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Metabolischer Stress
Metabolischer Stress ist eine Belastung des menschlichen Stoffwechsels durch exogene Faktoren (Verletzung und Krankheit).
Hypermetabolismus und verletzungsbedingte Katabolie kennzeichnen die metabolischen Veränderungen infolge einer Stressreaktion.
Als Antwort auf Belastung werden Zellen der körpereigenen Abwehr (Monozyten, Makrophagen, neutrophile Granulozyten), Hormone, Zytokine und Mediatoren (Botenstoffe) vermehrt gebildet.
Inhaltsverzeichnis 1 Metabolische Faktoren 2 Stoffwechsel
- 2.1 Proteinstoffwechsel
- 2.2 Kohlenhydratstoffwechsel
- 2.3 Fettstoffwechsel
3 Lokale Antwort 4 Systemische Antwort 5 Literatur
Metabolische Faktoren
Unter anderen Körpergewicht Body-Mass-Index (BMI) Blutzuckerwert HbA(1c) Insulinwert Blut-Fett-Werte Biomarker des oxidativen Stresses Entzündungswerte
Stoffwechsel
Der Stoffwechsel gliedert sich in ====3.1 Protein (Eiweiß)==== -, ====3.2 Kohlenhydrat (Zucker====) -, ====3.3 Fett==== - Stoffwechsel.
Proteinstoffwechsel
Die Proteine (Eiweiße) bestehen aus Aminosäuren. Diese bestehen zum Teil aus Stickstoff.
Im Stressstoffwechsel ist der Gesamtproteinumsatz erhöht, jedoch ist die Synthese- (Neubildungs) Rate in geringerem Ausmaß als die Abbaurate gesteigert. Bevorzugt wird Muskelmasse abgebaut.
Erhöhte Cortisol- und Katecholaminspiegel bewirken einen vermehrten Proteinabbau.
Dem Insulin kommt bei der Regulation des Proteinstoffwechsels unter Stressbedingungen eine besondere Rolle zu. Man kann grob das Insulin als „anaboles Hormon“ (Aufbau von Fett, Glykogen, Eiweiß wird gefördert, Stickstoffbilanz wird positiv) den „katabolen Hormonen“ (Stresshormone = „antiinsulinäre Faktoren“) gegenüberstellen.
Die wichtigsten Stresshormone sind Katecholamine, Glukagon und Cortisol.
Kohlenhydratstoffwechsel
Kohlenhydrate stellen das bedeutendste Substrat für die Energiegewinnung dar.
Der Mensch verfügt jedoch nur über begrenzte Kohlenhydratvorräte in Form von Glykogen, die wenige Stunden überbrücken können.
Kennzeichnend für den Stressstoffwechsel ist, dass Glukose bevorzugt anaerob bis zum Laktat und Pyruvat abgebaut wird.
Insulin und Corticosteroide (Cortisol) verhalten sich antagonistisch.
Im Stressstoffwechsel entsteht unter dem relativen Insulinmangel und dem Phänomen der Insulinresistenz eine metabolische Situation, die der des Diabetes mellitus Typ 2 ähnelt. Es kommt zu einer Glukoseverwertungsstörung und damit zu einem Energiemangel der Zellen. Dies wiederum führt zur Reduktion der Verfügbarkeit von Transmittern.
Durch Einstellung einer Normoglykämie kann eine Verbesserung der Regulation metabolischer Prozesse erreicht werden.
Fettstoffwechsel
Im menschlichen Organismus werden Fettsäuren überwiegend als Triglyzeride gespeichert. Der Umsatz von Triglyzeriden und Fettsäuren ist im Stressstoffwechsel gesteigert.
Nahezu alle Gewebe können ihren Energiebedarf durch die Verbrennung von Fettsäuren decken.
Lokale Antwort
Die „lokale“ Antwort nach einem Trauma erfolgt rasch und führt zur Störung der zellulären Vitalität in der Verletzungszone.
Diese frühe Reaktion des Gewebes wird überwiegend durch vaskuläre Veränderungen hervorgerufen, die durch eine erhöhte Gefässpermeabilität gekennzeichnet sind.
Durch Stress und Medikamente sind ferner die Funktionen von Magen und Darm erheblich eingeschränkt.
Systemische Antwort
Verletzungen gehen mit einer „systemischen“ metabolischen posttraumatischen Stressreaktion einher.
Ein Trauma induziert eine hyperinflammatorische (überentzündliche) Reaktion des Organismus, es kommt zu einer generalisierten Immunsuppression (Abwehrschwäche).
Zusätzlich führen die Hormone Cortisol, Katecholamine (Adrenalin), Prostaglandin sowie Interleukine zu einer Schwächung der zell-vermittelten Immunantwort.
Infektionsrisiko und Blutgerinnungsstörungen steigen.
Die systemischen entzündlichen Prozesse sind prinzipiell bei der Überwindung des Traumas sinnvoll.
Unmittelbar nach einem Trauma werden alle Stoffwechselvorgänge so umgestellt, dass schnell verfügbare Energieträger bereitgestellt werden. Diese Energieträger sind vor allem Glukose und Freie Fettsäuren (FFS).
Die Synthese der Speicher–Energieträger Muskeleiweiss, Fett, und Glykogen ist nach dem Stress-Ereignis gesteigert: Proteinsynthese, Lipogenese, Glykogensynthese.
Die Stickstoff (N) – Bilanz wird positiv, das heißt, es werden wieder Proteine aus Aminosäuren aufgebaut.
Dieser Hypermetabolismus ist ferner verbunden mit einer Steigerung des Muskelabbaus und der Harnstoffsynthese in der Leber.
Literatur
· Br J Nutr. 2009 May;101(10):1423-6 Glycaemic status in relation to oxidative stress and inflammation in well-controlled type 2 diabetes subjects. Rytter E et al. PMID 19459227 · Intensivmedizin Van Aken H Georg Thieme Verlag, 2007 ISBN 3131148721, 9783131148728 · Ernährungsmedizin Biesalski H-K, Adam O Georg Thieme Verlag, 2004 ISBN 313100293X, 9783131002938 · Deiml R Ausgewählte Themen zur Operativen Intensivmedizin Fünfte Auflage 2007 ISBN 978-3-00-020074-8 · Ermittlung des Ernährungsstatus (J.M. Hackl) · Mosetter K Chronischer Stress auf der Ebene der Molekularbiologie und Neurobiochemie Verlag für Sozialwissenschaften 2008 ISBN 978-3-531-16129-7