamd, hebben we slechts in zeer kleine hoeveelheden nodig. Niet tegenstaande het feit dat deze spoorelementen slechts in zeer kleine hoeveelheden nodig zijn, zijn ze daarom niet minder belangrijk voor het optimaal functioneren van het lichaam. Tot de micro-elementen rekenen we: Koper (Cu) Koper is betrokken bij verscheidene enzymreacties en bij de vorming van rode bloedcellen. Het is eveneens een onderdeel van het donkere pigment van huid en haar. Jodium (I) Jodium is noodzakelijk voor de aanmaak van schildklierhormonen. De schildklierhormonen staan in voor de metabolische functies in ons lichaam. Het jodiumgehalte van voedingsmiddelen is afhankelijk van het jodiumgehalte in het milieu (in de grond en het water). De enige bronnen rijk aan jodium zijn zeevruchten. In sommige landen wordt het zout en/of het brood verrijkt met jodium. In België is dit niet het geval ondanks het feit dat de jodiuminname marginaal is. Ijzer (Fe) IJzer is noodzakelijk bij de aanmaak van haemoglobuline in rode bloedcellen dat instaat voor het transport van zuurstof door het lichaam. IJzer is eveneens een bouwsteen van myoglobuline dat zich in de spieren bevindt. Men vindt ijzer voornamelijk in dierlijke producten, zoals rood vlees. Ook (blad-)groenten bevatten ijzer, maar dat is meestal niet beschikbaar omdat het gebonden is aan andere stoffen. Popeye werd dus niet echt sterk van spinazie! Chroom (Cr) Chroom speelt een rol bij de goede werking van insuline, het hormoon dat de bloedsuikerspiegel controleert. Mangaan (Mn) Mangaan heeft een rol bij de werking van verteringsenzymen. Kobalt (Co) Kobalt is een onderdeel van vitamine B2. 2

21 Fluor (F) Fluor ondersteunt de mineralisatie van de beenderen en beschermt de tanden tegen bederf (cariës). Fluor is voornamelijk aanwezig in water. Te veel fluor is schadelijk voor de tanden en de beenderen. Zink (Zn) Zink is een bestanddeel van verschillende enzymen en is nodig voor de groei, het herstel van cellen en voor de regeling van de seksuele maturiteit. Zink is aanwezig in verschillende voedingsmiddelen, maar wordt best geabsorbeerd uit vlees. Het zink aanwezig in plantaardige voedingsmiddelen kan vaak niet door het lichaam worden opgenomen, omdat het daar in gebonden vorm voorkomt. Tin (Sn) Tin speelt een rol bij de vorming van eiwitten in het lichaam. Selenium (Se) Selenium is een component van verschillende enzymen die het lichaam beschermen tegen oxidatie. Silicium (Si) Silicium is een bestanddeel van de enzymen die instaan voor de vorming van botcomponenten. Vanadium (V) Vanadium speelt een rol bij de botvorming en bij de opbouw van het gebit.. Voedingsvezels Een andere, niet onbelangrijke stof die het lichaam nodig heeft, is voedingsvezel. Deze stof is zelf geen voedingsstof (levert het lichaam geen energie), maar het lichaam heeft deze stof wel nodig om optimaal te presteren. Voedingsvezel is de verzamelnaam voor een aantal stoffen die zich in de celwand van planten bevinden. Ze geven stevigheid en vorm aan de plant en zijn voor mensen niet te verteren. Het zijn onverteerbare stoffen, die ervoor zorgen dat de darmen goed hun werk kunnen doen. Belangrijke bronnen voor voedingsvezel in de Nederlandse voeding zijn brood (tarwe), aardappelen en groente en fruit. Problemen met de stoelgang zijn meestal het gevolg van te veel bewerkt, vezelarm voedsel. Een tekort aan voedingsvezels kan ook andere, ernstigere klachten veroorzaken: darmproblemen, zoals een te trage stoelgang, obstipatie en aambeien of divertikels (uitstulpingen van de wand van de dikke darm). Door het eten van vezelrijk voedsel krijgt de ontlasting meer massa en wordt de stoelgang bevorderd. Vezelrijke voeding is ook belangrijk om overgewicht te voorkomen, omdat voedingsvezels een verzadigd gevoel geven én nauwelijks calorieën leveren. Een vezelrijk voedingspatroon met veel groente, fruit, peulvruchten en graanproducten wordt verder in verband gebracht met een gunstiger vetverhouding van het bloed en een lager cholesterolgehalte. Vezelrijk eten geeft daardoor een lager risico op hart- en vaatziekten.. Als richtlijn geldt voor volwassenen -4 gram voedingsvezels per dag. Daarbij heeft het de voorkeur voedingsvezels via het eten binnen te krijgen.

22 Hoofdstuk 2 Energieopname Net als een machine heeft je lichaam energie nodig om te kunnen functioneren. Voedsel is echter niet zoals elektriciteit meteen geschikt om als energie te gebruiken. De energieopname in het lichaam gebeurt op verschillende manieren en op verschillende plaatsen in het lichaam. Voor een optimale energieopname moet het voedsel samengesteld zijn uit: % koolhydraat, % eiwit en % vet. Als er voedsel het lichaam binnenkomt vinden er eerst een aantal bewerkingen plaats. De eerste bewerkingen gebeuren op de plek waar het voedsel het lichaam in komt. Het proces van de energieopname begint dus bij de spijsvertering. (Figuur ) 2. Het spijsverteringsstelsel Figuur : de spijsvertering Mondholte In de mondholte wordt het voedsel gekauwd en gemengd met speeksel. Het speeksel bevat slijm als smeermiddel en enzymen waarmee zetmeel wordt afgebroken tot een soort suiker. Dit proces heet dissimilatie. Doordat het voedsel maar kort in de mond blijft, wordt maar een deel van het zetmeel verteerd. 22

23 De slokdarm In de slokdarm worden geen spijsverteringssappen afgescheiden. Door peristaltische bewegingen gaat het voedsel naar de maag. De vertering van zetmeel gaat nog even door omdat de voedselbrokken vermengd zijn met speeksel. Maag In de maagwand zitten microscopisch kleine kliertjes die maagsap en slijm maken. Het maagsap bevat zoutzuur waarmee bacteriën gedood worden die in het voedsel zitten en enzymen waarmee eiwit wordt verteerd. Doordat de inhoud van de maag zuur is, stopt de werking van het speeksel. De maagwand is bekleed met een dikke laag slijm. Dit slijm beschermt de maagwand tegen het maagsap. De maag kan aan de onderkant afgesloten worden door een kringspier, de maagportier. Deze kringspier opent als de maaginhoud voldoende verteerd is. Lever De lever is een zeer groot orgaan met veel functies. Twee belangrijke functies zijn:. De lever breekt oude rode bloedcellen af. De rode afvalstoffen worden geelgroen van kleur en komen in de groene bittere vloeistof, de gal terecht. De gal wordt bewaard in de galblaas. De gal zorgt voor de bruine kleur van de ontlasting. 2. Het opgeloste voedsel uit de dunne darm gaat met een speciaal bloedvat, de poortader naar de lever. Giftige stoffen uit het voedsel (onder andere alcohol) worden in de lever afgebroken. Suiker kan tijdelijk in de lever worden bewaard als zetmeel (glycogeen). Ook andere voedingsstoffen worden in de lever bewerkt. Galblaas In de galblaas wordt de gal opgeslagen. Gal is een bittere bruingroene kleurstof. Gal dissimileert grote vetdruppels. Vet is onoplosbaar in water. De spijsverteringssappen kunnen door gal dus te werk gaan. In de gal kunnen steentjes ontstaan, ongeveer als ketelsteen in een ketel. Die steentjes kunnen de afvoergang van de galblaas afsluiten, een galaanval. Als de lever slecht functioneert, kunnen de galkleurstoffen niet goed via de gal worden afgevoerd. Ze komen dan in het bloed. De huid van de zieke wordt dan geel, geelzucht. Alvleesklier De alvleesklier heeft twee belangrijke functies.. Er worden hormonen gemaakt die ervoor zorgen dat de hoeveelheid suiker in het bloed gelijk blijft (insuline). 2. Er wordt spijsverteringssap gemaakt. Het alvleessap bevat enzymen die eiwit, vet en zetmeel verteren. Er zit ook een stof in die het zuur uit de maag uitschakelt. Het alvleessap komt via een afvoergang terecht in de twaalfvingerige darm. 2

24 De twaalfvingerige darm In de twaalfvingerige darm monden buisjes uit van de lever en de galblaas en van de alvleesklier. Er wordt zetmeel, eiwitten en vetten verteerd. De dunne darm Het langste stuk van de darm. In de wand van de dunne darm zitten net als in de wand van de maag een zeer groot aantal microscopisch kleine kliertjes die darmsap maken. Darmsap zorgt ervoor dat alle bruikbare voedingsstoffen die nog over zijn, verteerd worden. De stoffen die oplosbaar zijn gemaakt, gaan via de darmvlokken naar het bloed en via de poortader naar de lever en vandaar naar alle organen. Blinde darm Op de plaats waar de dunne darm overgaat in de dikke darm zit een doodlopend stukje darm, de blinde darm. Aan de blinde darm zit een dun aanhangsel dat een beetje lijkt op een worm, de appendix. De appendix kan ontstoken raken, een blinde darmontsteking. Bij mensen heeft de blinde darm geen functie. De dikke darm De laatste meter darm. Hier worden geen stoffen meer verteerd. Uit de onverteerbare resten van het voedsel, vooral celwanden van planten, wordt het water gehaald. De spijsverteringssappen bevatten veel water. In de dikke darm leven nuttige bacteriën, de darmflora. Ze leven van onverteerbare resten in ons voedsel en maken bepaalde soorten vitaminen die wij nodig hebben. Het laatste stuk van de dikke darm is de endeldarm. Het gat aan het eind, de anus, kan met een kringspier afgesloten worden. Mede door het spijsverteringsstelsel wordt het voedsel opgenomen in het lichaam, en ook omgezet in energie. Zonder energie is er geen leven. Energie wordt gedefinieerd als het vermogen om arbeid te verrichten. Het is niet moeilijk te begrijpen dat als we meer bewegen en zware lichamelijke arbeid verrichten we meer energie nodig hebben. Voedsel bevat ingrediënten die je lichaam als brandstof kan gebruiken. Brandstof is nog geen energie! Je moet er nog iets mee doen om het te kunnen gebruiken, om de energie die erin is opgeslagen toegankelijk te maken. Het begint dus met voedsel en de spijsvertering, en voor de stofwisseling in je lichaam van belang zijn de volgende voedingsstoffen. Vet Vezels Lange koolhydraten Kortere koolhydraten ('suikers') Proteïnen De bovengenoemde voedingsstoffen bevatten op vezels na ook allemaal energie. Hoewel vezels geen energie bevatten zijn ze wel belangrijk bij het transport van het verteerde voedsel door je lichaam, en nuttig om in je darmen te hebben. Vezels helpen ook bij het activeren van de bacteriën die helpen bij het verteren van je voedsel. 24

25 2.2 Brandstof Het menselijk lichaam kan tenminste drie typen brandstof maken uit voedsel: Vetzuren Glucose Aminozuren Vetzuren worden van vet gemaakt. Lange koolhydraten worden gedissimileerd, wat glucose oplevert, en wat bewaard kan worden als glycogeen. Proteïnen worden omgezet in aminozuren. De omzetting van de voedingsstoffen naar brandstoffen: Vet wordt omgezet in vetzuren Vezels worden gebruikt voor de uitscheiding van ingrediënten Lange koolhydraten worden kortere koolhydraten -> glucose Kortere koolhydraten ('suikers') worden glucose Proteïnen worden aminozuren 2.2. Transport en opslag van brandstoffen Brandstoffen komen dus in ons lichaam terecht doordat de voedingsstoffen die in ons voedsel zitten worden omgezet. Nu gaan we kijken naar hoe ze worden getransporteerd en opgeslagen. De verschillende typen brandstof worden op verschillende manieren en in verschillende hoeveelheden opgeslagen Vetzuren Bijna alle cellen in het lichaam kunnen vetzuren opslaan. Ze kunnen ook direct via de bloedbaan getransporteerd worden, zonder dat ze daarvoor hoeven te worden omgezet. Als blijkt dat er niet genoeg cellen zijn om alle vetzuren op te slaan, kan het lichaam eenvoudig zogenaamd vetweefsel aanmaken. Dit weefsel zit onder andere rond de heupen en de maag. Vetweefsel kan vetzuren opslaan in de vorm van triacylglycerol. Het lichaam slaat gemakkelijk tientallen kilo's vet op. Aangezien een kilo vetweefsel een volwassene voor meerdere dagen van energie kan voorzien, heeft de gemiddelde westerse mens genoeg energie om minstens een maand te overleven. Iemand met fors overgewicht draagt vaak genoeg energie mee om een aantal maanden te overleven Glucose Glucose is een klein molecuul dat zich eenvoudig van cel naar cel kan verplaatsen. Op deze manier wordt het eenvoudig getransporteerd. Deze beweeglijkheid helpt niet bij het opslaan van glucose, dus daarvoor wordt het omgezet in een andere stof, glycogeen. Glycogeen is in feite een molecuul dat bestaat uit een flink aantal van de kleinere glucosemoleculen. Het kan gezien worden als een container met glucose, die efficiënt opgeslagen kan worden.

26 Suikers worden in de vorm van glycogeen opgeslagen in de lever en in de spieren, die ook allebei in staat zijn om glucose in glycogeen om te zetten. De lever is ook in staat om glycogeen in glucose om te zetten, de spieren echter niet. Die zijn wel in staat om glycogeen direct te benutten, of om het in de bloedstroom los te laten, waardoor het naar de lever kan stromen. Opvallend is dat je maar weinig suikers kan opslaan. Via de voeding opgenomen glucose en korte koolhydraten zoals de suiker in koffie worden vrijwel direct in de bloedstroom opgenomen. Hoewel dit ervoor zorgt dat het lichaam hier meteen over kan beschikken, wordt de dosis glucose die het bloed kan bevatten ook snel overschreden. Mensen met een normaal gewicht hebben op een gegeven tijdstip gram glucose in hun bloed. Een hoeveelheid van meer dan gram glucose in het bloed wordt als teveel gezien, en afgevoerd. Een gemiddelde chocoladereep bevat ongeveer gram suiker, zodat het lichaam daar flink wat van moet afvoeren. Als er meer dan gram glucose via het voedsel in het bloed terecht komt, zorgt het lichaam ervoor dat er insuline wordt geproduceerd. Insuline zorgt ervoor dat de lever en spieren glucose uit het bloed gaan opnemen. Daarnaast zorgt het ervoor dat alle delen van het lichaam die glucose als bron van energie kunnen gebruiken, dit ook gaan doen. Hierdoor vermindert de afbraak van vetzuren. Buiten de bloedbaan kan het lichaam ongeveer gram glucose opslaan, afhankelijk van het gewicht en conditie. Glucose is door de hoge transportsnelheid en de lage hoeveelheid die er in opslag beschikbaar is een korte-termijn brandstof. Waar het lichaam voor minstens een maand aan energie in vetweefsel kan opslaan, wordt de gehele glucosevoorraad in je lichaam verbruikt in ongeveer dag. Lange koolhydraten kunnen niet via de bloedbaan vervoerd worden, en moeten dus eerst worden omgezet in glucose. Dit duurt enige tijd, wat er voor zorgt dat de bloedbaan niet overspoeld wordt met glucose Proteïnen en aminozuren Proteïnen en aminozuren komen voor in het hele lichaam, in samengepakte hoeveelheden of direct beschikbaar. Ze kunnen worden gebruikt bij de vorming van cellen en allerhande andere dingen in het lichaam. Deze dingen kunnen ook weer worden afgebroken, zodat de proteïnen en aminozuren weer beschikbaar zijn voor andere processen in het lichaam. Proteïnen worden in het darmkanaal afgebroken tot aminozuren, en via de lever in de bloedbaan gebracht, of opnieuw tot proteïne opgebouwd. Vergeleken met glucose zijn er op een gegeven tijdstip veel proteïnen beschikbaar. Alleen het bloed bevat al grofweg gram proteïnen. Waar glucose en vetzuren vooral nuttig zijn als energiedrager kennen aminozuren massa's toepassingen. Je zou zelfs kunnen stellen dat het lichaam een combinatie van aminozuren is, omdat ze onder andere het DNA vormen, naast een aantal andere interessante dingen. Het is misschien vreemd dat het lichaam niet alleen is opgebouwd uit aminozuren, maar ze ook als brandstof gebruikt. 26

27 Hoofdstuk : Energieverbruik Nadat de ingrediënten uit het voedsel zijn omgezet in brandstof en opgeslagen in het lichaam, zijn ze beschikbaar voor verbranding of omzetting. Het energieverbruik van het lichaam is niet vast. Dit hangt af van de 'houding' die door de stofwisseling gekozen wordt, de activiteiten en de lichaamsbouw. Allereerst kijken we naar hoe energie beschikbaar gemaakt wordt voor de lichaamscellen.. ATP, de energie-eenheid van het lichaam Het lichaam maakt nauwelijks direct gebruik van de eerder genoemde brandstoffen. De meeste processen maken gebruik van de energie die vrijkomt bij een ander proces, namelijk de omzetting van ATP in ADP. ATP en ADP zijn hier abstracte eenheden, maar het is heel eenvoudig om ze begrijpelijk te maken. ATP is de brandstof, en ADP is wat er ontstaat bij de verbranding van ATP. De eerder genoemde brandstoffen zijn als het ware alleen geschikt voor ruilhandel, en de ATP is zoals de euro overal uitgeefbaar. De reactievergelijking van de energievrijmaking uit ATP: ATP + H2O ADP + P + Energie De vraag is dan, waarom slaat het lichaam niet meteen ATP op? Een van de veronderstellingen is dat ATP bijvoorbeeld te reactief is om op te slaan. ATP is echt raketbrandstof voor moleculen, waardoor opslag heel moeilijk lijkt te zijn. Figuur 2: omzetting van ADP naar ATP 2

28 .2 De omzetting naar ATP Zoals gezegd bewaart het lichaam energie in de vorm van drie typen brandstoffen. Om deze te kunnen gebruiken moeten ze worden omgezet in ATP. Dit kan op allerlei plaatsen gebeuren. Glucose Glucose, bewaard in de vorm van glycogeen, kan omgezet worden in ATP door alle cellen die mitochondrien bevatten, en dat is het geval voor bijna alle cellen. Spiercellen kunnen glycogeen direct verbranden. 6O2 + C6H2O6 6CO2 + 6H2O + energie Vetzuren Grotendeels hetzelfde is van toepassing op vetzuren. Alleen zijn vetzuren niet in staat om tot in de hersenen door te dringen, om die van energie te voorzien. De hersenen gebruiken enorme hoeveelheden energie, waardoor ed stofwisseling hard moet werken. Helaas gebruiken de hersenen vooral glucose, zodat het orgaan in het lichaam met het hoogste energieverbruik die brandstof nodig heeft die het slechtst kan worden opgeslagen. Vetzuren kunnen in ketonen worden omgezet, die voor een deel van de energie van de hersenen kunnen zorgen. Aminozuren: Deze kunnen door de lever in glucose worden omgezet, of in vetzuren. Het is mogelijk om een matrix te maken van omzettingen in je lichaam, want bijna alles kan worden omgezet in bijna alles. Echter, niet altijd en niet overal. Belangrijke omzettingen zijn: Van glucose naar glycogeen naar vetweefsel: Dit is het geval als de inname van suikers de opslagcapaciteit overstijgt. Dit is regelmatig het geval. Van vetweefsel naar glucose: De productie van glucose uit onder andere vetweefsel noemt men gluconeogenesis, en het is erg belangrijk voor het lichaam. (Figuur 2) Het zorgt er namelijk voor dat de hersenen gebruik kunnen maken van de langtermijn energievoorraad. 28

29 Figuur 2: gluconeogenesis. Energieverbruik Het lichaam maakt gebruik van ATP als universele energiebron. Nu we weten hoe dit uit voedsel gevormd kan worden kunnen we naar een aantal grote vragen over stofwisseling gaan kijken. De stofwisseling, de energiebehoefte en het energieverbruik worden beïnvloed door een aantal factoren... BMR We hebben de meeste energie nodig als ons lichaam in rust is om alle noodzakelijke inwendige lichaamsprocessen te kunnen verrichten. Zelfs als we slapen hebben we energie nodig. Ongeveer % van het totale energieverbruik wordt verbruikt tijdens het slapen. Energie is nodig om het hart te laten kloppen, voor de bloedsomloop, de ademhaling, de spijsvertering, de werking van lever, nieren en hersenen, de voortdurende opbouw en afbraak van cellen en voor het handhaven van de lichaamstemperatuur op C. Deze energiebehoefte van het lichaam in rust wordt de ruststofwisseling of het basaal metabolisme genoemd. De hoeveelheid energie die nodig is voor deze ruststofwisseling is afhankelijk van factoren als lichaamsgrootte, gewicht, leeftijd en geslacht. Ook individuele factoren als hormoonwerking, stress en ziekte beïnvloeden de ruststofwisseling. In het algemeen geldt: Hoe groter het lichaam des te meer energie er nodig is. Dus hoe zwaarder, des te hoger de BM. Een natuurkundige basiswet is namelijk: een zwaarder lichaam gebruikt voor elke willekeurige activiteit meer calorieën dan een lichter lichaam...2 Gewicht Maar in vetweefsel vinden geen stofwisselingsprocessen plaats. Iemand met een hogere vetmassa heeft dus een procentueel lagere stofwisseling dan iemand met een lage vetmassa. Een dik mens heeft meer vetmassa dan een mager mens, en daardoor dus een lagere stofwisseling en lagere energiebehoefte. Bij een gelijk gewicht kan de benodigde energie dus behoorlijk verschillen afhankelijk van het vetpercentage. In het algemeen heeft daarbij een man ook nog een hogere stofwisseling dan een vrouw, en daardoor ook een hogere energiebehoefte. 2