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Wissenswertes

Der Energiebedarf des Menschen

Der Energiebedarf des Menschen setzt sich zusammen aus den vier Faktoren
  • Grundumsatz
  • Leistungsumsatz
  • spezifisch-dynamische Wirkung der Grundnährstoffe
  • Verdauungsverlust
Grundumsatz = Stoffwechselumsatz eines nüchternen, entspannt liegenden Menschen bei 20°C, bezogen auf 24 Stunden.

60 % des Grundumsatzes dienen der Wärmeproduktion

40 % der Aufrechterhaltung von Herz- und Kreislauffunktion, Atmung, Nieren- und Hirntätigkeit.

Die Größe des Grundumsatzes hängt ab von Alter, Geschlecht, Thermogenese (Wärmeproduktion), der Körperoberfläche, von hormonellen Faktoren (z.B. Steigerung durch erhöhte Schilddrüsenfunktion) und Veranlagung.

Bei Frauen ist der Grundumsatz um 5-10 % niedriger als bei Männern, da sie einmal aufgrund des dickeren Unterhautfettgewebes weniger Wärme nach außen abgeben und weniger stoffwechselaktive Muskelmasse haben. Das männliche Sexualhormon Testosteron eine stoffwechselsteigernde Wirkung auf.

Der Grundumsatz beim Mann beträgt durchschnittlich 1 kcal/Stunde/kg Körpergewicht.

Er beträgt bei einem durchschnittlichen Erwachsenen 1600-2000 kcal (6700-8400 kJ) und nimmt ab dem 18-20. Lebensjahr stetig ab.

Während im Streß und nach intensivem Training der Grundumsatz steigt, wird er durch Diäten und längeres Fasten erniedrigt. Der Organismus stellt sich bei der Diät auf die "Notsituation Nahrungsmangel" ein, schaltet auf Sparflamme und verbraucht dadurch weniger Kalorien bei zugleich gründlicherer Nahrungsverdauung.

Diese Überlebensstrategie ist eigentlich für Notzeiten vorgesehen und bereitet nach Diäten das Problem, daß der Stoffwechsel sich erst langsam umstellt und die intensive Nahrungsverwertung beibehält. Dadurch wird schon durch normale Nahrungsmengen Fett angesetzt, um für kommende schlechte Zeiten besser gewappnet zu sein.

Personen mit trainingsbedingt erhöhter Muskelmasse weisen einen höheren Grundumsatz auf, da Muskulatur gegenüber Fettgewebe stoffwechselaktiv ist und Energie "verbrennen" kann.

Der Leistungsumsatz ist von der Dauer, Intensität sowie von der Größe der eingesetzten Muskelmasse abhängig. Jedes körperliches Training erhöht den Leistungsumsatz und somit den Kalorienverbrauch. Der Energieumsatz/bedarf steigt linear mit der Belastungsintensität an. Der Mehrbedarf an Energie ist gleichbedeutend mit einem höheren Verbrauch an Sauerstoff und Nährstoffen.

Mit dem Mehrtransport von Sauerstoff muß das Herz aber auch mehr Arbeit, d.h. auch die Förderleistung des Herz-Kreislauf-Systems steigt linear mit der Belastungsintensität und dem Energieverbrauch an. Als meßbarer Parameter für die Förderleistung gilt das Herzminutenvolumen.

Herzminutenvolumen = Herzfrequenz x Schlagvolumen (in ml/min)

Bei der Energiebereitstellung und der Kreislaufanpassung finden sich jedoch deutliche Unterschiede zwischen trainierten und untrainierten Personen. Da Trainierte ein höheres Schlagvolumen besitzen, haben sie bei gleicher Belastungsintensität eine niedrigere Herzfrequenz gegenüber den Untrainierten. Das bedeutet auch, daß sie mit einer vergleichbaren maximalen Herzfrequenz deutlich mehr Sauerstoff transportieren und somit eine höhere körperliche Leistung vollbringen können. Das Schlagvolumen ist also der Parameter, der über maximale Sauerstoffaufnahme und damit über den maximalen Energieumsatz und die daraus resultierende höchste Belastbarkeit entscheidet.

Die maximale Sauerstoffaufnahme VO2max ist das Maß für die Sauerstoffzufuhr (Atmung), den Sauerstofftransport (Herz-Kreislauf) und die Sauerstoffverwertung (Muskelzelle) im Ausbelastungszustand des Organismus. Es gilt gewissermaßen als das Bruttokriterium für die aerobe Ausdauer.

VO2max. = HMV max. x AVDO2 max. (arterio-venöse Sauerstoffdifferenz)

Die spezifisch-dynamischer Wirkung der Grundnährstoffe beschreibt den infolge der Nahrungsaufnahme erhöhten Sauerstoffverbrauch und Energieumsatz.

Durch die Verarbeitung der drei Grundnährstoffe (Kohlenhydrate, Fette, Eiweiße) kann eine Stoffwechselsteigerung oder ein Energieverlust entstehen, der bei den Fetten rund 3 %, den Kohlenhydraten rund 6 %, beim Eiweiß aber rund 16-20 % des Brennwertes beträgt.

So steigert beispielsweise eine Eiweißmenge mit einem Energiegehalt von 100 kJ den Energieumsatz noch zusätzlich um 30 kJ. Die entsprechende Menge an Kohlenhydraten würde nur eine Steigerung um 6 kJ, die äquivalente Fettmenge sogar nur um 4 kJ bewirken. Der Unterschied wird durch die größere Eiweißmenge, die zum Aufbau von ATP (energiereichen Phosphaten) benötigt wird, erklärt.

Der Verdauungsverlust stellt letztendlich die Energiemenge an Nahrung dar, die durch die Verdauungsarbeit verbraucht wird. Diese liegt ungefähr um 10 % der in der aufgenommenen Nahrung enthaltenen Energie.