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Grundumsatz
&
physikalisches Aktivitätslevel
Der Grundumsatz (BMR, basal metabolic rate) beschreibt den täglichen Gesamtenergiebedarf des Körpers während des Ruhezustands. Er ist abhängig von der fettfreien Masse, der Fettmasse, Alter, Geschlecht und Herkunft. Interessanterweise wird der Grundumsatz jedoch nicht durch den prozentualen Anteil von Geweben und Organen am Körpergewicht bestimmt: 60% des Grundumsatz werden von den Organen bestimmt, die jedoch lediglich 7% des Körpergewichts ausmachen. Besonders Organe mit hoher Stoffwechselrate wie Gehirn, Herz und Leber weisen einen 20-25x höheren Gesamtenergiebedarf als ruhende Muskulatur auf [1]. Bindegewebe und Fettgewebe, die 35-40% des Körpergewichts ausmachen, wirken sich deutlich geringfügiger (18-22% und 3-4%) auf den Gesamtumsatz aus [2].
Die Berechnung des Grundumsatzes
1918 wurde erstmals eine Formel zur Berechnung des Grundumsatzes von James Arthur Harris und Francis Gano Benedict entwickelt [3]. Um die Lebensstilveränderungen der letzen 100 Jahre miteinzubeziehen, überarbeiteteten Mifflin and St Jeor (MSJ-Formel) 1990 die Formel [4]. Beide Formeln finden heutzutage noch Anwendung und unterscheiden sich geringfügig in ihren Ergebnissen:
Die Harrison-Benedict Formel:
Grundumsatz bei Männern (in kcal) =
66,47 + ( 13,7 x Körpergewicht in kg ) + ( 5 x Körpergröße in cm ) - ( 6,8 x Alter in Jahren )Grundumsatz bei Frauen (in kcal) =
655,1 + ( 9,6 x Körpergewicht in kg ) + ( 1,8 x Körpergröße in cm ) - ( 4,7 x Alter in Jahren )Die MSJ-Formel:
Grundumsatz bei Männern (in kcal) =
( 10 × Gewicht in kg ) + ( 6.25 × Größe in cm ) - ( 5 × Alter in Jahren ) + 5Grundumsatz bei Frauen (in kcal) =
( 10 × Gewicht in kg ) + ( 6.25 × Größe in cm ) - ( 5 × Alter in Jahren ) - 161
Bei näheren Betrachtung der Formeln wird eins deutlich: Nicht nur das Gewicht hat einen Einfluss auf den Grundumsatz. Der Grundumsatz steigt auch während des Körperwachstums. Mit heranschreitendem Alter reduziert sich bei gleichbleibendem Körpergewicht und Größe der Grundumsatz.
Beide Formeln beschreiben jedoch nur näherungsweise den Grundumsatz.
Der Goldstandard zur Messung des Grundumsatzes ist die indirekte Brennwertbestimmung. Durch die Komplexität und die teure Anschaffung der Geräte wird diese Methode hauptsächlich in Kliniken oder wenigen Arztpraxen verwendet.
Der Goldstandard zur Messung des Grundumsatzes ist die indirekte Brennwertbestimmung. Durch die Komplexität und die teure Anschaffung der Geräte wird diese Methode hauptsächlich in Kliniken oder wenigen Arztpraxen verwendet.
Der BMR bei Übergewicht
Die steigende Anzahl an Übergewicht ist das Resultat von langfristigem Energieüberschuss durch falsche Ernährungsweise und mangelnde körperliche Aktivität. Es mag paradox erscheinen, dass übergewichtige Menschen einen höheren Grundumsatz besitzen, als normalgewichtige Menschen. Besonders deutlich wirkt sich die Zunahme an Fettmasse auf den Grundumsatz bei Frauen aus. Bei Männern fällt der relative Anteil der Fettmasse am Grundumsatz deutlich niedriger aus [5].
Der BMR bei übergewichtigen Kindern und Jugendlichen
Die Bestimmung des Grundumsatzes ist jedoch essentiell für die Wahl des richtigen Ernährungsansatzes. Besonders übergewichtige Kinder und Jugendliche können mit der Harrison-Benedict Gleichung nicht genau genug beschreiben werden. Lazzer und Kollegen entwickelten daher eine Formel, die die Pubertät miteinschließt [6]:
Grundumsatz in MJ* =
( Körpergewicht in kg × 0,044 ) + ( Größe in m × 2,836 ) − ( Pubertät × 0,148 ) + ( Geschlecht × 0,781 ) − 0,551,
( Körpergewicht in kg × 0,044 ) + ( Größe in m × 2,836 ) − ( Pubertät × 0,148 ) + ( Geschlecht × 0,781 ) − 0,551,
wobei Geschlecht=1 für männlich und 0 für weiblich, Pubertät (von 1=Präpubertär bis 5=ausgereift) bestimmt nach Marshall und Tanner [7,8].
*Um den Gesamtumsatz in kcal umzurechnen, multipliziere den Wert mit 239,006.
*Um den Gesamtumsatz in kcal umzurechnen, multipliziere den Wert mit 239,006.
BMR versus RMR - wo liegt der Unterschied?
Der RMR (=resting metabolic rate) beschreibt den Energieverbrauch im Ruhezustand, während der BMR den Grundumsatz beschreibt. BMR und RMR werden häufig im gleichen Kontext verwendet. Aber ist BMR gleich RMR? Jein. Der BMR und der RMR werden durch die direkte oder indirekte Kolorimetrie gemessen. Die Bestimmung des RMR ist aus klinischer Betrachtungsweise jedoch einfacher durchzuführen. Beim BMR erfolgt die Messung nach einer 8 stündigen Schlafens Phase in der Klinik, sowie einer 12h Fastenzeit. Die Bedingungen bei der RMR Messungen sind weniger strikt, so muss zB. der Patient nicht in der Klinik schlafen und die Fastenzeiten sind geringer. BMR und RMR beschreiben folglich das gleiche, wobei der BMR die exaktere Messung darstellt.
Berechnung des Gesamtumsatzes -
Wie viel Energie braucht dein Körper?
Um deinen Gesamtumsatz pro Tag zu berechnen, musst du deinen Grundumsatz mit deinem physikalischen Aktivitätslevel (PAL) multiplizieren. Der PAL ist ein Faktor, der abhängig von deiner täglichen, körperlichen Aktivität ist. Im folgenden findest du die jeweiligen PAL Faktoren entsprechend deiner täglichen Aktivität.
Körperliche Belastung | Beispiele | Physikalisches Aktivitätslevel† |
|---|---|---|
| Schlafen | 0,95 | |
| Nur sitzend und liegend | gebrechliche und bettlägerige Menschen | 1,2 – 1,3 |
| Ausschließlich sitzende Tätigkeiten mit weniger oder keiner körperlichen Aktivität | Büroarbeit | 1,4 – 1,5 |
| Sitzende Tätigkeit mit zeitweilig gehender oder stehender Tätigkeit | Studenten, Laboranten, Fließbandarbeiter | 1,6 – 1,7 |
| Überwiegend gehende oder stehende Tätigkeit | Verkäufer, Kellner, Handwerker | 1,8 – 1,9 |
| Körperliche anstrengende berufliche Arbeit | Bauarbeiter, Landwirte, Leistungssportler | 2,0 – 2,4 |
†gilt nicht für schwangere und stillende Frauen.
Die Richtwerte für Schwangere erhöhen sich ab dem 4. Monat um 250 kcal pro Tag und ab dem 7. Monat um 500 kcal pro Tag. Stillen in den ersten 4 – 6 Monaten erhöht den Wert um 500 kcal pro Tag.
Die Höhe des PAL-Werts hängt aber auch von deiner Freizeitaktivität ab. Wenn du sportlich aktiv bist oder körperlich anstrengende Aktivitäten ausübst (4 bis 5 x die Woche für 30-60 Minuten), kannst du zusätzlich 0,3 PAL-Einheiten hinzurechnen [9]. Nachdem du deinen PAL Faktor gewählt hast, will ich dir anhand von zwei Beispielen erklären, wie du deinen Gesamtumsatz berechnest. Einen Online Rechner findest du in den weiterführenden Links.
01
Hannah ist 25 Jahre alt und arbeitet in einer IT-Firma. Die meiste Zeit sitzt sie vor dem Computer und analysiert Daten. Sie ist 1,70 m groß und wiegt 60 kg. Wie viel kcal muss Hannah essen, um ihren Energieverbrauch mit ihrer Ernährung zu decken?Berechnung des Grundumsatzes mit MSJ-Formel:
BMR = (10 × 60 kg) + ( 6.25 × 170 cm ) - ( 5 × 25 ) - 161 = 1377 kcalDas heißt, Hannah hat zurzeit einen Grundumsatz von 1377 kcal und einen PAL von 1,4.
Berechnung des Gesamtumsatzes:
BMR x PAL = 1377 kcal x 1,4 = 1928 kcalIhr täglicher Gesamtumsatz beträgt daher ungefähr 1928 kcal. Hannah sollte dementsprechend Kalorien zu sich nehmen, damit sie ihr Körpergewicht hält.
02
Marvin ist 35 Jahre alt und arbeitet als Kellner in einem Restaurant. Er ist 1,85 m und 83 kg schwer. Wenn wir Marvins Situation genauer betrachten, dann können wir berechnen, dass er einen BMR von 1816 kcal und einen PAL von 1,8 hat. Und so gehts...Berechnung des Grundumsatzes mit MSJ-Formel:
BMR = (10 × 83 kg) + (6.25 × 185 cm) - (5 × 25) – 161 = 1816 kcalBerechnung des Gesamtumsatzes:
BMR x PAL = 1816 kcal x 1,8 = 3269 kcalMarvin besitzt einen Gesamtumsatz von 3269 kcal.
Bitte beachte, dass all diese Berechnungen nur näherungsweise deinen persönlichen BMR, deinen PAL und damit deinen Gesamtumsatz pro Tag beschreiben. Wenn du detaillierte Informationen über deine tägliche Aktivität sammeln möchtest, kannst du die Verwendung von Fitness wearables in Erwägung ziehen.
