Ernährungsmedizin. Herausgegeben von Hans Konrad Biesalski Stephan C. Bischoff Christoph Puchstein. Georg Thieme Verlag Stuttgart New York

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3 Ernährungsmedizin Nach dem neuen Curriculum Ernährungsmedizin der Bundesärztekammer Herausgegeben von Hans Konrad Biesalski Stephan C. Bischoff Christoph Puchstein Mit Beiträgen von M. Adolph J. Arends C. Betz H. K. Biesalski S. C. Bischoff H. Böhles D. Buchholz W. Burghardt R. Carle P. Clemens G. Döring C. Eichhorn J. Erdmann K. Feuser B. Friedrich A. Fritsche P. Grimm W. Gröbner T. Grune A. Hahn W. P. Hammes A. Heratizadeh A. Hesse J. Hinrichs A. Hipp P. Hübbe H.-G. Joost A. Koch M. J. Koch J. Köhrle A. Königsrainer B. Koletzko M. Kramer M.-B. Krawinkel K. G. Kreymann J. W. Kügel M. Küper G. Lamprecht C. Leitzmann J. Lorenz A. C. Ludolph R. Meier G. Millonig B. J. Morlion S. Mueller E. Nagel C. Niederau A. Nieß K. Norman S. Nowitzki-Grimm J. Ockenga G. Oehler A. F. H. Pfeiffer M. Pirlich C. Puchstein T. Reimer J. Riethmüller G. Rimbach J. D. Ringe T. Risler M. Ristow B. Schlegel H. Schmidt O. Schmitz L. Schomburg U. Schraewer K. Schümann V. Schusdziarra Y. Schutz H. K. Seitz C. Sieber R. Siener Z. Stanga P. Stehle M. R. Steinwachs A. Ströhle M. Teufel H.-J. Trappe C. Trautwein L. Valentini P. Vaupel D. Volkert C. A. F. von Arnim M. Wabitsch M. M. Weber A. Weimann T. Werfel K. Winckler A. Zimmermann S. Zipfel W. G. Zoller G. Zürcher 4., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage 230 Abbildungen 276 Tabellen Georg Thieme Verlag Stuttgart New York

4 Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. 1. Auflage Auflage Auflage 2004 Wichtiger Hinweis: Wie jede Wissenschaft ist die Medizin ständigen Entwicklungen unterworfen. Forschung und klinische Erfahrung erweitern unsere Erkenntnisse, insbesondere was Behandlung und medikamentöse Therapie anbelangt. Soweit in diesem Werk eine Dosierung oder eine Applikation erwähnt wird, darf der Leser zwar darauf vertrauen, dass Autoren, Herausgeber und Verlag große Sorgfalt darauf verwandt haben, dass diese Angabe dem Wissensstand bei Fertigstellung des Werkes entspricht. Für Angaben über Dosierungsanweisungen und Applikationsformen kann vom Verlag jedoch keine Gewähr übernommen werden. Jeder Benutzer ist angehalten, durch sorgfältige Prüfung der Beipackzettel der verwendeten Präparate und gegebenenfalls nach Konsultation eines Spezialisten festzustellen, ob die dort gegebene Empfehlung für Dosierungen oder die Beachtung von Kontraindikationen gegenüber der Angabe in diesem Buch abweicht. Eine solche Prüfung ist besonders wichtig bei selten verwendeten Präparaten oder solchen, die neu auf den Markt gebracht worden sind. Jede Dosierung oder Applikation erfolgt auf eigene Gefahr des Benutzers. Autoren und Verlag appellieren an jeden Benutzer, ihm etwa auffallende Ungenauigkeiten dem Verlag mitzuteilen Georg Thieme Verlag KG Rüdigerstraße Stuttgart Deutschland Telefon: + 49/(0)7 11/ Unsere Homepage: Printed in Germany Zeichnungen: Melanie Waigand-Brauner, Freiburg; Karin Baum, Paphos, Zypern Umschlaggestaltung: Thieme Verlagsgruppe Umschlagfoto: shutterstock.com/denis Vrublevski Satz: Druckhaus Götz GmbH, Ludwigsburg gesetzt aus 3B2, Version 9.1, Unicode Druck: Grafisches Centrum Cuno, Calbe Geschützte Warennamen (Warenzeichen) werden nicht besonders kenntlich gemacht. Aus dem Fehlen eines solchen Hinweises kann also nicht geschlossen werden, dass es sich um einen freien Warennamen handelt. Das Werk, einschließlich aller seiner Teile, ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. ISBN

5 Vorwort zur 4. Auflage Vorwort zur 4. Auflage Der Entstehungsvorgang der ersten Auflage ist vor allem dem Engagement von Karl Heinz Bässler für die Ernährungsmedizin zu verdanken und lässt die Entwicklung dieses damals noch jungen Fachgebiets, vor allem seine Ausrichtung in die Medizin erkennen. Mit Peter Fürst, Reinhold Kluthe, Hannes B. Staehelin, Christoph Puchstein und Heinrich Kasper haben bekennende und kompetente Ernährungsmediziner zum großen Erfolg der ersten Auflage beigetragen. Wolfgang Pölert hat durch seine Unterstützung die erste Auflage erst möglich gemacht. Kurz vorher war in Mainz ein Kurs Ernährungsmedizin für Medizinstudenten und Ärzte eingerichtet worden. In Folge wurde dann das erste Curriculum Ernährungsmedizin entwickelt. Dies war ein wesentlicher Schritt zur Etablierung dieses noch sehr kritisch wahrgenommenen Fachgebiets und erforderte gleichzeitig eine Aktualisierung des Buches, die dann in der 2. Auflage erfolgte. Mit der Weiterentwicklung der Ernährungsmedizin in Deutschland, Einrichtung von Kursen auf Grundlage des nun geschaffenen Curriculums und durch das wachsende Interesse der Ernährungswissenschaften an der Ernährungsmedizin war die Nachfrage stark gewachsen und erforderte kurzfristig eine dritte erweiterte Auflage. Zum Zeitpunkt der ersten Auflage gab es in Deutschland weder ein Lehrangebot Ernährungsmedizin in den Universitäten, noch, mit einer Ausnahme in Freiburg, eine entsprechende Position an einer Klinik. Dies hat sich in den letzten Jahren grundlegend geändert. So gibt es inzwischen fünf Institute für Ernährungsmedizin an den Universitäten sowie eine Vielzahl von etablierten Ernährungsteams an unterschiedlichen Kliniken. Dank der jahrelangen erfolgreichen Arbeit, deren Grundlagen Peter Fürst bereits in den 80er-Jahren gelegt hat, hat der Wissenschaftsrat die Einrichtung einer Professur für Ernährungsmedizin in Hohenheim empfohlen, die dann kürzlich mit Stephan Bischoff besetzt werden konnte. In dieser Auflage konnten wir ihn erfreulicherweise auch als neuen Mitherausgeber gewinnen. Peter Fürst, Reinhold Kluthe und Wolfgang Pölert sind inzwischen leider verstorben, Hannes Staehelin und Heinrich Kasper haben aus Altersgründen die Herausgeberschaft niedergelegt. An diese wichtigen Wegbegleiter sei an dieser Stelle erinnert und ihnen ausdrücklich gedankt. Die Ernährungsmedizin ist in vielen Bereichen zwar eine feste Größe, aber immer noch nicht so im klinischen Alltag verankert, wie dies wünschenswert wäre. Dies zeigen nicht zuletzt die vielen Teilnehmer der Kurse Ernährungsmedizin, die an verschiedenen Orten in Deutschland regelmäßig angeboten werden. Die Bundesärztekammer hat im Jahr 2005 die Ernährungsmedizin als Curriculäre Fortbildung auf der Basis eines vollständig überarbeiteten Curriculums anerkannt. Damit ist es aber auch notwendig gewesen, das Buch Ernährungsmedizin nicht nur den neuen Erkenntnissen des Faches und seiner Vertreter, sondern auch den neuen Strukturen anzupassen, was eine vollständige Überarbeitung und Neuausrichtung erforderte. Neue Kapitel sind hinzugekommen, andere gekürzt bzw. völlig überarbeitet worden. Damit ist das Buch auf dem derzeitigen wissenschaftlichen Stand und bietet dem Leser einen breiten und fundierten Überblick über das wachsende Feld der Ernährungsmedizin. Die Herausgeber haben sich bemüht, die besonderen Belange der niedergelassenen Kollegen ebenso zu berücksichtigen, wie die der klinisch Tätigen. Mein persönlicher Dank gilt dem Wissenschaftskolleg Berlin, welches mir als Fellow den Raum und die Zeit, aber auch ganz besonders die Möglichkeit zur Auseinandersetzung mit anderen Wissenschaften gab, um dieses Buch zu konzipieren und durch vielfältige Anregungen eine Reihe neuer Gedanken einfließen zu lassen. Der Dank der Herausgeber gilt der angenehmen und kompetenten Betreuung durch Frau Ristea und Herrn Dr. Brands vom Georg Thieme Verlag, Frau Jana Tinz, die unermüdlich Literatur organisierte, sowie allen Autoren, die teilweise in sehr kurzen Zeiträumen Kapitel neu erstellen oder grund- V

6 Vorwort zur 4. Auflage legend überarbeiten mussten. Letztlich sei den vielen Lesern des Buches gedankt, die durch ihre kritischen und konstruktiven Anmerkungen zur Verbesserung beigetragen haben. Die Herausgeber hoffen, dass die neue Auflage dazu beitragen kann, die Ernährungsmedizin weiter zu etablieren und im ärztlichen Handeln noch besser zu verankern. Stuttgart, April 2010 Für die Herausgeber Hans Konrad Biesalski VI

7 Anschriften Anschriften Priv.-Doz. Dr. Michael Adolph Klinik für Anästhesie und Intensivmedizin Universitätsklinik Tübingen Hoppe-Seyler-Straße Tübingen Dr. med. Jann Arends Gastroenterologie und Ernährung Klinik f. Tumorbiologie an der Albert-Ludwigs-Universität Breisacher Straße Freiburg Dipl. troph. Caroline Betz Zentrum für Klinische Ernährung Stuttgart (ZKES) Metabolic Unit Universität Hohenheim Wollgrasweg 49b Stuttgart Konrad Biesalski Institut für Biologische Chemie und Ernährungswissenschaft Universität Hohenheim Emil-Wolf-Straße Stuttgart Stephan C. Bischoff Institut für Ernährungsmedizin Universität Hohenheim Fruwirthstraße Stuttgart Hansjosef Böhles Klinik für Kinderheilkunde I Johann-Wolfgang-Goethe- Universität Theodor-Stern-Kai Frankfurt Daniel Buchholz MPH Diätassistent und Oecotrophologe Erich-Weinert-Straße Berlin Dr. med. Walter Burghardt Zentrum Innere Medizin Medizinische Klinik und Poliklinik II Universitätsklinikum Würzburg Oberdürrbacher Straße Würzburg Prof. Dr. habil. Dr. h. c. Reinhold Carle Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie Universität Hohenheim Garbenstraße Stuttgart Dr. med. Pia Clemens Internistin, Gastroenterologin, Ernährungsmedizinerin (DGEM) Centrum für integrative Medizin und Tumortherapie Schillerplatz Ludwigsburg Prof. Dr. rer. nat. Gerd Döring Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene Wilhelmstraße 31 Dr. rer. pol. Christine Eichhorn, Dipl. oec. troph. Institut für Medizinmanagement und Gesundheitswissenschaften Universität Bayreuth Prieserstraße Bayreuth Priv.-Doz. Dr. Johannes Erdmann Else Kröner-Fresenius-Zentrum für Ernährungsmedizin Klinikum rechts der Isar Ismaninger Straße München Dipl. oec. troph. Katrin Feuser Institut für Ernährungsmedizin Universität Hohenheim Fruwirthstraße Stuttgart Priv.-Doz. Dr. med. Björn Friedrich Nephrologische Gemeinschaftspraxis Leonberg Steinbeisstraße Leonberg Andreas Fritsche Medizinische Klinik IV Universitätsklinikum Tübingen Otfried-Müller-Straße 10 Prof. Dr. rer. nat. Peter Grimm Schurwaldstraße Schorndorf Wolfgang Gröbner Facharzt für Innere Medizin Tübinger Straße Balingen Tilman Grune Institut für Biologische Chemie und Ernährungswissenschaft Universität Hohenheim Garbenstraße Stuttgart VII

8 Anschriften Prof. Dr. oec. troph. Andreas Hahn Abt. Ernährungsphysiologie und Humanernährung Institut für Lebensmittelwissenschaft und Ökotrophologie Leibniz Universität Am Kleinen Felde Hannover Prof. Dr. rer. nat. Walter P. Hammes Talstraße 60/ Filderstadt Dr. med. Annice Heratizadeh Abt. Immundermatologie u. experimentelle Allergologie Klinik für Dermatologie, Allergologie u. Venerologie der Medizinischen Hochschule Hannover Ricklinger Straße Hannover Prof. Dr. rer. nat. Albrecht Hesse Klinik und Poliklinik für Urologie Universität Bonn Sigmund-Freud-Straße Bonn Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie Universität Hohenheim Garbenstraße Stuttgart Dr. med. Arno Hipp Abteilung Sportmedizin Medizinische Klinik Universität Tübingen Silcherstraße 5 Dr. oec. troph. Patricia Hübbe Institut für Humanernährung und Lebensmittelkunde Christian-Albrechts-Univ. Kiel Hermann-Rodewald-Straße Kiel Prof. Dr. Dr. Hans-Georg Joost Deutsches Institut für Ernährungsforschung (DIFE) Potsdam-Rehbrücke Arthur-Scheunert-Allee Nuthetal Dr. med. Alexander Koch Medizinische Klinik III Universitätsklinikum Aachen Pauwelsstraße Aachen Priv.-Doz. Dr. Dr. med. dent. Martin J. Koch Klinik für Mund-, Zahn- und Kieferheilkunde, Poliklinik für Zahnerhaltungskunde Universitätsklinikum Heidelberg Im Neuenheimer Feld Heidelberg Prof. Dr. rer. nat. Josef Köhrle Institut für Experimentelle Endokrinologie Campus Virchow-Klinikum Charité Universitätsmedizin Berlin Augustenburger Platz Berlin Alfred Königsrainer Klinik für Allgemeine, Viszeralund Transplantationschirurgie Universitätsklinikum Tübingen Hoppe-Seyler-Straße 3 Berthold Koletzko Abt. Stoffwechsel und Ernährungsmedizin Dr. von Haunersches Kinderspital Klinikum der Univ. München Lindwurmstraße München Dr. med. Michael Kramer Chirurgische Klinik München Bogenhausen GmbH Dennigerstraße München Michael-Bernhardt Krawinkel Institut für Ernährungswissenschaft Universität Gießen Wilhelmstraße Gießen Georg Kreymann Schaffhauserstraße Zürich, Schweiz Dr. J. Wilfried Kügel Kleiner Rechtsanwälte Alexanderstraße Stuttgart Dr. med. Markus Küper Klinik für Allgemeine, Viszeralund Transplantationschirurgie Universitätsklinikum Tübingen Hoppe-Seyler-Straße 3 Priv.-Doz. Dr. Georg Lamprecht Abteilung Innere Medizin I Universitätsklinikum Tübingen Otfried-Müller-Straße 10 Prof. Dr. rer. nat. Claus Leitzmann Institut für Ernährungswissenschaft Wilhelmstraße Gießen VIII

9 Anschriften Joachim Lorenz Abteilung Innere Medizin II Pneumologie/Intensivmedizin Klinikum Lüdenscheid Paulmannshöher Straße Lüdenscheid Albert C. Ludolph Klinik und Poliklinik für Neurologie Universitätsklinikum Ulm Oberer Eselsberg Ulm Rémy Meier Abteilung Gastroenterologie, Hepatologie u. Ernährung Kantonsspital Liestal Medizinische Universitätsklinik Rheinstraße Liestal, Schweiz Dr. Gunda Millonig Krankenhaus Salem Medizinische Klinik Zeppelinstraße Heidelberg Bart Jan Morlion Leuvens Algologisch Centrum University Hospitals Leuven Weligerveld Pellenberg, Belgien Sebastian Mueller Krankenhaus Salem Medizinische Klinik Zeppelinstraße Heidelberg Dr. phil. Dr. theol. h. c. Eckhard Nagel Institut f. Medizinmanagement u. Gesundheitswissenschaften Universität Bayreuth Prieserstraße Bayreuth Claus Niederau Katholische Kliniken Oberhausen ggmbh St. Josef-Hospital Klinik für Innere Medizin Mülheimer Straße Oberhausen Andreas Nieß Abteilung Sportmedizin Universitätsklinikum Tübingen Silcherstraße 5 Dr. rer. medic. Kristina Norman Medizinsche Klinik für Gastroenterologie, Hepatologie und Endokrinologie Charité Universitätsmedizin Berlin CCM Charitéplatz Berlin Dr. rer. nat. Susanne Nowitzki-Grimm Schurwaldstraße Schorndorf Johann Ockenga Zentrum für Innere Medizin Medizinische Klinik II Klinikum Bremen Mitte ggmbh St.-Jürgen-Straße Bremen Gerd Oehler Vitalisklinik, Klinik und Rehabilitationszentrum für Verdauungs- und Stoffwechselerkrankungen Lehrklinik für Ernährungsmedizin Am Weinberg Bad Hersfeld Andreas F. H. Pfeiffer Abteilung Endokrinologie, Diabetes und Ernährungsmedizin Charité Universitätsmedizin Berlin Hindenburgdamm Berlin Priv.-Doz. Dr. med. Matthias Pirlich Abteilung Innere Medizin Evangelische Elisabeth Klinik Lützowstraße Berlin Christoph Puchstein Klinik für Anästhesiologie, oper. Intensivmedizin, Schmerz- und Palliativmedizin Stiftung Kath. Krankenhaus Marienhospital Herne Klinikum der Ruhr-Universität Bochum Hölkeskampring Herne Dr. med. Thomas Reimer Klinik für Anästhesiologie, oper. Intensivmedizin, Schmerz- und Palliativmedizin Stiftung Kath. Krankenhaus Marienhospital Herne Klinikum der Ruhr-Universität Bochum Hölkeskampring Herne Dr. med. Joachim Riethmüller Pädiatrisches Studiensekretariat (PSKS) Universitätsklinik für Kinderund Jugendmedizin Hoppe-Seyler-Straße 1 Prof. Dr. Gerald Rimbach Institut für Humanernährung und Lebensmittelkunde Christian-Albrechts-Univ. Kiel Hermann-Rodewald-Straße Kiel IX

10 Anschriften Johann Diedrich Ringe Med. Klinik 4, Allg. Innere Medizin Klinikum Leverkusen ggmbh Akad. Lehrkrankenhaus der Universität zu Köln Am Gesundheitspark Leverkusen Teut Risler Sektion Nieren- und Hochdruckkrankheiten Medizinische Klinik IV Universitätsklinikum Tübingen Otfried-Müller-Straße 10 Michael Ristow Institut für Ernährungswissenschaften Friedrich-Schiller-Univ. Jena Dornburger Straße Jena Dr. rer. nat. Beate Schlegel Ernährungsteam Klinikum Stuttgart Katharinenhospital Kriegsbergstraße Stuttgart Prof. Dr. Herbert Schmidt Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie FG Lebensmittelmikrobiologie Universität Hohenheim Garbenstraße Stuttgart Dr. oec. troph. Okka Schmitz Mainzer Straße Soergenloch Prof. Dr. rer. nat. Lutz Schomburg Institut für Experimentelle Endokrinologie Campus Virchow-Klinikum Charité Universitätsmedizin Berlin Augustenburger Platz Berlin Dipl. oec. troph. Ulrich Schraewer Verband der Diätassistenten Dt. Bundesverband QS-Development 68 Scrahan Mews, Ross Road Killarney, Co. Kerry, Irland Professor Dr. Klaus Schümann Zentralinstitut für Ernährung und Lebensmittelwissenschaft der TUM Gregor-Mendel-Straße Freising-Weihenstephan Volker Schusdziarra Else Kröner-Fresenius-Zentrum für Ernährungsmedizin Klinikum rechts der Isar Ismaninger Straße München Priv.-Doz. Dr. med. Yves Schutz Physiologisches Institut der med. Fakultät der Universität Rue du Bugnon Lausanne, Schweiz Helmut K. Seitz Krankenhaus Salem Medizinische Klinik Zeppelinstraße Heidelberg Cornel Sieber Institut für Biomedizin des Alterns Medizinische Fakultät Universität Erlangen-Nürnberg Heimerichstraße Nürnberg Priv.-Doz. Dr. Roswitha Siener Klinik und Poliklinik für Urologie Universität Bonn Sigmund-Freud-Straße Bonn Priv.-Doz. Dr. med. Zeno Stanga Poliklinik für Endokrinologie, Diabetologie und Klinische Ernährung und Klinik und Poliklinik für Allgemeine Innere Medizin Universitätsspital Bern 3010 Bern, Schweiz Prof. Dr. Peter Stehle IEL Ernährungsphysiologie Rheinische Friedrich-Wilhelms- Universität Endenicher Allee Bonn Prof. h. c. PD Dr. med. Matthias Reinhard Steinwachs Zentrum für Orthobiologie und Knorpelregeneration Schulthess-Klinik Lenghalde Zürich, Schweiz Dr. rer. nat. Alexander Ströhle Abt. Ernährungsphysiologie und Humanernährung Institut für Lebensmittelwissenschaft und Ökotrophologie Leibniz-Universität Am Kleinen Felde Hannover Dr. med. Martin Teufel Abteilung für Psychosomatische Medizin und Psychotherapie Medizinische Klinik VI Universitätsklinikum Tübingen Osianderstraße 5 X

11 Anschriften Hans-Joachim Trappe Medizinische Klinik II Stiftung Kath. Krankenhaus Marienhospital Herne Klinikum der Ruhr-Universität Bochum Hölkeskampring Herne Christian Trautwein Medizinische Klinik III Universitätsklinikum RWTH Aachen Pauwelsstraße Aachen Dr. rer. nat. Luzia Valentini Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Gastroenterologie, Hepatologie und Endokrinologie Charité Universitätsmedizin Berlin Charitéplatz Berlin Peter Vaupel, M.A. Univ./Harvard Universitätsmedizin Duesbergweg Mainz Prof. Dr. Dorothee Volkert Institut für Biomedizin des Alterns Medizinische Fakultät Universität Erlangen-Nürnberg Heimerichstraße Nürnberg Christine von Arnim Neurologische Klinik der Universität Ulm Oberer Eselsberg Ulm Martin Wabitsch Sektion Pädiatrische Endokrinologie u. Diabetologie Interdisziplinäre Adipositasambulanz Universitätsklinik für Kinderund Jugendmedizin Ulm Eythstraße Ulm Matthias M. Weber Schwerpunkt Endokrinologie u. Stoffwechselerkrankungen I. Medizinische Klinik und Poliklinik Universitätsmedizin der Johannes-Gutenberg- Universität Mainz Langenbeckstraße Mainz Arved Weimann Klinik für Allgemein- und Visceralchirurgie Klinikum St. Georg ggmbh Delitzscher Straße Leipzig Thomas Werfel Abt. Immundermatologie u. experimentelle Allergologie Klinik für Dermatologie, Allergologie u. Venerologie der Medizinischen Hochschule Hannover Ricklinger Straße Hannover Dr. med. Klaus Winckler Internist/Hausarzt/ Ernährungsmedizin Hölderlinstraße Frankfurt am Main Dr. med. Anca Zimmermann Schwerpunkt Endokrinologie u. Stoffwechselerkrankungen I. Medizinische Klinik und Poliklinik Universitätsmedizin der Johannes-Gutenberg- Universität Mainz Langenbeckstraße Mainz Stephan Zipfel Abteilung für Psychosomatische Medizin und Psychotherapie Medizinische Klinik VI Universitätsklinikum Tübingen Osianderstraße 5 Wolfram G. Zoller Zentrum für Innere Medizin Klinikum Stuttgart Katharinenhospital Kriegsbergstraße Stuttgart Dr. med. Gudrun Zürcher Turnseestraße 19a Freiburg XI

12 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis I Grundlagen der Ernährung 1 Ernährung und Evolution... 4 H. K. Biesalski 1.1 Was ist gesunde Ernährung?... 4 Gesunde Ernährung im Kindesund Jugendalter Konsequenzen für spätere Erkrankungen Ernährung als evolutionärer Motor 6 Nischen und Nischenkonstruktionen... 6 Nutritive Nischenbildung Adaptierungsgeschwindigkeit Milchnische Nischen durch verminderte Hautpigmentierung Kohlenhydratnische Nutritive Nischen und soziale Entwicklung Paleoernährung und moderne Ernährung im Vergleich Quantität und Qualität der Lebensmittel Hidden Hunger Grenzen der gesunden Ernährung innerhalb einer modernen Gesellschaft Gesunde Ernährung Bestimmung der Körperzusammensetzung M. Pirlich, K. Norman 2.1 Indikationen für die Bestimmung der Körperzusammensetzung Modelle der Körperzusammensetzung Methoden zur Bestimmung der Körperzusammensetzung Methoden für die Forschung/ spezifische Fragestellungen Methoden für den klinischen Alltag am Krankenbett Energiehaushalt K. Kreymann 3.1 Physiologische Grundlagen Biologische und physikalische Verbrennung Messmethoden Direkte Kalorimetrie Indirekte Kalorimetrie Doppelt stabil markiertes Wasser Komponenten des Energieumsatzes 36 Grundumsatz Physikalische Aktivität Nahrungsinduzierte Thermogenese Psychische Belastung, Schmerz und Stress Thermoregulation Normwerte des Energieumsatzes.. 39 Normwerte des Grundumsatzes. 39 Normwerte des Tagesenergieumsatzes Energieumsatz bei internistischen und chirurgischen Erkrankungen Regulation der Nahrungsaufnahme V. Schusdziarra, J. Erdmann 4.1 Bedeutung und Funktion des Sättigungsgefühls Akute phasische Regulation Ursprung von Sättigungssignalen 48 Signalübertragung vom Magen zum Hypothalamus Hypothalamische Regulation Fettgewebe und tonische Regulation Kognitive und sensorische Mechanismen Was kann für die Therapie abgeleitet werden? Essverhalten und Ernährungsstrategien Fokussierung auf die Energiedichte XII

13 Inhaltsverzeichnis 5 Kohlenhydrate M. Ristow 5.1 Definition, Herkunft und Einteilung 61 Einteilungen Energiegehalt und Zufuhrempfehlungen Biologisch verwertbare und nicht verwertbare Kohlenhydrate Zufuhrempfehlungen für Kohlenhydrate Monosaccharide im Einzelnen Glukose Fruktose Galaktose Erbliche Erkrankungen des Kohlenhydratstoffwechsels Süße Geschmackswahrnehmung Zuckeraustauschstoffe Intensive Süßstoffe Kontroverse Themen Leere Kalorien Zucker als Nährstoffräuber Honig statt Zucker Vergleich brauner und weißer Zucker High Fructose Corn Syrup (HFCS) 73 Effekte von festen gegenüber flüssigen Kohlenhydraten Ballaststoffe R. Meier 6.1 Definition Einteilung Nicht verdauliche Stoffe, die im Dickdarm eine spezifische Wirkung entfalten Lignin Nicht-Stärke-Polysaccharide Resistente Stärke Oligosaccharide Mono- und Disaccharide Spezifische Eigenschaften Physikochemische Eigenschaften. 78 Physiologische Effekte Fazit Lipide P. Vaupel, H. K. Biesalski 7.1 Definition und Klassifikation der Lipide Einfache Lipide Wachse Komplexe Lipide Isoprenlipide Bedeutung und Funktion der Lipide 93 Triacylglycerole in der Nahrung.. 93 Körperfett Eicosanoide ω-3-fettsäuren Fettverdauung, -absorption und -transport Verdauung der Neutralfette und Absorption der Lipolyseprodukte 97 Lipoproteintransport Postprandialer Lipidstoffwechsel Fettstoffwechsel Stoffwechsel des Fettgewebes Zusammenspiel von Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel Cholesterol Mangelerscheinungen Bedarf an essenziellen Fettsäuren Proteine P. Vaupel, H. K. Biesalski 8.1 Einteilungen und Aufgaben der Proteine Aminosäuren als Bausteine von Peptiden und Proteinen Proteinogene Aminosäuren Nicht proteinogene Aminosäuren 113 Auf-, Um- und Abbau proteinogener Aminosäuren Pool freier Aminosäuren Peptidbindung Strukturebenen von Proteinen Primärstruktur Sekundärstruktur Tertiärstruktur Quartärstruktur Proteine in der Nahrung und Proteinbedarf Proteinumsatz des Körpers Stickstoffbilanz und Proteinbedarf 121 Qualität der Nahrungsproteine Verdauung und Absorption von Proteinen Verdauung der Nahrungsproteine 126 Absorption der Proteolyseprodukte Absorption intakter Proteine Künstliche Ernährung mit Proteinen und Aminosäuren Enterale Ernährung Parenterale Ernährung Störungen des Aminosäurenangebots in der Nahrung XIII

14 Inhaltsverzeichnis 9 Vitamine H. K. Biesalski 9.1 Fettlösliche Vitamine Vitamin A (Retinol) und Retinoide 133 β-carotin Vitamin D (Calciferol) Vitamin E (Tocopherol) Vitamin K (Mena- und Phyllochinon) Wasserlösliche Vitamine Thiamin (Vitamin B 1 ) Riboflavin (Vitamin B 2 ) Pyridoxin (Vitamin B 6 ) Cobalamin (Vitamin B 12 ) Vitamin C Niacin Pantothensäure Folsäure Biotin Wasser, Elektrolyte und Säure- Basen-Haushalt B. J. Morlion 10.1 Wasserhaushalt Elektrolythaushalt Natrium Kalium Kalzium Phosphat Chlorid Magnesium Säure-Basen-Haushalt Spurenelemente und Mineralstoffe J. Köhrle, L. Schomburg, K. Schümann (Kap Eisen) 11.1 Bedeutung in Therapie und Prävention Blei Kadmium Kobalt Chrom Eisen K. Schümann 11.7 Quecksilber Jod Kupfer Lithium Mangan Molybdän Nickel Rubidium Selen Vanadium Zink Kontroverse Auseinandersetzungen Makro- und Mikronährstoffe Bedarf und Referenzwerte P. Stehle 12.1 Hintergrund Begriffe und Definitionen Bedarf Referenzwerte Referenzwerte Energie und Makronährstoffe Energie Protein Fett Kohlenhydrate und Nahrungsfasern (Ballaststoffe) Alkohol Referenzwerte Mikronährstoffe Organische Mikronährstoffe Vitamine Anorganische Mikronährstoffe Mengen- und Spurenelemente Lebensmittelauswahl Präventive Aspekte Sekundäre Pflanzenstoffe R. Carle 13.1 Begriffsbestimmung Klassifizierung Terpene Polyphenole Stickstoffhaltige sekundäre Pflanzenstoffe Phytate Proteine / Glykoproteine Fazit Grundlagen industrieller Be- und Verarbeitung von Lebensmitteln. 244 J. Hinrichs 14.1 Definition und Entwicklung Ursprünge der industriellen Be- und Verarbeitung von Lebensmitteln Besonderheiten der industriellen Be- und Verarbeitung von Lebensmitteln Rohstoffe XIV

15 Inhaltsverzeichnis Be- und Verarbeitung der Rohstoffe Funktionen des Endprodukts Tools der industriellen Lebensmittelproduktion Beispiel Trinkmilchherstellung Komplexität der industriellen Produktion für verschiedene Endprodukte aus einem Rohstoff Beispiel Tomatenprodukte Strategie bzw. Vorgehensweise für neue Produkte Schlussbemerkung Mikronährstoffsupplemente A. Hahn, A. Ströhle, H. K. Biesalski 15.1 Produktkategorien und Charakteristika Inhaltsstoffe von Nährstoffsupplementen Nahrungsergänzungsmittel Diätetische Lebensmittel Arzneimittel Orthomolekulare Nährstoffpräparate Nährstoffe zur parenteralen Applikation Ernährungsphysiologische Bedeutung von Mikronährstoffsupplementen Ergänzung der allgemeinen Ernährung Deckung eines erhöhten Nährstoffbedarfs ohne Vorliegen von Erkrankungen Langfristige Gesunderhaltung und Prävention chronisch degenerativer Erkrankungen Beeinflussung bestehender Erkrankungen Risiken einer Mikronährstoffsupplementierung Immunologie und Ernährung, Immunonutrition S. C. Bischoff, A. Weimann 16.1 Ziele Immunmodulierende Substrate Glutamin Arginin ω-3-fettsäuren Nukleotide Enterale Kombinationen Antioxidanzien Fazit Probiotika S. C. Bischoff 17.1 Hintergrund: Darmbarriere, Darmimmunsystem und Darmgesundheit Klinische Bedeutung der Darmbarriere Darmimmunsystem Darmgesundheit Definition von Probiotika und Wirkmechanismen Präventive Wirkung von Probiotika Therapeutische Wirkung von Probiotika Infektiöse Diarrhöen Chronisch entzündliche Darmerkrankungen (CED) Reizdarmsyndrom (RDS) und chronische Obstipation Ausblick: Darmflora und Probiotika bei Adipositas und metabolischem Syndrom Funktionelle Lebensmittel H. K. Biesalski 18.1 Hintergründe und Entwicklungen Begriffsbestimmungen: Functional Food Funktionelle Lebensmittel Food Design Individualisierte Ernährung Problemfeld Polymorphismen und bioaktive Inhaltsstoffe Lebensmittel zur Genomgesundheit Ethische Aspekte Risikogruppen und -profile Ausblick Ernährungsempfehlungen für Risikogruppen Ernährungsabhängige Polymorphismen am Beispiel des Apolipoprotein E P. Hübbe, G. Rimbach 19.1 Begriffsbestimmungen Apolipoprotein E (ApoE) ApoE4 und der Cholesterolspiegel Einfluss des ApoE4-Genotyps auf Biomarker des oxidativen Stresses und chronischer Entzündung XV

16 Inhaltsverzeichnis II Ernährungsprävention bei Risikogruppen 20 Ernährung von Frühgeborenen B. Koletzko 20.1 Definitionen und Bedeutung Enterale Ernährung mit Muttermilch oder Frühgeborenennahrungen Angestrebte Nährstoffzufuhr bei oral oder enteral ernährten Frühgeborenen Flüssigkeitszufuhr Energie Protein Weitere Inhaltsstoffe, Prä- und Probiotika Ernährung vom Säuglings- bis zum Jugendalter B. Koletzko 21.1 Umstellung des Neugeborenen auf orale Ernährung Nährstoffbedarf von Säuglingen und Kleinkindern Wasser Energie Eiweiß Fette Kohlenhydrate Mineralstoffe Spurenelemente Vitamine Ernährung und Nährstoffbedarf von Kindern und Jugendlichen Übergewicht und Adipositas bei Kindern und Jugendlichen Ursachen des Übergewichtes Therapie und Prävention Ernährung in Schwangerschaft und Stillzeit S. Nowitzki-Grimm, P. Grimm 22.1 Bedeutung der Ernährung in Schwangerschaft und Stillzeit Ernährung in der Schwangerschaft. 348 Veränderungen des mütterlichen Organismus Energie und Makronährstoffe Ausgewählte Mikronährstoffe Genussgifte in der Schwangerschaft Lebensmittelhygiene Ernährung bei ausgewählten Schwangerschaftskomplikationen Ernährung in der Stillzeit Wasser, Energie und Makronährstoffe Mikronährstoffe Ernährung im Alter D. Volkert 23.1 Demografische Entwicklung und Besonderheiten im Alter Demografische Entwicklung Besonderheiten im Alter Physiologische Altersveränderungen mit Bedeutung für die Ernährung Körperzusammensetzung Regulation der Nahrungs- und Flüssigkeitsaufnahme Gastrointestinaltrakt Niere, Flüssigkeitshaushalt und Vitamin-D-Synthese in der Haut. 362 Häufige altersbegleitende Änderungen der Gesundheitsund Lebenssituation Empfehlungen für die Ernährung im Alter Energie Protein Vitamine, Mineralstoffe und Spurenelemente Nährstoffdichte 365 Praktische Empfehlungen Ernährungssituation im Alter Selbstständige Senioren im Privathaushalt Pflegebedürftige Senioren in Heimen Geriatrische Patienten Ernährungsproblem Flüssigkeitsmangel Ernährungstherapie im Alter Grundprinzipien geriatrischer Ernährungsintervention Maßnahmen zur Sicherung der Ernährungsversorgung Sport und Ernährung A. Hipp, A. Nieß 24.1 Grundsätzliche Ernährung Makronährstoffe und Flüssigkeitszufuhr XVI

17 Inhaltsverzeichnis Energiebedarf Kohlenhydratbedarf Proteinbedarf Fettbedarf Wasserbedarf und Sportgetränke Mikronährstoffbedarf Mineralstoffbedarf Spurenelemente Vitaminbedarf Supplemente und Nahrungsergänzungsmittel Sport unter spezifischen Bedingungen Prävention durch Sport und Ernährung III Übergewicht und Mangelernährung 25 Übergewicht bei Kindern und Jugendlichen M. Wabitsch 25.1 Prävalenz, Inzidenz und Prognose Referenzwerte Risikofaktoren für die Entwicklung von Übergewicht im Kindes- und Jugendalter Potenziell beeinflussbare und nicht beeinflussbare Risikofaktoren Intrauterine und postnatale Prägung Adipogene Umwelt Essstörungen bei Adipositas im Kindes- und Jugendalter Folgen der Adipositas bei Kindern und Jugendlichen Prävention Therapie der Adipositas Evidenzbasierte Leitlinie Therapie der Adipositas im Kindes- und Jugendalter Versorgungssituation in Deutschland Übergewicht im Erwachsenenalter 405 S. C. Bischoff, C. Betz 26.1 Definition und Klassifizierung Body Mass Index (BMI) Fettverteilung Analyse der Körperzusammensetzung Prävalenz und sozioökonomische Folgen Ätiologie und Pathogenese Genetische Faktoren Life-Style-Faktoren Adipositas als Sekundärerkrankung Medizinische und psychologische Folgen Metabolische Folgeerkrankungen 416 Bluthochdruck und kardiovaskuläre Erkrankungen Krebserkrankungen Degenerative Gelenkerkrankungen Stigmatisierung und psychische Probleme Diagnostische Maßnahmen Anamnese Körperliche Untersuchung und Anthropometrie Labordiagnostik und weitere Untersuchungen Therapiemaßnahmen Indikation und Ziele der Adipositastherapie Ernährungstherapie Bewegungstherapie Verhaltenstherapie Multidisziplinäre Gewichtsreduktionsprogramme Medikamentöse Therapie Chirurgische und sonstige Verfahren Vor- und Nachteile einer Gewichtsreduktion Bariatrische Chirurgie M. Kramer, M. A. Küper, A. Königsrainer 27.1 Entstehung und Ziele Interdisziplinäre Verfahrensauswahl und Vorbereitung Bariatrische Verfahren Magenballon Magenband Schlauchmagen Magenbypass Komplikationen und Nachsorge XVII

18 Inhaltsverzeichnis 28 Untergewicht und Hungerstoffwechsel M. Krawinkel 28.1 Untergewicht Ursachen und Epidemiologie Klinisches Bild Diagnostik Prävention Hungerstoffwechsel Fettsäureabbau Proteolyse Unterernährung Erfassen von Unterernährung Differenzierung von umkomplizierten und komplizierten Formen Marasmus Symptomatik Kwashiorkor Pathophysiologie und Symptomatik Therapie Mangelernährung und Bestimmung des Ernährungszustandes Y. Schutz, Z. Stanga 29.1 Definition und Bedeutung der Mangelernährung Bedeutung der Mangelernährung Screening-Methoden für Mangelernährung Nutritional Risk Screening 2002 (NRS-2002) Erfassung der Nährstoffbilanz Ernährungsanamnese Körperliche Untersuchung Stickstoffbilanz (N-Bilanz) Grundumsatzmessungen, indirekte Kalorimetrie Messung der Körperzusammensetzung Anthropometrie Fettfreie-Masse-Index Untersuchung der Muskelmasse mittels der Kreatininausscheidung im Urin Radiologische Verfahren Laborchemische Messungen zur Bestimmung des Ernährungszustandes Messung der Funktion Muskelfunktion Immunfunktion Kognitive Funktion Krankheitsassoziierte Mangelernährung am Beispiel der Tumorkachexie M. Pirlich 30.1 Häufigkeit der krankheitsassoziierten Mangelernährung Häufigkeit der Tumorkachexie Definition von Mangelernährung und Tumorkachexie Ursachen der Mangelernährung Folgen der Mangelernährung Einfluss auf die Körperzusammensetzung Folgen für den funktionellen Status und die Lebensqualität Folgen für Morbidität und Mortalität Diagnostik (und Konsequenzen) Kardiale Kachexie T. Reimer 31.1 Definitionen Herzinsuffizienz Kachexie Epidemiologie Pathophysiologie Diagnosestellung und Therapie Diagnostik Therapie Malnutrition im Alter, Sarkopenie und Frailty C. Sieber 32.1 Begriffsbestimmungen Sarkopenie Definitionen Von der Definition zur Diagnose. 482 Abgrenzung Sarkopenie Kachexie Frailty ein neueres geriatrischgerontologisches Syndrom Konzeptueller Rahmen von Frailty 483 Pathophysiologische Aspekte von Frailty Diagnostik des Frailty-Syndroms. 485 Klinische Aspekte von Frailty XVIII

19 Inhaltsverzeichnis 32.4 Therapeutische Ansätze für Nutritional Frailty Zusammenfassung und Ausblick Psychogene Essstörungen M. Teufel, S. Zipfel 33.1 Anorexia nervosa und Bulimia nervosa Symptomatik der Anorexia nervosa Atypische Anorexia nervosa und Subtypen der Anorexia nervosa Symptomatik der Bulimia nervosa 492 Atypische Bulimia nervosa (ICD-10 F50.3) Prävalenz und Inzidenz anorektischer und bulimischer Essstörungen Medizinische Komplikationen bei Anorexia und Bulimia nervosa Verlauf und Prognose anorektischer und bulimischer Essstörungen Atypische Essstörungen und Binge-Eating-Störung Therapie psychogener Essstörungen 496 Psychosomatische / psychotherapeutische Therapiestrategien Notfälle und Indikationen für eine stationäre Behandlung Psychogene Essstörungen bei nahrungsmittelbezogener Gesundheitsstörung Symptomatik und Diagnostik Therapie IV Ernährungsassoziierte Erkrankungen Praxis der Ernährungsmedizin 34 Diabetes mellitus Typ 1 und 2 und metabolisches Syndrom A. Fritsche, H.-G. Joost 34.1 Diabetes mellitus Typ 1 und Ernährung A. Fritsche Epidemiologie Ätiologie und Pathogenese Prävention Insulintherapie Ernährungstherapie Metabolisches Syndrom H.-G. Joost Definition und Pathophysiologie. 510 Therapie des metabolischen Syndroms Diabetes mellitus Typ H.-G. Joost Definition und Epidemiologie Pathogenese Prävention Therapie des Typ-2-Diabetes Hyperlipoproteinämien A. Zimmermann, M. M. Weber 35.1 Klinische Einteilung Rolle der Energiebilanz Beeinflussung des LDL-Cholesterins durch Nahrungsbestandteile Einfluss der Nahrungsfette auf LDL-Cholesterin Einfluss von Nahrungscholesterin auf LDL-Cholesterin Einfluss von Phytosterolen und Stanolen auf LDL-Cholesterin Einfluss von Kohlenhydraten auf LDL-Cholesterin Einfluss von Ballaststoffen auf LDL-Cholesterin Beeinflussung des HDL-Cholesterins durch Nahrungsbestandteile Einfluss der Nahrungsfette auf HDL-Cholesterin Einfluss von Kohlenhydraten auf HDL-Cholesterin Einfluss von Alkohol auf HDL- Cholesterin Beeinflussung der Plasmatriglyzeride durch Nahrungsbestandteile Einfluss von Kohlenhydraten auf Triglyzeride Einfluss von Nahrungsfetten auf Triglyzeride Einfluss von Alkohol auf Triglyzeride XIX

20 Inhaltsverzeichnis 35.6 Einfluss verschiedener Nahrungsmittel auf die Plasmalipide 534 Soja Knoblauch Sesam Tee Kaffee Nüsse Ernährungstherapie der Hyperlipoproteinämie Allgemeine ernährungstherapeutische Behandlungskonzepte Ernährungstherapie bei LDL- Hypercholesterinämie Ernährungstherapie bei Hypertriglyzeridämie Ernährungstherapie bei gemischter Hyperlipidämie Ernährungstherapie bei HDL- Erniedrigung Ernährungstherapie bei Lipoprotein(a)-Erhöhung Herz- und Gefäßkrankheiten H.-J. Trappe 36.1 Epidemiologie Risikofaktoren und individuelles Risiko Atherosklerose Pathophysiologie und präklinische Aspekte Ernährung Adipositas Welche Ernährung vor und bei Herz- und Gefäßkrankheiten? Nahrungskomponenten und Herz- und Gefäßkrankheiten Ernährung zur Prävention oder bei vorliegender Herz- und Gefäßerkrankung: Was ist wichtig? Ernährung bei HIV-Infektion und AIDS K. Norman, J. Ockenga 37.1 Epidemiologie und Entwicklung Mangelernährung bei HIV Pathogenese Definition und Bedeutung Diagnostik HIV/AIDS in Schwellenländer Veränderungen im Energie- und Makronährstoffbedarf Metabolische Veränderungen während der antiretroviralen Therapie Therapeutische Implikationen bei Lipodystrophie Prinzipien der Ernährungstherapie beim Risiko dauerhafter oder vorliegender Mangelernährung Ernährungsberatung und enterale Ernährung Parenterale Ernährung Mikronährstoffe Medikamentöse Therapie der Mangelernährung bei HIV Anabole Therapie Appetitstimulanzien Pädiatrische HIV-Infektion Stillen Ernährung und Krebserkrankungen G. Zürcher, J. Arends 38.1 Bedeutung der Ernährung bei Krebserkrankungen Ursachen einer unzureichenden Energie- und Nährstoffaufnahme Therapieunabhängige verminderte Nahrungsaufnahme Nebenwirkungen von onkologischen Operationen Nebenwirkungen von Chemotherapien Nebenwirkungen von Strahlentherapien Therapiebedingte Immunsuppression und Infektionen Ernährungsdiagnostik Prinzipien der Ernährungstherapie. 584 Indikationen zur Ernährungstherapie Ziele der Ernährungstherapie Grundlagen der Ernährungstherapie Energie- und Nährstoffzufuhr Ernährung unter spezifischer Tumortherapie Ernährung bei Operationen Ernährung bei Chemotherapie bzw. Radiotherapie XX