1 Ernährung

H. Marti

1.1 Energiehaushalt und Energieumsatz

1.1.1 Energiehaushalt

Energiebilanz. Die energiereichen Nahrungsbestandteile Kohlenhydrate, Fette und Proteine dienen dem Körper als Energiequelle. Er benötigt diese Energie für Auf- und Abbauprozesse, für zu verrichtende Arbeit oder für die Wärmeproduktion. Wenn der Körper mehr Energie aufnimmt als er benötigt, ist die Energiebilanz des Körpers positiv und die überschüssige Energie wird gespeichert (z.B. in Form von Fettdepots), nimmt er weniger auf, ist die Energiebilanz negativ und Reserven werden abgebaut.

Wirkungsgrad. Die chemische Energie der Nährstoffe wird in den zellulären Energiespeicher ATP umgewandelt, der dann die Energie für weitere chemische Reaktionen liefert oder z.B. in mechanische Energie für eine Muskelbewegung umgesetzt wird. Diese Energieumwandlungen können nicht zu 100 % erfolgen, sondern bei jeder einzelnen Umwandlung wird ein Teil der Energie als Wärmeenergie frei. Dieser Energiebetrag steht dem Körper nicht mehr zur Arbeit zur Verfügung. Den Quotienten aus geleisteter Arbeit und verbrauchter Energie bezeichnet man als Wirkungsgrad. Der Wirkungsgrad körperlicher Arbeit liegt kaum höher als 25 %, d.h., der Großteil der Energie geht als Wärme verloren. Die so im Körper entstehende Wärme bestimmt maßgeblich die Körpertemperatur. Um überschießende Reaktionen zu verhindern, müssen Energie- und Wärmehaushalt notwendigerweise aufeinander abgestimmt sein.

1.1.2 Energieumsatz

Die Menge an Energie, die ein Mensch innerhalb eines Zeitraums umwandelt, wird als Energieumsatz bezeichnet. Der Energieumsatz des Körpers ist neben ▶ anderen Faktoren von der körperlichen Tätigkeit abhängig. Entsprechend werden verschiedene Belastungsstufen unterschieden, deren Definitionen nicht immer einheitlich sind.

Ruheumsatz und Grundumsatz. Unter Ruheumsatz versteht man den Energieumsatz eines Menschen, der nicht körperlich arbeitet. Da hierbei andere einflussnehmende Faktoren nicht berücksichtigt sind, wurde der Grundumsatz eingeführt, der unter definierten Standardbedingungen gemessen wird:

• nüchtern (12–14 Stunden nach der letzten Mahlzeit)

• morgens

• bei völliger körperlicher und geistiger Ruhe (liegend und entspannt)

• bei Indifferenztemperatur (27–31 °C, unbekleidet)

• bei normaler Körpertemperatur

Der Grundumsatz bezeichnet den Energieumsatz eines gesunden Erwachsenen, der zur Aufrechterhaltung der Organfunktionen notwendig ist. Er umfasst die benötigte Energie für Strukturerhaltung und Temperaturregulation sowie für ständig ablaufende physiologische Vorgänge der verschiedenen Organe wie Herz, Lunge oder Niere, deren Anteil am Grundumsatz unterschiedlich ist.

Grundbedarf. Der Grundbedarf an Energie für einen 70 kg schweren Mann beträgt ca. 6900 kJ/d = 6,9 MJ/d. In den alten Einheiten entspricht dies 1650 kcal/d. Für eine Frau beträgt der Grundumsatz ca. 6200 kJ/d = 6,2 MJ/d (1500 kcal/d). Der tatsächliche Energiebedarf des ...