Energiebedarf: Grundumsatz + Leistungsumsatz
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Wie viel Energie der Mensch benötigt, ist individuell verschieden und hängt von mehreren Faktoren ab. Der tägliche Energiebedarf ist die Summe aus Grundumsatz und Leistungsumsatz.
In folgenden Ausbildungen gehen wir tiefer darauf ein:
Grundumsatz
Der Grundumsatz eines Menschen ist diejenige Menge an Energie, die während völliger körperlicher Ruhe, unter thermoneutralen Bedingungen (ca. 27 – 31 °C), für die Aufrechterhaltung aller lebensnotwendigen Vorgänge wie die Arbeit innerer Organe, Atmung, Herzarbeit usw. benötigt wird. Auch nicht „arbeitende“ Skelettmuskulatur verbraucht Energie. Ein wesentlicher Faktor für die Höhe des Grundumsatzes ist die Muskelmasse! Dieser Energieverbrauch in Ruhe hängt von diversen Faktoren ab:
- Alter Bis zur Pubertät steigt der Energiebedarf kontinuierlich. Anschließend verlangsamen sich mit zunehmendem Alter die Stoffwechselvorgänge; daher hat ein jüngerer Mensch einen höheren Energiebedarf als ein älterer.)
- Geschlecht Männer haben einen ca. 10% höheren Umsatz als Frauen, das durch die stoffwechselsteigernde Wirkung des Sexualhormons Testosteron zu begründen ist. Zudem besitzen Frauen einen höheren Anteil des stoffwechselarmen Fettgewebes.
- Körperoberfläche Umso größer die Körperoberfläche, desto größer ist die Wärmeabstrahlung und somit auch der Energiebedarf zur Aufrechterhaltung der Körperkerntemperatur. („passives“ Fettgewebe beeinflusst den Grundumsatz nicht wesentlich.)
- Hormone (Hier sind die Schilddrüsenhormone als beeinflussender Faktor zu erwähnen. Schilddrüsenüberfunktion steigert und Schilddrüsenunterfunktion senkt den Grundumsatz.
Berechnung des Grundumsatzes eines erwachsenen Menschen
0,9 kcal (Frauen) – 1 kcal (Männer) je Kilogramm Körpergewicht und Stunde
Jegliche Bewegung oder Anstrengung führen zu einer Änderung des Stoffwechsels und einer Steigerung des Energiebedarfs. Diesen „Mehrverbrauch“, also den Verbrauch, der über den Grundumsatz hinausgeht, wird als Leistungsumsatz (oder auch Arbeitsumsatz) bezeichnet.
Leistungsumsatz
Genauere Berechnungen des Energieverbrauchs bei einer bestimmten Belastungsintensität ermöglicht die Ergospirometrie (Fahrrad oder Laufband). Der Leistungsumsatz wird bestimmt durch Verdauungstätigkeit, Wärmeregulation und Muskeltätigkeit.
Verdauungstätigkeit
Sowohl durch eine unvollständige Resorption (der Nährstoffgehalt der Lebensmittel kann nicht zu 100% ausgenützt werden) als auch durch Umbauvorgänge in den Zellen kommt es insgesamt zu einem Energieverlust von 12% des Gesamtenergiebedarfs.
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Wärmeregulation
Ist die Umgebungstemperatur höher oder niedriger als die Temperatur, von der man bei der Berechnung des Grundumsatzes ausgeht (siehe oben), so steigt der Leistungsumsatz. Ist es kälter, so benötigt der Körper mehr Energie, um die Körpertemperatur von ca. 36 - 37 °C konstant aufrecht zu erhalten. Ist es wärmer, so wird durch Schweißbildung und der damit verbundenen Verdunstungskälte die Körpertemperatur gesenkt. Für die Schweißabsonderung bringen die Zellen eine erhöhte osmotische Arbeitsleistung auf.
Muskeltätigkeit – Arbeitsleistung
Jede Muskeltätigkeit benötigt zusätzliche Energie, aber auch konzentrierte geistige Arbeit „verbrennt“ Kalorien.
Die Summe des Grundumsatzes und des Leistungsumsatzes ergibt den täglichen Verbrauch an Energie, den Gesamtenergiebedarf (Geiß & Hamm, 2001).
Geiss KR & Hamm M (2001). Handbuch Sportlerernährung (5. Aufl.). Reinbeck: Rowohlt.
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