Was bestimmt den Energieverbrauch des Menschen?

Der Gesamtenergieumsatz ist abhängig von dem Grundumsatz, dem Leistungsumsatz und der nahrungsinduzierten Thermogenese. Unter dem Grundumsatz (GU) versteht man die Energiemenge, die der Körper in nüchternem Zustand bei völliger Ruhe und einer Umgebungstemperatur von 20 Grad Celsius zur Aufrechterhaltung der lebensnotwendigen Funktionen benötigt.

Dazu zählen z.B. Herz- und Atemfunktionen. Er ist abhängig von Alter, Geschlecht, Körperoberfläche und -gewicht und der Körperzusammensetzung. Bei Erwachsenen kann der GU 60-75 % des Gesamtenergieumsatzes ausmachen. Die Höhe des GU korreliert stark mit der fettfreien Körpermasse (LBM). Somit haben Männer aufgrund ihrer höheren Muskelmasse einen um 10 % höheren Wert als Frauen. Der weibliche Organismus besitzt genetisch bedingt einen höheren Fettanteil, der einen niedrigeren Stoffwechselumsatz aufweist als Muskeln. Bei Personen mit einem hohen Muskelanteil wie Sportlern ist der Grundumsatz erhöht und trägt somit auch in Ruhe zu einem erhöhten Energieumsatz bei. Jedes Pfund zusätzliche Muskelmasse steigert den täglichen Kalorienverbrauch um ungefähr 50 bis 100 kcal. Im Alter nimmt die Muskelmasse immer mehr ab und der Grundumsatz sinkt.

Der Leistungsumsatz umfasst die Energiemenge, die für die über den Grundumsatz hinausgehende Tätigkeiten benötigt wird. Hierzu zählt vor allem die für körperliche Aktivität (Muskelarbeit), aber auch für Wachstum, Schwangerschaft und Stillen ist ein höherer Energiebedarf erforderlich. Der Leistungsumsatz ist somit stark abhängig von der individuellen Lebensweise und die entscheidende Größe neben der Nahrungszufuhr zur Beeinflussung des Körpergewichts.

Die Thermogenese ist kein Synonym für die Fettverbrennung oder den Abbau von Fettdepots im menschlichen Körper. Thermogenese bedeutet rein bezogen auf das Wort Wärmebildung. In Bezug auf die Ernährung versteht man unter Thermogenese in der Regel die nahrungsinduzierte bzw. die postprandiale Thermogenese (synonym: spezifisch dynamische Wirkung der Nährstoffe). Es wäre wahrscheinlich korrekter vom thermischen Effekt der Nahrung zu sprechen. Die nahrungsinduzierte Thermogenese ist definiert als die Zunahme der Körpertemperatur und der Wärmeabgabe an die Umgebung über den Grundumsatz hinaus, die circa 6 Stunden nach Nahrungsaufnahme auftritt. Sie ist von der Art und Menge der Nahrungsaufnahme sowie vom Lebensalter abhängig. Der Anstieg des Energieverbrauchs hängt mit dem erhöhtem Sauerstoffverbrauch, erhöhter Herzrate und Erhöhung des Schlagvolumes nach der Nahrungsaufnahme zusammen (postprandiale Aktivität). Es wird zwischen einer obligatorischen und einer fakultativen Thermogenese unterschieden.

Die obligatorische Thermogenese umfasst den Energieverbrauch für Verdauung und Verstoffwechslung der Nahrung. Die fakultative Thermogenese beinhaltet die Wärmebildung, die durch die Stimulation von Substratzyklen und des sympathischen Nervensystems hervorgerufen wird. Am besten untersucht ist die thermogenetische Wirkung der Hauptnährstoffe Kohlenhydrate, Fett und Eiweiß. Nur 2-3 % des Fetts und 5-8 % der Kohlenhydrate, aber 30-40 % des Eiweißes wird bei der Oxidation in Wärme umgewandelt. Unter durchschnittlichen Ernährungsbedingungen sind etwa 7-13 % des täglichen Energieumsatzes auf den thermogenen Effekt zurückzuführen. Als Thermogenese bezeichnet man außerdem die Wärmebildung, die zur Aufrechterhaltung einer konstanten Körpertemperatur nötig ist und daher von der Umgebungstemperatur abhängt. Unter normalen Lebens- und Arbeitsbedingungen beträgt der Energieaufwand für diese Thermoregulation nicht mehr als 5 % des Gesamtumsatzes. Ähnlich wie der Grundumsatz wird auch die Thermogenese (sowohl die nahrungsinduzierte als auch die für die Thermoregulation) durch komplizierte hormonelle und metabolische Prozesse gesteuert. Adipositasforscher sind sich inzwischen weitgehend sicher, dass die Wärmebildung insbesondere nach Nahrungsaufnahme und während Muskelarbeit bei Adipösen vermindert ist. Dieser Defekt lässt sich durch Gewichtsabnahme nicht beseitigen.

Stand: 2009

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