[Artikel aktualisiert am 14/09/2023]
Laut ConsoGlobe strömen jeden Tag etwa 15.000 Liter Luft durch unsere Atemwege und Lungen, was die lebenswichtige Bedeutung der Atmung unterstreicht. Auch der Stoffwechsel ist unweigerlich auf das Atmungssystem angewiesen, da es für die Sauerstoffzufuhr verantwortlich ist, die wir benötigen, um Nährstoffe in Energie umzuwandeln und bestimmte Stoffwechselabfälle zu beseitigen. Doch wie wichtig sind Atmung und Sauerstoff wirklich für den Stoffwechsel?
Bevor Sie weiterlesen
Ich bin keine Expertin auf diesem Gebiet, aber ich habe eine Leidenschaft für Ernährung und Gesundheit.
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Die Rolle des Sauerstoffs im Körper
Wenn der Stoffwechsel als „die Tätigkeit, Nahrung aufzunehmen und in Energie umzuwandeln“ definiert wird, stellt sich heraus, dass er Sauerstoff benötigt, um dauerhaft zu funktionieren. Der Körper selbst würde sich ohne ausreichende Versorgung schnell verschlechtern. Die Verbesserung dieser Sauerstoffversorgung sowie des Absorptions- und Assimilationsprozesses ist daher unerlässlich, um die Menge an synthetisierter Energie zu optimieren und Stoffwechselabfälle zu beseitigen.
Die Wahrheit ist, dass selbst die elementarsten Handlungen des Alltags, wie sich zu bewegen, sich fortzubewegen, Sauerstoff verbrauchen, wie man auf dieser Website nachlesen kann. Um die Nahrung zu verdauen und zu verarbeiten, brauchen wir Sauerstoff. Alle Körperfunktionen verbrauchen wahrscheinlich Sauerstoff, aber nur in unterschiedlichem Ausmaß. Es ist auch so, dass wir Sauerstoff benötigen, um die meisten Nährstoffmoleküle zu verbrennen. Dennoch ist es theoretisch möglich, Zucker zu verbrennen, um sehr kleine Energiemoleküle zu produzieren, ohne Sauerstoff zu verwenden. Wir nennen diese Ausnahme „anaeroben Stoffwechsel“, und das ist es, was die Zellen tun, wenn wir uns körperlich sehr anstrengen.
Es gibt also zwei Arten der Zellatmung (die wir nun als „Zellstoffwechsel“ bezeichnen können): die aerobe und die anaerobe Atmung. Die aerobe Atmung findet statt, wenn genügend Sauerstoff vorhanden ist, um den Körper zu versorgen, während die anaerobe Atmung stattfindet, wenn kein Sauerstoff vorhanden ist. Welche Art von Atmung stattfindet, bestimmen wir also je nach Art der körperlichen Aktivität, die wir leisten, und je nach Intensität und Dauer.
Die Atmung findet in der Lunge statt.
Die Atmung ist einfach der Prozess, der den Sauerstoff aus der Luft in das Körpergewebe transportiert und gleichzeitig das Kohlendioxid entfernt. Der Stoffwechsel wiederum bezieht sich auf alle chemischen Reaktionen, die im Körper ablaufen, einschließlich der Reaktionen, bei denen Sauerstoff verbraucht und Kohlendioxid erzeugt wird. Sauerstoff und Kohlendioxid sind also sowohl an der Atmung als auch am Stoffwechsel beteiligt.
Die Luft gelangt in die Nase, wo sie erwärmt und befeuchtet wird, bevor sie in die Lunge gelangt. Sobald die Luft die Alveolen (kleine Luftspeicher in der Lunge) erreicht hat, wird der Sauerstoff durch die Kapillaren in den Alveolen in das Blut verteilt, während das Kohlendioxid (ein Stoffwechselprodukt) das Blut verlässt und sich anschließend in der Luft verteilt. Während der Ausatmung (einer unverzichtbaren Phase der Atmung) wird also der größte Teil des Kohlendioxids in die Atmosphäre abgegeben.
Der Stoffwechsel findet in allen Geweben statt.
Nachdem das sauerstoffreiche Blut die Lunge verlassen hat, wird es vom Herzen durch den ganzen Körper gepumpt. Sobald der Sauerstoff in die Kapillaren der Gewebe eingetreten ist, wird er aus dem Blut freigesetzt und dringt in die Zellen ein, wo er für Stoffwechselreaktionen verwendet wird. Letztere produzieren dann Kohlendioxid, das wiederum ins Blut gelangt, wenn es das Gewebe verlässt, um wieder in die Lunge und möglicherweise in die Atmosphäre zu gelangen.
Im Grunde sind alle chemischen Reaktionen, die im Körper ablaufen, zwangsläufig Stoffwechselreaktionen. Einige Reaktionen nutzen Moleküle, um Energie zu erzeugen, während andere umgekehrt Moleküle unter Verwendung von Energie erzeugen. Zur ersten Art von Reaktionen, bei denen Energie verwendet wird, gehören unter anderem die Herstellung neuer Membranen und die Synthese von Proteinen. Jede so entstandene Zelle muss die aus Nährstoffen gewonnene Energie speichern, damit genügend Ressourcen für die Schaffung neuer Moleküle vorhanden sind.
Die Phasen der Zellatmung
Es gibt drei unumgängliche Phasen, die die Zellatmung und den Zellstoffwechsel bedingen: die Glykolyse, die oxidative Phosphorylierung und den Krebs-Martius-Zyklus.
Die Glykolyse ist der Stoffwechselprozess, der im Zytosol der Zellen stattfindet und sich in der Umwandlung von Glukose(Zucker) in zwei Moleküle Pyruvat äußert. Es handelt sich um eine anaerobe Reaktion, für deren Rückruf kein Sauerstoff benötigt wird. Das Ergebnis ist die Produktion von zwei Molekülen ATP (Adenosintriphosphat), das eine nutzbare Energie darstellt.
Danach folgt der Schritt der Glykolyse, bei dem die produzierten Pyruvatmoleküle verwendet werden. In Gegenwart von Sauerstoff in den Zellkörpern kann Pyruvat dehydriert und decarboxyliert werden, um ein energiereiches Molekül zu bilden. Dies führt zur Freisetzung von Kohlendioxid in die Atmosphäre, was somit den Verlust von Sauerstoffatomen in Verbindung mit Oxid bedeutet (und somit für die Zellatmung unbrauchbar ist).
Der Krebs-Martius-Zyklus ist eine aerobe Phase, die Sauerstoff benötigt, und findet in den Mitochondrien jeder Zelle des menschlichen Körpers statt. Die Mitochondrien sind sozusagen das Kraftwerk der Zelle und produzieren den größten Teil der zellulären ATP-Versorgung. In diesen intrazellulären Bereichen findet auch die Elektronentransportkette statt, bei der Elektronen an sauerstoffhaltige Rezeptoren weitergeleitet werden.
Wenn jede Körperzelle alles bekommt, was sie braucht, kommt es zur Ansammlung großer Energiemengen sowie zu einer optimalen Zellatmung, was zu einem besseren Stoffwechsel führt. Darin liegt also die überragende Bedeutung der Atmung, zumal bei einem normal funktionierenden Stoffwechsel auch der Energiebedarf gedeckt wird. Dies führt zu einer besseren Gewebereparatur, einer schnellen Entgiftung, einer besseren Funktion der Hormone…