Welche Funktion haben Kohlenhydrate im Körper?

Was sind eigentlich Kohlenhydrate?

Kohlenhydrate bestehen aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. Sie zählen gemeinsam mit Eiweißen und Fetten zu den Grundnährstoffen und sind vor allem in pflanzlichen Lebensmitteln enthalten.

Man unterscheidet Kohlenhydrate in Einfachzucker, Zweifachzucker und Mehrfachzucker. Als Einfachzucker oder kurzkettige Kohlenhydrate bezeichnet man Kohlenhydrate, deren Molekül drei bis sieben Kohlenstoffatome enthält.

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Kurzkettige Kohlenhydrate sind zum Beispiel Glukose, Fructose und Galaktose, wobei die Glukose aus Traubenzucker den wichtigsten Energieträger darstellt.

Zweifachzucker setzen sich jeweils aus zwei Molekülen Einfachzucker zusammen. Hierzu zählen unter anderem der Haushaltszucker, die Laktose (Milchzucker) und Maltose.

Die Ernährungsexpertin Dr.med.Monika Toeller rät für den Verzehr von Zucker: "Je weniger, desto besser! Generell rät die Weltgesundheitsorganisation, nicht mehr als rund zehn Prozent der täglichen Kalorienzufuhr in Form von Zucker zu sich zu nehmen. Das ist mehr, als man meint - nämlich bei einer durchschnittlichen Kalorienaufnahme von 2.000 Kalorien pro Tag immerhin 50 Gramm Zucker. Aber Achtung: In diese Menge gehört nicht nur weißer Zucker, sondern ebenso brauner und übrigens auch Honig."

Die dritte Gruppe bilden die sogenannten langkettigen oder komplexen Kohlenhydrate. Sie sind in pflanzlichen Nahrungsmitteln wie zum Beispiel Hülsenfrüchten und Vollkornprodukten enthalten. Die Mehrfachzucker setzen sich aus mindestens zehn Einfachzuckermolekülen zusammen.

Besonders Stärke ist bei den Mehrfachzuckern von großer Bedeutung für die Energiegewinnung, da sie sehr gut verwertet werden kann.

Kohlenhydrate versorgen den Körper mit Energie

Eine der wichtigsten Funktionen von Kohlenhydraten ist es, den Körper mit Energie zu versorgen. Bevor die Kohlenhydrate ins Blut gelangen, spaltet der Körper die aufgenommenen Kohlenhydrate in Glukosemoleküle auf.

Die Glukosemoleküle werden dann von den Zellen aufgenommen und verwendet, um Adenosintriphosphat (ATP) zu produzieren. Adenosintriphosphat dient als Energielieferant für zahlreiche Stoffwechselvorgänge.

Die meisten Körperzellen können ATP nicht nur aus Kohlenhydraten, sondern auch aus Fetten und in Ausnahmefällen auch aus Aminosäuren herstellen.

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Allerdings ist die Energie aus Kohlenhydraten für den Körper schneller verfügbar als aus Fetten. Für die Produktion von ATP aus Fettsäuren benötigt der Körper nämlich ausreichend Sauerstoff.

Aus Kohlenhydraten, beziehungsweise Glukose kann der Körper ATP auch ohne Sauerstoff herstellen. Dies ist vor allem bei großer Anstrengung wichtig, da Sauerstoff dann meistens knapp ist. Der Körper nutzt deshalb Fettsäuren nur bei niedrigen bis mittleren Intensitäten und bei länger andauernder Aktivität.

Kohlenhydrate sind also vor allem für die schnelle Energiebereitstellung von Sportlern von großer Bedeutung (1).

Kohlenhydrate dienen als gespeicherte Energiereserven

Wenn der Körper mehr Glukose zur Verfügung hat, als er im Moment benötigt, kann er diese in der Leber oder in den Muskeln speichern. Die Speicherform von Glukose nennt man Glykogen. In der Leber kann etwa 100 Gramm Glykogen gespeichert werden.

Der Körper nutzt das in der Leber gespeicherte Glykogen entweder zur Energiegewinnung, oder um den Blutzuckerspiegel zwischen den Mahlzeiten konstant zu halten.

Die Glykogenspeicherkapazität der Muskelzellen beträgt circa 500 Gramm. Das Glykogen, das in den Muskeln gespeichert wird, kann nur von den Muskelzellen selber genutzt werden und wird bei anstrengenden Belastungen herangezogen (2).

Sind alle Glykogenspeicher gefüllt, baut der Körper überschüssige Kohlenhydrate in Triglyceride um und speichert sie in Form von Fett.

Kohlenhydrate helfen Muskeln zu erhalten

Die Glykogenspeicher sind nicht die einzigen Puffer, die der Körper hat, um die Glukoseversorgung des Körpers zu sichern. Wenn der Körper nicht genügend Glukose zur Verfügung hat, kann er Aminosäuren in Glukose umbauen und diese zur Energieversorgung nutzen. Der Abbau von Aminosäuren zu Glukose bedeutet allerdings, dass der Körper Muskelmasse abbaut.

Dies sollte verhindert werden, da Muskeln existenziell für jede Form der Bewegung sind. Der Verlust von Muskelmasse wird in wissenschaftlichen Studien außerdem mit einem erhöhten Risiko für Krankheiten in Verbindung gebracht (3).

Der Verzehr von zumindest einigen Kohlenhydraten, kann diesen Zustand der Glukoseunterversorgung vorbeugen und den Abbau von Muskelmasse verhindern sowie auch das Gehirn mit ausreichend Glukose versorgen (4).

Weitere Möglichkeiten, wie die Muskeln mit ausreichend Energie versorgt werden können, werden im weiteren Artikel vorgestellt.

Kohlenhydrate fördern eine gesunde Verdauung

Es gibt Kohlenhydrate, die sogenannten Ballaststoffe, die nicht wie Stärke oder Zucker in Glukose umgebaut werden, sondern den Darm unverdaut passieren. Es gibt lösliche und unlösliche Ballaststoffe.

Lösliche Ballaststoffe sind zum Beispiel in Haferflocken, Hülsenfrüchten, Früchten oder in Gemüse enthalten. Sie nehmen auf dem Weg durch den Darm Wasser auf und bilden eine gelartige Substanz.

So vergrößern die löslichen Ballaststoffe das Stuhlvolumen und machen den Stuhl weicher (5).

Unlösliche Ballaststoffe vergrößern auch das Stuhlvolumen und beschleunigen zudem den Verdauungsvorgang. Sie sind in Vollkornprodukten und in den Schalen von Samen, Gemüse und Früchten enthalten.

Wissenschaftliche Studien belegen, dass der Verzehr von unlöslichen Ballaststoffen vor einigen Darmerkrankungen schützen kann.

Eine Studie mit 40.000 Männern hat zum Beispiel ergeben, dass der regelmäßige Verzehr von unlöslichen Ballaststoffen das Risiko, an Divertikulose zu erkranken um 37 Prozent senkt.

Divertikulose ist eine Darmkrankheit, bei der sich Ausstülpungen an der Darmwand bilden, die sich entzünden können (6).

Es kann festgehalten werden, dass Ballaststoffe eine gesunde Verdauung und die Darmgesundheit fördern.

Kohlenhydrate beeinflussen die Herzgesundheit und Diabetes

Der regelmäßige Verzehr von kurzkettigen Kohlenhydraten, die in Weißmehlprodukten, Süßigkeiten, Fruchtsäften, Marmeladen und Co. enthalten sind, erhöht das Risiko an Diabetes zu erkranken.

Einfache Kohlenhydrate enthalten so gut wie keine gesunden Ballaststoffe und verursachen Blutzuckerschwankungen.

Im Gegensatz dazu wirkt sich der Verzehr von ballaststoffreichen Lebensmitteln positiv auf die Herzgesundheit aus und senkt das Diabetesrisiko (7).

Lösliche Ballaststoffe wirken cholesterinsenkend. Sie binden im Dünndarm Gallensäure und verhindern so, dass diese aufgenommen wird. Um mehr Gallensäure zu produzieren, verwendet die Leber dann Cholesterin aus dem Blut.

In wissenschaftlichen Studien wurde das gesundheitsschädliche LDL-Cholesterin durch die Einnahme von Supplementen mit 10,2 Gramm löslichen Ballaststoffen um sieben Prozent gesenkt (8).

Eine Übersichtsstudie über 22 wissenschaftliche Studien hat außerdem ergeben, dass mit jeden sieben Gramm zusätzlichen Ballaststoffen, die mit der Ernährung aufgenommen werden, das Risiko für Herzerkrankungen um neun Prozent gesenkt wird (9).

Ballaststoffe erhöhen nicht wie andere Kohlenhydrate den Blutzucker, sondern sorgen vielmehr dafür, dass die Kohlenhydrate langsamer aufgenommen werden.

Ballaststoffe helfen also, den Blutzucker konstant zu halten und Blutzuckerspitzen nach dem Essen zu vermeiden (10).

Brauchen wir unbedingt Kohlenhydrate?

Die Bereitstellung von Energie und die Erhaltung der Muskeln gehören zu den wichtigsten Funktionen von Kohlenhydraten. Kohlenhydrate sind für den Körper nicht existenziell, sondern können durch andere Nährstoffe ersetzt werden.

So gut wie jede Körperzelle ist in der Lage ATP nicht nur aus Kohlenhydraten, sondern auch aus Fett herzustellen. Der größte Energiespeicher im menschlichen Körper ist nicht der Glykogenspeicher, sondern das Fettgewebe.

Normalerweise nutzt das Gehirn Glukose als Energielieferant. In langen Hungerperioden oder bei einer extrem kohlenhydratarmen Diät greift das Gehirn aber auch auf sogenannte Ketonkörper zurück.

Ketonkörper werden bei der Aufspaltung von Fettsäuren gebildet.

Der Körper bildet Ketonkörper, wenn er keine Kohlenhydrate zur Energiegewinnung zur Verfügung hat. Allerdings können nicht alle Gehirnzellen Ketonkörper zu Energiegewinnung nutzen.

Etwa ein Drittel der Gehirnzellen benötigt Glukose zur Energiegewinnung. Für die benötigte Menge an Glukose benötigt der Körper aber nicht unbedingt Kohlenhydrate, da er diese auch aus Proteinen herstellen kann (11).

Wissen zum Mitnehmen

Kohlenhydrate bestehen aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff und zählen zu den Grundnährstoffen. Man unterscheidet Kohlenhydrate in Einfachzucker, Zweifachzucker und Mehrfachzucker.

Eine der wichtigsten Funktionen von Kohlenhydraten ist es, den Körper mit Energie zu versorgen. Die Energie aus Kohlenhydraten ist für den Körper schneller verfügbar, als die Energie aus Fetten oder Proteinen.

Wenn der Körper mehr Glukose zur Verfügung hat, als er benötigt, speichert er diese in Form von Glykogen in der Leber oder in den Muskelzellen. 

In Hungerperioden kann der Körper aus Aminosäuren der Muskeln Glukose herstellen und diese zur Energieversorgung nutzen. Der Verzehr von zumindest einigen Kohlenhydraten kann eine Glukoseunterversorgung vorbeugen und den Abbau von Muskelmasse verhindern.

Es gibt auch Kohlenhydrate, sogenannte Ballaststoffe, die nicht wie Stärke oder Zucker in Glukose umgebaut werden, sondern den Körper unverdaut passieren. Ballaststoffe fördern eine gesunde Verdauung sowie die Herzgesundheit und senken das Diabetesrisiko.

Kohlenhydrate sind für den Körper nicht überlebensnotwendig, da der Körper alternative Möglichkeiten hat, die Funktionen von Kohlenhydraten zu erfüllen. Um Energie bereitzustellen und Muskeln zu erhalten kann der Körper zum Beispiel auch Fette nutzen.