Alkohol und Stoffwechsel

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Alkohol und Stoffwechsel Powered By Docstoc
					Alkohol und
Stoffwechsel
   DER KATER
Der Kater
  Wer auf einer Feier ein
   paar Gläser zuviel
   getrunken hat, wird am
   nächsten Tag vom
   berüchtigten
   Brummschädel
  - dem Kater -
   heimgesucht.
Alkohol
 .



und
Stoffwechsel
Trinkalkohol (Ethanol) ist eine Droge und
gleichzeitig auch ein Gift.
Ethanol hat einen Brennwert in Höhe von
29,7kj/g, womit es zwischen Fetten,
Kohlenhydraten und Proteinen liegt.
Die Geschwindigkeit der Alkoholaufnahme hängt im
Wesentlichen von der gleichzeitig aufgenommenen
Nahrung ab. Zucker, Aminosäuren und Neutralfette
(Neutralfette -> Ester aus Glycerin und bis zu drei
Fettsäuren werden als Neutralfett bezeichnet /
sie besitzen keine dissoziierenden Gruppen, sind
also stets ungeladen und praktisch wasserun-
löslich) hemmen die Magenbewegung, wodurch der
Mageninhalt nur verzögert weiter transportiert wird. So
ist beispielsweise ein Glas Wein beim deftigen Essen
schon zum größten Teil abgebaut, bevor es den
Dünndarm erreicht.
Die Menge und die Zusammensetzung der
Nahrung ist mitentscheidend für die
Verstoffwechslung des Alkohols. Der Alkohol
beeinflusst auch den Stoffwechsel von
Fetten, Proteinen und Kohlenhydraten.
Durch Alkohol kann der Energiebedarf
des Menschen bis zu 41% gedeckt
werden. Dies tritt bei Alkoholikern auf. Der
Alkohol verdrängt also wichtige Nährstoffe
und somit kann es zu Vitaminmangel
kommen.
   Der Alkoholspiegel hängt von
    unterschiedlichen Faktoren ab:
     Körpergewicht
     Geschlecht
     Fettgehalt des menschlichen Gewebes
     Gleichzeitig aufgenommener Nahrung
     Anderen Parametern
   Hochprozentiger Alkohol der „gekippt“
    wird, gelangt schneller ins Blut und
    bewirkt einen höheren maximalen
    Alkoholspiegel, als die selbe Menge
    Alkohol in einem schwächeren Getränk
    wie Bier, da der Alkohol viel
    unverdünnter und in höherer
    Konzentration zugeführt wird.
Die Ernüchterung
Der Blutalkoholspiegel nimmt mit langsamer
und konstanter Geschwindigkeit, der vom
Körpergewicht und dem Anteil des Fettgewebes
abhängt, wieder ab.
Durchschnittlich wird in einer Stunde 0,1g
Alkohol pro kg Körpergewicht abgebaut.
Alkohol wird im Stoffwechsel durch Oxidation zu
Kohlendioxid und Wasser abgebaut. Drei
alkoholoxidierende Enzymsysteme sind hierfür
verantwortlich:
Die drei alkoholoxidierenden
       Enzymsysteme
 Alkohol-Dehydrogenase (ADH) in
  Magen und Leber
 Mikrosomales ethanoloxidierendes
  System (MEOS)
       Beschreibung
   Katalase in der Leber
       Beschreibung
Mikrosomales ethanoloxidierendes
        System (MEOS)

Bei chronischem Alkoholkonsum erfolgt der Alkoholabbau nicht
mehr nur durch das Enzym Alkoholdehydrogenase, sondern es
wird ein weiteres abbauendes System aktiviert, das die
Mediziner MEOS (mikrosomales ethanoloxidierendes System)
nennen. Zum Abbau des Alkohols wird hier aber vermehrt
Sauerstoff aus den Leberzellen verbraucht, so dass im
Lebergewebe ein Sauerstoffmangel entsteht. Zuviel Alkohol
bringt aber auch die Stoffwechselvorgänge der Leber
durcheinander. Daraus folgt, dass die Nahrungsfette nicht
mehr richtig abgebaut werden können und sich in den
Leberzellen ablagern. So entwickelt sich nach und nach eine
„Fettleber“.
            Katalase in der Leber


Katalase w, ein besonders in den Peroxisomen
 von Leberzellen, aber auch in Pflanzen und
 Mikroorganismen häufig vorkommendes
 Enzym, das die Entgiftung des durch die
 Tätigkeit der Atmungsenzyme (Atmungskette)
 entstehenden Wasserstoffperoxids (H2O2)
 durch dessen Zersetzung in H2O und 1/2 O2
 bewirkt; enthält Häm als prosthetische
 Gruppe. Katalase zeigt die extrem hohe
 Wechselzahl (Enzyme) von 5 ·106.
 Akatalasie.
Quelle: http://www.wissenschaft-online.de/abo/lexikon/bio/35588
Im ersten Schritt entsteht Acetaldehyd.
Durch Aldehyd-Dehydrogenase (ALDH),
das sich in den Mitochondrien befindet,
wird dieses zu Acetat oxidiert. Das
Acetaldehyd kann sich aber auch an
Proteine binden und deren Funktion
stören. Dies macht Acetaldehyd zum
eigentlichen Gift des Alkoholabbaus.
Formel
 1.Oxidation
                  (Ethanol) +< O > 



               (Aldehyd, hier Acetaldehyd)
                          +H20
Formel
 2. Oxidation
                (Aldehyd) + < O > 



                (Carbonsäure, hier
                        Essigsäure)
NAD+ ein Coenzym, das eine zentrale Rolle beim
Stoffwechsel in der Zelle spielt und der
Reaktionspartner in vielen Stoffwechselreaktionen
ist, wird durch den Ethanolabbau gebunden.
Dadurch wird die Atmungskette in der inneren
Mitochondrienmembran gestört.
Es entsteht ein relativer Überschuss an NADH der
dazuführt, dass unter gesteigertem Alkoholabbau die
Lactatbildung (Salz der Milchsäure) stattfindet, um
NAD+ aus NADH zu regenerieren. Die Leberzellen
reagieren bei gesteigerten Alkoholabbau mit der
Bildung von Lactat, um NAD+ aus NADH zu
regenerieren und damit weiteren Alkohol abbauen zu
können.
Mitochondrienmembran
 Glucose
 wird
 durch
 Ethanol
 ersetzt.
Der Tag danach
Typische Katersymptome sind...
   Kopfschmerzen
   Gereiztheit
   Harndrang
   Gichtanfall
   Übelkeit/Erbrechen
   Nachdurst
              Symptome
   Kopfschmerzen und Gereiztheit oder sogar
    Koma können durch die Hypoglycämie (Abfall
    des Blutzuckerspiegels) verursacht werden.
    Der Blutzuckerspiegel wird durch die Leber
    konstant gehalten. Wenn keine Glucose mit
    der Nahrung zugeführt wird, sorgt die Leber
    für einen Glucoseausgleich aus
    gespeichertem Glycogen und durch
    Neusynthese (Gluconeogenese) für einen
    konstanten Blutzuckerspiegel.
   Der Alkohol bremst diesen Vorgang der
    Gluconeogenese. Bei Alkoholabbau
    kann es zu einem unerwünschten Abfall
    des Glucosespiegels im Blut führen.
            Symptome
 Alkohol blockiert die Hirnanhangdrüse,
  wodurch die Ausschüttung des Hormons
  Vasopressin, welches die Nieren
  normalerweise daran hindert zu viel Wasser
  auszuscheiden, unterbrochen wird. Dies führt
  zur verstärkten Bildung von Harn.
 Selten tritt auf, dass die Bildung von
  Harnsäure durch Alkohol verstärkt wird, was
  zu einem Gichtanfall führen kann.
Oft gestellte
Fragen zum
Thema Kater
Beugt eine fettreiche Mahlzeit einen Kater vor?


      Nur scheinbar. Grundsätzlich bewirkt ein voller
       Magen, dass Alkohol langsamer im Blut
       aufgenommen wird. Dies macht sich besonders
       bemerkbar, wenn man vor dem Trinken fettreiche
       Speisen zu sich genommen hat. Es wäre nun aber
       ein Irrtum zu glauben, dass Fett die Alkoholaufnahme
       insgesamt behindert; sie geht nur langsamer
       vonstatten, bleibt aber im Ganzen gesehen gleich.
       Isst man also vor einer Party etwas Deftiges, so spürt
       man die Wirkung des Alkohols nicht so schnell. Den
       Kater am nächsten Morgen kann man dadurch
       jedoch nicht verhindern.
Warum wird der Kater schlimmer, wenn man zum
Trinken auch noch raucht?


      Weil sich Alkohol und Nikotin gegenseitig beeinflussen. Eine
       amerikanische Forschungsgruppe aus Texas fand heraus, dass
       schon niedrige Nikotinmengen im Blut den Alkoholspiegel
       senken. Raucher brauchen deshalb länger, bis sie die Wirkung
       des Alkohols spüren, und müssen entsprechend mehr trinken,
       um beschwipst zu werden.
      Das Fatale dabei ist, dass der Alkohol trotz der niedrigen
       Konzentration im Blut seine Giftwirkung in vollem Ausmaß
       entfaltet. Der Stoffwechsel wandelt Alkohol nämlich in giftiges
       Azetaldehyd um, das die Zelle schädigt und vor allem Gehirn,
       Leber und Herz attackiert. Und dieser Prozess findet
       unabhängig vom Alkoholspiegel im Blut statt, weil Nikotin die
       Konzentration von Acetaldehyd nicht etwa senkt, sondern sie
       nur verschleiert.
Warum hilft ein „Katerfrühstück“, wenn wir zu viel
getrunken haben?


    Wer kennt das nicht: Nach einer feucht-fröhlich durchfeierten Nacht
     wacht man am nächsten Morgen mit einem Kater auf. Jeder Lichtstrahl
     schmerzt, das kleinste Geräusch bringt einen auf die Palme, obwohl es
     von dem Hämmern und Brummen im eigenen Schädel meist übertönt
     wird. Die Kehle scheint wie ausgedörrt, und allein beim Gedanken an
     Essen wird einem ganz anders.
    Die Trockene Kehle, das Nachdurstgefühl und die Lust auf Herzhaftes
     deuten schon auf die Ursachen des Katers, einen starken Flüssigkeits-
     und Mineralstoffverlust, hin. Der Alkohol hemmt ein Hormon, das für die
     Rückgewinnung von Wasser in Nierenkanälchen verantwortlich ist. Die
     Folge ist eine gesteigerte Ausschwemmung von Wasser und
     Mineralstoffen aus dem Körper. Außerdem entsteht beim Alkoholabbau
     eine chemische Substanz namens Azetaldehyd, die in Verbindung mit
     Flüssigkeits- und Mineralstoffdefizit Schwindel, Kopfschmerzen,
     Übelkeit, erbrechen und Herz-Kreislauf-Beschwerden auslöst.
    Hier schafft ein deftiges Frühstück mit Rollmops, sauren Gurken und
     einer kräftigen Bouillon Abhilfe, da so dem Körper wieder Mineralstoffe,
     insbesondere Salz, zugeführt werden. Wichtig ist überdies, große
     Mengen Mineralwasser - zur Not tut es auch Leitungswasser- zu
     trinken, damit der Flüssigkeitsverlust schell wieder ausgeglichen wird.
Warum ist der Kater nach dem Genuss von Bowle
oder Beerenwein besonders schlimm?


     Die chemische Substanz, die hauptsächlich
      für die Übelkeit nach reichlichem
      Alkoholgenuss verantwortlich ist, ist das beim
      Alkoholabbau entstehende Azetaldehyd, das
      im Übrigen auch der Leber schwer zu
      schaffen macht. Dessen weitere Zerlegung in
      verschiedene Endprodukte wird durch Zucker
      gehemmt. Deshalb ist der Kater nach dem
      Trinken zuckerhaltiger Alkoholika ganz
      besonders schlimm.
 Was tun, um
 den Kater zu
beheben bzw.
vorzubeugen?
Tipps für den Abend davor

  Der sicherste Weg, einen Kater zu
  vermeiden, ist natürlich, auf Alkohol zu
  verzichten. Wer dennoch etwas trinken
  möchte, sollte folgende Tipps
  beherzigen:
Tipps

    Niemals auf leeren Magen trinken. Eine solide Grundlage aus
     eiweiß- und fettreichem Essen verlangsamt die
     Alkoholaufnahme im Magen.
    Rauchen einschränken, ein Giftstoff reicht dem Körper!
    Zwischendurch reichlich Mineralwasser oder Limonade trinken.
    Niemals alkoholische Getränke gegen den Durst trinken. Auch
     auf stark konzentrierte Alkoholika wie Schnaps, Cognac oder
     Whisky verzichten.
    Wundermittel, die angeblich den Alkohol-Abbau beschleunigen
     können, sollte man auf jeden Fall vermeiden. Statt der
     versprochenen Wirkung können Durchfall, Brechreiz oder sogar
     Kreislaufprobleme auftreten.
Maßnahmen am Tag danach:
    Sauer und salzig machen zwar nicht lustig, aber sie
     helfen dem Kopf: Rollmops, Salzheringe, saure
     Gurken, Pfefferschoten, Senfeier oder Tabasco-
     Tartar machen dem Kater auf pikante Weise Beine.
     Sie liefern wichtige Mineralstoffe, z. B. Magnesium,
     die der Alkohol aus dem Körper gespült hat. Ein
     gebundenes Süppchen beruhigt den Magen.
    Honig statt Zucker aufs Brot!
     Abgeraten wird dagegen von süßen Brötchen und
     Marmelade, denn Zucker verschlimmert den Kater.
     Dagegen kann Honig auf einem Brot oder einem
     Cracker wahre Wunder wirken. Im Gegensatz zu
     Marmelade enthält Honig nämlich Fruktose, die dem
     Stoffwechsel förderlich ist.
Maßnahmen am Tag danach:
    Ein warmes Bad bringt ebenfalls den
     Kreislauf in Schwung, 35 bis 39 Grad
     warmes Wasser mit 30 Milliliter Obstessig
     Das hat einen entschlackenden und zugleich
     belebenden Effekt.
    Wenn sonst nichts hilft, sorgen Bewegung
     und frische Luft auch bei schlechtem Wetter
     für bessere Laune. Der Kreislauf kommt
     wieder in Schwung.
Maßnahmen am Tag danach:
    Mit Pfefferminzöl die Schläfen und die Stirn einreiben,
     das kühlt und hilft gegen Kopfschmerzen.
    Ingwer hilft hervorragend gegen Schwindelgefühl,
     erhöht die Produktion der Magensäure und wirkt
     beruhigend auf das Nervensystem, also auch bei
     Übelkeit einsetzbar.
    Alkohol entzieht dem Körper viel Magnesium, Kalium
     und Vitamin C, diese Mineralstoffe müssen in Säften
     dem Körper wieder zugeführt werden.
Anhang
                      Projekttagebuch
Projekttagebuch: Barne & Caro/ der Kater

Datum      Kurzbeschreibung der Tätigkeit                 Bemerkungen                         Lehrerkommentar
5.12.03    Thema erhalten und Mindmap begonnen,
           erste Recherchen

12.12.03   Überarbeitung der Mindmap, weitere             Computerf e  hler, Mindmap
           Recherchen im Internet                         konnte nicht gespeichert
                                                          werden
                                                          Internetseiten:www.gesof f en.de
15.12.03   Sachen ins Internet gestellt,                  gutes Buch gef unden ( Kaf f ee,
           Recherchen Internet und Bücher                 Käse, Karies...),


30.12.03   Recherche und Inf ormations-Beschaf f ung      Frage? W ie f unktioniert Alkohol
           im Buch Kaf f ee, Käse, Karies...              –Dehydrogenase (ADH)

6.1.04     Erarbeitung der Präsentation (wie soll         gute Ideenansätze
           sie ablauf en bzw. aussehen ?)
7.1.04     W eitere Inf ormationsbeschaf f ung in der     Gutes Buch gef unden „Lexikon
           Stadtbücherei NMS                              der rätselhaf ten
                                                          Körperf unktionen“
12.1.04    Gemeinsames Tref f en
           Inf ormationen zusammengef asst,
           e-mail an Medikamenten Firma
           geschrieben
13.1.04    Onlinezusammenarbeit                           Internetseite sehr hilf reich, da
           Gute Internetseite gef unden                   Kater und Fachbegrif f e gut
           www.chemieunterricht.de/dc2/tip/f ructo_1.ht   erklärt sind
           und Texte im Buch zusammengef asst bzw.
           übernommen
14.1.04    Gemeinsames Tref f en                          Internetadressen aus Gründen
           Inf os zusammengef asst und Graphiken          der Geheimhaltung nicht
           eingef ügt, weitere sehr gute Internetseiten   angegeben
           gef unden                                      Leider noch keine Antwort auf
                                                          e-mail
16.1.04    3 Stunden Chemieunterricht, begonnen           Nach einigen
           Power Point zu erstellen, da Homepage zu       Anlauf schwierigkeiten klappte
           kompliziert                                    es mit dem erstellen eines
                                                          Power Point
19.1.04    Alkohol & Stof f wechsel Dokument
           überarbeitet, weiter am Power Point
           gearbeitet
             Quellenangaben
   Jürgen Brater: Lexikon der rätselhaften Körperfunktionen/ Von
    Alkoholrausch bis Zähneknirschen; Eichborn; Frankfurt am Main 2002

   Jan Koolmann, Hans Moeller, Klaus-Heinrich Röhm (Hrsg.): Kaffee,
    Käse, Karies... Biochemie im Alltag; WILEY-VCH; Weinheim 2003

   Rüdiger Blume; http://dc2.uni-bielefeld.de/dc2/tip/index.html ; Januar
    2002
Bewertung des Projekts
 Dieses Projekt hat uns sehr viel Spaß bereitet.
 Besonders das selbständige Arbeiten zu einem
 interessanten Thema, obwohl wir auch auf
 Schwierigkeiten gestoßen sind. Die Fachsprache
 der Spezialisten in der Chemie, bereitete uns
 Probleme. Hierdurch waren wir gezwungen
 viele Begriffe klären zu müssen, was sehr viel
 Zeit in Anspruch nahm.
 Trotz alledem war es ein sehr spannendes Unterfangen.
 Die Auseinandersetzung mit dem Medium Power Point
    war sehr lernintensiv und manche “Kinken” sind
    geblieben.

				
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