Alkohol und Stoffwechsel

1. Alkohol und Stoffwechsel DER KATER

2. Der Kater Wer auf einer Feier ein paar Gläser zuviel getrunken hat, wird am nächsten Tag vom berüchtigten Brummschädel - dem Kater - heimgesucht.

3. Alkohol und Stoffwechsel .

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. Der Alkoholspiegel hängt von unterschiedlichen Faktoren ab: • Körpergewicht • Geschlecht • Fettgehalt des menschlichen Gewebes • Gleichzeitig aufgenommener Nahrung • Anderen Parametern

9. 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.

10. Die Ernüchterung

11. 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:

12. Die drei alkoholoxidierenden Enzymsysteme • Alkohol-Dehydrogenase (ADH) in Magen und Leber • Mikrosomales ethanoloxidierendes System (MEOS) • Beschreibung • Katalase in der Leber • Beschreibung

13. 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“.

14. Katalase in der Leber Katalasew, 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

15. 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.

16. Formel 1.Oxidation (Ethanol) +< O >  (Aldehyd, hier Acetaldehyd) +H20

17. Formel 2. Oxidation (Aldehyd) + < O >  (Carbonsäure, hier Essigsäure)

18. 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.

19. Mitochondrienmembran Glucose wird durch Ethanol ersetzt.

20. Der Tag danach

21. Typische Katersymptome sind... • Kopfschmerzen • Gereiztheit • Harndrang • Gichtanfall • Übelkeit/Erbrechen • Nachdurst

22. 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.

23. Der Alkohol bremst diesen Vorgang der Gluconeogenese. Bei Alkoholabbau kann es zu einem unerwünschten Abfall des Glucosespiegels im Blut führen.

24. 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.

25. Oft gestellte Fragen zum Thema Kater

26. 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.

27. 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.

28. 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.

29. 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.

30. Was tun, um den Kater zu beheben bzw. vorzubeugen?

31. 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:

32. 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.

33. 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.

34. 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.

35. 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.

36. Anhang

37. Projekttagebuch

38. 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

39. 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.