Wissenswerte Grundlagen

Rechnerische Bestimmung von Grund- und Leistungsumsatz

MarmorStein
Geschrieben von MarmorStein

„Wenn Du in den Spiegel blickst und Dir gefällt, was Du da siehst, dann hast Du schon verloren“ … so lautet sinngemäß das Zitat von Dr. Perry Cox aus der beliebten Fernsehserie SCRUBS. Und da wir ungern Verlierer sind, folgen wir gerne dieser Ansicht und finden hier und da etwas an unseren Körpern auszusetzen. Für einen Großteil der Deutschen ist dies meistens ein zu hohes Körpergewicht [1], welches sich in Form von dicken Bäuchen, Oberschenkeln oder anderweitig lokalisierten Fettröllchen auch optisch bemerkbar macht.

Zur Bekämpfung dieser werden vielerlei Mittel eingesetzt, angefangen von Bewegung und Ernährungsumstellung über vielerorts angepriesene und oftmals fragwürdige Wundermittel wie Diätpillen, Saunagürtel und dergleichen.

Nach Meinung des Autors ist es am sinnvollsten, sich viel zu bewegen, und dem Körper im Durchschnitt schlicht und einfach weniger Energie zuzuführen, als er benötigt (doch das ist ein anderes Thema). Doch nun stellt sich für den, der Körperfett reduzieren will oftmals die Frage: „Wie viel Energie verbrauche ich überhaupt?“ Dies lässt sich heutzutage sehr genau feststellen, z.B. über die sog. direkte bzw. indirekte Kalorimetrie [2]. Doch nicht jeder ist gewillt, seine Zeit und sein Geld für so etwas zu opfern, und für den ansonsten gesunden „Normalbürger“ ist ein solches mit Kanonen auf Spatzen schießen auch nicht notwendig. Der Grund- und Leistungsumsatz lässt sich auch annähernd mit mathematischen Formeln abschätzen, von denen im Folgenden exemplarisch einige dagestellt werden sollen. Doch zunächst soll die Frage geklärt werden: Was ist überhaupt der Grundumsatz? Und was der Leistungsumsatz?

Grundumsatz:
Zitat:

Der Grundumsatz ist als morgendlicher Ruheumsatz bei Nüchternheit und Indifferenztemperatur der Umgebung definiert
Aus: [2], S. 910

Zitat:

Energieproduktion, die zur Erhaltung der Organfunktionen notwendig ist, abhängig von Alter, Geschlecht, Körperoberfläche, -gewicht, Hormonfunktion (bes. Schilddrüsenhormone);
Aus: [3], S. 731

Zitat:

Unter Grundumsatz (GU, BMR) versteht man den Energieverbrauch eines entspannt liegenden Menschen 12 Stunden nach der letzten Nahrungsaufnahme bei konstanter Raumtemperatur von 20°C. Diese Energiemenge ist erforderlich für die Herztätigkeit, Atmung, Gehirnfunktion etc.
Aus: [4], S.4

Vom Grundumsatz zu unterscheiden ist der Ruhe-Nüchtern-Umsatz, der etwa 6-10% über dem GU liegt und 12h nach der letzten Nahrungsaufnahme in bekleidetem Zustand im Sitzen und bei Raumtemperatur gemessen wird [4].

Leistungsumsatz:
Alle Aktivitäten, die über „den ganzen Tag nüchtern schlafen“ hinausgehen, verbrauchen zusätzliche Energie, so dass der Energieverbrauch des Körpers steigt. Diesen Mehrverbrauch bezeichnet man als Leistungsumsatz [5].

Schätzende Berechnung des Grund- und Leistungsumsatzes

Einfache Berechnungen des Grundumsatzes:

  • Der Grundumsatz beträgt ca. 1kcal/h/kgKG (eine Kilokalorie pro Stunde und Kilogamm Körpergewicht) [6]. Also multipliziert man einfach sein Körpergewicht mit 24 (da der Tag 24 Stunden hat), und voilà, hat man seinen Grundumsatz im kcal.
  • Eine weitere Möglichkeit stellen die Formeln 700 + 7x kgKG (Frau) oder 900 + 10x kgKG (Mann) dar [7].
  • Nochmals eine relativ einfache Methode:

Zitat:

Frau:
10 – 18 Jahre: kg x 0.056 + 2.898
19 – 30 J: kg x 0.062 + 2.036
31 – 60 J: kg x 0.034 + 3.538
über 60J: kg x 0.038 + 2.755
Mann:
10 – 18 J: kg x 0.074 + 2.754
19 – 30 J: kg x 0.063 + 2.896
31 – 60 J: kg x 0.048 + 3.653
über 60J: kg x 0.049 + 2.459
Aus: [7]

Vorsicht! Das Ergebnis ist hier in MJ angegeben (mit 239 multiplizieren ergibt kcal) [7].

Methode zur Berechnung von GU und LU, welche Dr. Detlef Pape in seinem Buch [8] propagiert

Zunächst soll das Normal- bzw. Sollgewicht errechnet werden. Die Formel dafür lautet :
Körpergröße [m] x Körpergröße [m] x Soll-BMI. Der Soll-BMI ist bei Frauen 22, bei Männern 24. Dieses errechnete Normalgewicht multipliziert man nunmehr mit dem von Pape sogenannten Energiefaktor, der sich wie folgt gestaltet:

  • 25 Bettruhe (Grundumsatz)
  • 30 leichte Anstrengung (z.B. Büroarbeit)
  • 35 mittlere Anstrengung
  • 40 schwere Anstrengung

So erhält man den Tagesenergieverbrauch in kcal. Liegt man vom BMI höher als der Soll-BMI (bei Frauen 22, bei Männern 24), so addiere man zum errechneten Tagesenergiebedarf nochmals 33kcal pro überschüssigem BMI-Punkt hinzu.

Berechnung des Grundumsatzes nach Harris und Benedict [9]:

Zitat:

Das Ergebnis wird in kcal/d angegeben:

Mann: h = 66.4730 + 13.7516 x Gewicht [kg] + 5.0033 x Körpergröße [cm] – 6.7550 x Alter [j]

Frau: h = 655.0955 + 9.5634 x Gewicht [kg] + 1.8496 x Körpergröße [cm] – 4.6756 x Alter [Jahre]

Diese Formeln werden heute noch häufig verwendet und sind für gesunde Erwachsene relativ genau (Plus-Minus 10%) [10]. Auch neuere Formeln können keine genaueren Ergebnisse liefern [10].

Errechnung des Leistungsumsatzes mit Hilfe des Grundumsatzes und dem PAL-Wert

Der PAL-Wert (PAL steht für „physical activity level“) ist der Quotient aus dem Energieverbrauch über 24h und dem Ruheenergieverbrauch und charakterisiert die körperliche Aktivität [4][10].

PAL-Werte:
Zitat:

  • 1,2 Ausschließlich sitzende oder liegende Lebensweise (z.B. alte, gebrechliche Menschen)
  • 1,4-1,5 Ausschließlich sitzende Tätigkeit mit wenig oder keiner anstrengenden Freizeitaktivität (Büroangestellte, Feinmechaniker)
  • 1,6-1,7 Sitzende tätigkeit, zeitweilig auch zusätzlicher Energieaufwand für gehende und stehende Tätigkeit (Laboranten, Kraftfahrer, Studenten, Fließbandarbeiter)
  • 1,8-1,9 Überwiegend gehende und stehende Arbeit (Hausfrauen, Verkäufer, Kellner, Mechaniker, Handwerker)
  • 2,0-2,4 Körperlich anstrengende berufliche Arbeit (Bauarbeiter, Landwirte, Waldarbeiter, Bergarbeiter, Leistungssportler
    (Für sportliche Leistung oder für anstrengende Freizeitaktivitäten (30-60 Minuten, 4- bis 5-mal je Woche) können zusätzlich pro Tag 0,3 PAL-Einheiten zugelegt werden)

Nach: [4], S.5, Tab 1-1

Multipliziert man nun den Grundumsatz mit dem entsprechenden PAL-Wert, so erhält man näherungsweise den Tagesenergiebedarf, ergo den Leistungsumsatz.

Mir persönlich erscheint die Grundumsatzberechnung nach Harris und Benedict und folgende Leistungsumsatzberechnung nach den PAL-Werten am ehesten vertrauenserweckend, doch soll sich jeder seine eigene Meinung bilden, welches Vorgehen er (oder sie) persönlich bevorzugt.

Achtung: Keine dieser Formeln berücksichtigt die Körperzusammensetzung. Somit sind diese Formeln weniger Aussagekräftig, je mehr man von der „Norm“ abweicht (z.B. im Bodybuilding mit einem hohen Anteil an Muskelmasse).

Quellen/Literatur:
[1] http://www.spiegel.de/wissenschaft/m…478167,00.html
[2] Persson P.B. (2007). Energie- und Wärmehaushalt, Thermoregulation. In: Schmidt R.F. (Hrsg.), Lang F. (Hrsg.). Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie. 30.A. S. 906-927. Springer Verlag: Heidelberg.
[3] Pschyrembel Klinisches Wörterbuch. (2007). 261.A. Walter de Gruyter: Berlin – New York
[4] Kasper H. (2004). Ernährungsmedizin und Diätetik. 10.A. Elsevier Urban & Fischer: München
[5] Weineck J. (2000). Sportbiologie. 7.A. Spitta Verlag: Balingen
[6] Rost R. (2002). Sporternährung. In: Rost R. (Hrsg.). Lehrbuch der Sportmedizin. S. 84-133. Deutscher Ärzte-Verlag: Köln
[7] Moosburger K.A. (2001). Der Energieumsatz. Energieverbrauch – Energiebedarf. http://www.dr-moosburger.at/pub/pub014.pdf
[8] Pape D., Schwarz R., Gillessen H. (2004). Satt schlank gesund. Deutscher Ärzte-Verlag: Köln
[9] Harris A.J., Benedict F.G. ( 1918 ). A biometric study of human basal metabolism. Physiology 370-373
[10] Deetjen P., Speckmann E.J., Hescheler J. (2005). Physiologie. 4.A. Elsevier Urban & Fischer: München – Jena

Über den Autor

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Der unter „MarMorStein“ registrierte User ist langjähriger Fitness- und Breitensportler mit abgeschlossenem sportwissenschaftlichem Studium, mehreren Jahren Forschungserfahrung in der sportwissenschaftlichen Forschung, multiplen Sporttherapeuten- und Fitnesstrainerfortbildungen mit mehrjähriger praktischer beruflicher Erfahrung in diesen Bereichen sowie angehender Arzt.

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