DIE GRUNDLAGEN DER ENERGIEBILANZ
Um den Zusammenhang zwischen den Nahrungsbestandteilen zu verstehen, auf welche noch später näher eingegangen wird, ist es zunächst wichtig zu wissen, wie hoch der individuelle Energieverbrauch des Körpers ist. Denn nur so kann man gezielt in den Ernährungshaushalt eingreifen, um gesetzte Ziele zu erreichen. Die Berechnung und Umsetzung der Energiebilanz ist die Grundlage jeder erfolgreichen Diät. Der tägliche Energiebedarf des Menschen setzt sich aus den nachfolgenden Faktoren zusammen:
1. GRUNDUMSATZ
2. LEISTUNGSUMSATZ / ARBEITSUMSATZ
3. FREIZEITUMSATZ
4. POSTPRANDIALE THERMOGENESE
5. ENERGIEBEDARF FÜR DAS WACHSTUM
DER GRUNDUMSATZ (GU)
Als Grundumsatz bezeichnet man den Energieverbrauch des Körpers bei völliger Ruhe und gleich bleibender Umgebungstemperatur, mit dem Ziel lebensnotwendige Funktionen wie Atmung, Stoffwechsel, Kreislauf und Körpertemperatur 24 Stunden lange aufrecht zu halten.
Er entspricht dem Energieverbrauch pro Tag bei einem 24-stündigen Schlaf. Körperbau, Gewicht, Größe, Alter, hormonelle Faktoren, Krankheit und Geschlecht beeinflussen den individuellen Grundumsatz; er hängt ebenso vom prozentualen Verhältnis zwischen Muskelmasse und Körperfettanteil ab. D. h. Sportler mit einer erhöhten Muskelmasse verbrauchen in Ruhe deutlich mehr Energie als Nichtsportler mit entsprechend weniger Muskelmasse. Dies ist auch der Grund dafür, dass Sportler durch ihre erhöhte Muskulatur wesentlich besser auf eine Diät ansprechen und Erfolge schneller verbuchen, im Vergleich zu Nichtsportlern. Vereinfacht kann man den Grundumsatz berechnen, indem man das Körpergewicht in kg mit 24 Stunden, also der Dauer eines Tages, multipliziert.
FRAUEN:
GRUNDUMSATZ (GU) = KÖRPERGEWICHT (KG) X 0,9 X 24 (H)
MÄNNER:
GRUNDUMSATZ (GU) = KÖRPERGEWICHT (KG) X 24 (H)
Da Frauen, im Vergleich zum männlichen Geschlecht, weniger aktive Masse, sprich Muskulatur, besitzen, ist deren Grundumsatz um ca. 10 % niedriger.
Personen mit starkem Übergewicht besitzen einen höheren Anteil an Fettgewebe und weniger stoffwechselaktive Muskelmasse, weshalb die übliche Formel (siehe oben) nicht ohne Weiteres übertragbar ist. Der Anteil an Fettgewebe muss demnach bei der Berechnung des Grundumsatzes mit berücksichtigt werden. Hier hat sich nachfolgende Faustformel als nützlich erwiesen und weitestgehend etabliert:
30 KCAL X FETTFREIE KÖRPERMASSE IN KG PRO 24 H
DER LEISTUNGSUMSATZ (PAL = PHYSICAL ACTIVITY LEVEL)
Der Leistungsumsatz beinhaltet die Energie, die der Körper innerhalb von 24 Stunden über den Grundumsatz hinaus verbraucht. Er wird u. a. Durch die körperliche und geistige Aktivität, die Wärmeregulation bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen und der Regeneration nach Krankheiten beeinflusst. Mit zusätzlicher körperlicher Belastung lässt sich der Leistungsumsatz erheblich steigern. Für die Berechnung des Leistungsumsatzes dient der PAL-Wert (Physical Activity Level), welcher das Ausmaß der körperlichen Aktivität widergibt. Wer tagsüber im Büro sitzt und sich nicht viel bewegt, hat bei einem Durchschnittlichen Stoffwechsel und normalen hormonellen Verhältnissen einen PAL von etwa 1,3. Menschen, die körperlich sehr anstrengende Arbeiten verrichten, wie z. B. Bauarbeiter, haben einen deutlich höheren Wert von 1,6 bis 2,0.
Die PAL-Werte verschiedener Tätigkeiten werden wie folgt eingeteilt:
- SCHLAFEN = 1,0
- SITZEND ODER LIEGENDE TÄTIGKEIT = 1,1
- FAST AUSSCHLIESSLICH SITZENDE TÄTIGKEIT = 1,
- ÜBERWIEGEND SITZEND, MIT STEHENDER TÄTIGKEIT = 1,4
- ÜBERWIEGEND STEHENDE, GEHENDE TÄTIGKEIT = 1,6
- KÖRPERLICH ANSTRENGENDE ARBEIT = 1,8-2,0
Nicht nur berufliche Aktivitäten, sondern auch die sportlichen haben einen Einfluss auf die Energiebilanz. Wer z. B. täglich 60 Minuten intensiv sportlich aktiv ist, erhöht seinen Kalorienbedarf um Durchschnittlich 500 Kalorien. Je mehr Muskelmasse vorhanden ist, desto höher fällt auch der Kalorienverbrauch aus, da Muskelmasse stoffwechselsaktiv ist und Energie benötigt. So kann ein durchtrainierter Athlet mit überdurschnittlich vorhandener Muskulatur ohne Weiteres 800 bis 900 Kalorien pro Stunde verbrennen. Der Wert für den Energieverbrauch durch sportliche Einheiten nennt man PAL-Sport.
Auch wenn diesbzgl. oft eine falsche Ansicht vertreten wird, verbrennt ein Training mit Gewichten deutlich mehr Energie, als es durch Ausdauertraining möglich ist, da ersteres zu einem höheren Stoffwechsel beiträgt, welcher zudem länger anhält, als es beim Cardioworkout der Fall ist.
Damit sportliche Aktivitäten in der Energiebilanz nicht unberücksichtigt bleiben, sind die Stunden pro Woche zu addieren und mit Durchschnittlich 500 Kalorien zu multiplizieren. Somit erhält man den Energieverbrauch, den man wöchentlich durch Sport verbrennt. Diesen Wert teilt man durch 7 (Wochentage) und erhält einen Durchschnittswert, welchen man zum Gesamtumsatz hinzuaddiert.
DER VERDAUUNGSVERLUST (PT = POSTPRANDIALE THERMOGENESE)
Unter dem Verdauungsverlust, auch postprandiale Thermogenese genannt, versteht man die Nahrungsenergie, die durch die Verdauungsarbeit verbraucht wird. Er beträgt bei normaler Ernährung etwa 10 % pro Tag. Größer wird dieser Betrag allerdings, wenn die Nahrung überwiegend oder fast ausschließlich aus Eiweiß besteht, wie es in manche Diäten richtigerweise empfohlen wird. Durch die erhöhte Proteinaufnahme tritt eine Stoffwechselsteigerung bzw. ein Energieverlust ein, der bis zu 20 bis 30 % betragen kann. Diesen Vorgang nennt man in der Wissenschaft "postprandiale Thermogenese" und bezeichnet den unmittelbaren Körpertemperaturanstieg nach der Nahrungsaufnahme. Im Kapitel Proteine wird diese Theorie genauer erklärt und die Vorteile näher beschrieben.
VERDAUUNGSVERLUST (PT) = 10 %
DER GESAMTUMSATZ
Der Gesamtumsatz entspricht dem Kalorienwert, der bei vorhandenem Körpergewicht (GU), mit Berücksichtigung der individuellen körperlichen Aktivität (PAL), den sportlichen Betätigungen (PAL-Sport) und dem Verdauungsverlust (PT) benötigt wird, um ein konstantes Körpergewicht aufrecht zu erhalten, sprich weder zu- noch abzunehmen.
GESAMTUMSATZ = GU X (PAL + PT) + PAL-SPORT
DER ENERGIEBEDARF FÜR DAS WACHSTUM (E-ZIEL)
Unter dem Energiebedarf für das Wachstum ist der zusätzliche Bedarf, der vom Organismus für Wachstumsphasen benötigt wird, zu verstehen. Dies können Wachstumsphasen als Säugling sein, während der Pubertät oder schlichtweg der Wunsch, Muskulatur aufzubauen. Für das Muskelwachstum in Aufbauphasen werden grundsätzlich 500 kcal zum Gesamtumsatz hinzugerechnet. Es entsteht eine positive Kalorienbilanz und somit die Voraussetzung für den Aufbau von Muskelsubstanz. Wird hingegen das Ziel der Gewichtsreduktion angestrebt, so ist der tägliche Gesamtumsatz um 500 kcal zu reduzieren, womit eine negative Kalorienbilanz gewährleistet wird. Dies ist die erste Grundlage für den Abbau von Körperfett.
ENERGIEBEDARF WACHSTUM (E-ZIEL) = +/- 500 KALORIEN
DER GESAMTUMSATZ MIT ZIEL
Der Gesamtumsatz, unter Berücksichtigung des individuellen Ziels, setzt sich somit wie folgt zusammen:
GRUNDUMSATZ (GU) X (LEISTUNGSUMSATZ (PAL) + VERDAUUNGSVERLUST (PT))
+ FREIZEITUMSATZ (PAL-SPORT)
+ ENERGIEBEDARF WACHSTUM (E-ZIEL)
EIN PRAXISBEISPIEL
Es geht um Willi, der erfahren möchte, wie hoch sein täglicher Energiebedarf ist. Er ist 30 Jahre alt und arbeitet als Büroangestellter am Schreibtisch. Willi ist 1,92 m groß und bringt 80 kg auf die Waage. Er geht 4 Mal in der Woche für eine Stunde zum Sport. Da er mit seiner Figur nicht sonderlich zufrieden ist und zudem Untergewicht hat, möchte er gerne ein paar Kilo Muskelmasse zulegen. Somit haben wir alle Infos, die wir benötigen und auf geht's!
GRUNDUMSATZ (GU) = 1920 KCAL X (1,2 (PAL) + 0,1 (PT)) = 2496 KCAL
+ 300 KCAL FREIZEITUMSATZ (PAL-SPORT) = 2796 KCAL
+ 500 KCAL ENERGIE WACHSTUM (E-ZIEL) = 3296 KCAL
Indem wir sein Körpergewicht mit 24 Stunden multiplizieren, erhalten wir Willis Grundumsatz (GU), also 80 (kg) x 24 (Stunden) = 1920 Kalorien. Für seinen Job am Schreibtisch verwenden wir laut PAL-Tabelle einen PAL-Wert von 1,2. Der Verdauungsverlust (PT) ist stets gleichbleibend und liegt bei 0,1. Durch Willis sportliche Aktivitäten von 4 Wochenstunden verbraucht er Durchschnittlich ca. 300 Kalorien pro Tag (500 kcal/h x 4 Trainingseinheiten / 7 Wochentage). Da Willi zunehmen möchte, veranschlagen wir ein Energieplus von 500 Kalorien pro Tag, womit sich folgende Gesamtberechnung ergibt:
Willi müsste demnach ca. 2800 Kalorien täglich zu sich nehmen, um sein Körpergewicht zu behalten. Für den angestrebten Muskelaufbau benötigt er in etwa 3300 Kalorien pro Tag.
Jugendliche benötigen Durchschnittlich mehr Energie als Erwachsene, wobei die höchsten Werte zwischen dem 12. und 18. Lebensjahr erreicht werden, da der Organismus in dieser Zeit durch Wachstumsprozesse und vermehrte körperliche Aktivitäten mehr Kalorien benötigt. Mit zunehmendem Lebensalter nehmen sowohl Grund- wie auch Leistungsumsatz deutlich ab. Bereits ab dem 30. Lebensjahr beginnt diese Absenkung des kalorischen Verbrauchs, was zu einer Verlangsamung des Stoffwechsels führt. Da nur die wenigsten diese Tatsache berücksichtigen, ist es nicht weiter verwunderlich, dass fast jeder Zweite in Deutschland übergewichtig ist.
"WENN MAN EIN ZIEL HAT, MUSS MAN ZUERST WISSEN, WO MAN STEHT, UM IN DIE RICHTIGE RICHTUNG ZU GEHEN." (ZITAT: A. FREY)
Möchte man Gewicht zu- oder abnehmen, ist das Wissen über die individuelle Energiebilanz entscheidend, denn nur durch eine gezielte Manipulation der Nahrungszufuhr kann man Veränderungen in die jeweils angestrebte Richtung bewirken. Wenn man ein Ziel hat und irgendwohin möchte, so muss man zuerst wissen, wo man steht, um die richtige Richtung einzuschlagen. Hierfür ist die Berechnung der Energiebilanz eine große Hilfe und Grundlage einer Aufbau- und Reduktionsdiät.
POSITIV, NEGATIV ODER AUSGEGLICHEN?
Ist die Energiebilanz ausgeglichen, d. h. man nimmt genau so viele Kalorien zu sich, wie man auch verbraucht (damit entspricht die tägliche Kalorienaufnahme dem des Gesamtumsatzes), bleibt das Körpergewicht unverändert.
Möchte man Gewicht, sprich Muskulatur, zunehmen, muss eine positive Energiebilanz geschaffen werden, die vornehmlich durch eine zusätzliche Zufuhr von Kohlenhydraten und Eiweiß gewährleistet werden sollte. Durch eine Kalorienreduktion und der damit einhergehenden negativen Energiebilanz, wird die Grundlage für die Fettreduktion gelegt. Eine Erhöhung bzw. Reduzierung der täglichen Kalorienzufuhr, hinsichtlich des Gesamtumsatzes, sollte ein Maximum von 500 kcal pro Tag nicht überschreiten.
Erst nach einer bestimmten Zeit macht es Sinn, die Kalorienabweichung in positiver oder negativer Richtung auszuweiten, allen voran um einen verstärkten Aufbau- oder Abbaueffekt zu realisieren. Die Energiebilanz macht die Anpassung der Ernährung an die jeweiligen Ziele erst möglich, weshalb sie als Diätgrundlage eine entscheidende Rolle besitzt. Dabei sollten die Sprünge des Körpergewichts in positiver bzw. negativer Richtung (d. h. die Zu- oder Abnahme) pro Woche nicht zu hoch sein. Steigt das Gewicht, mit dem Vorhaben Muskelmasse aufzubauen, zu schnell an, ist die Gefahr groß, dass die Gewichtszunahme zu einem beträchtlichen Teil aus Fett besteht. Erfolgt hingegen ein zu starker Gewichtsverlust, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass neben Fett auch kostbare Muskulatur abgebaut wird. Als Richtlinie für Gewichtszu- oder abnahmen gelten 300 bis 700 g pro Woche. Somit werden auch gesundheitlichen Risiken, die bei einer zu schnellen Veränderung der Körperzusammensetzung entstehen können, effektiv vermieden. Durch die langsame Reduktion des Körpergewichts, ist die Gefahr des Rückfalls nach der Diät in die Ausgangslage vor der Diät wesentlich geringer. Dies tritt vor allem bei Radikal-Diäten auf, in welcher das Körpergewicht zu schnell und zu stark reduziert wird. (Anmerkung: das Wort Diät beschreibt nicht nur den Abbau von Körpergewicht, sondern wird im Allgemeinen für eine bestimmte Ernährungsform verwendet. Damit muss also nicht zwangsläufig die Reduktionsdiät gemeint sein, sondern kann auch die Aufbaudiät betreffen.)
DIE ENERGIEBEDARFSRECHNUNG
Für eine genaue Berechnung des Gesamtumsatzes möchten wir auf die Universität Hohenheim hinweisen, die eine detaillierte Energiebedarfsrechnung zur Verfügung stellt.
Die Energiebedarfsrechnung der Uni Hohenheim liefert, im Vergleich zu anderen Berechnungsmethoden, unter der Voraussetzung eines normalen Stoffwechsels, genaue Werte und ist für eine rasche Bestimmung des Energieumsatzes sehr nützlich.
Da die Gewichtsanalyse jedoch primär für Nichtsportler entwickelt wurde und zusätzliche Muskelmasse als Fett deklariert wird, ist die Übertragbarkeit auf den Sportler oder gar Leistungssportler nur eingeschränkt möglich.
DIE KALORIENBERECHNUNG
Kalorienzählen stellt für die Berechnung und durchführung der Energiebilanz eine Notwendigkeit dar und sollte, um die angestrebten Ziele effektiv und schnell zu erreichen, durchgeführt werden. Ohne die Berechnung der täglich zugeführten Kalorien ist es unmöglich diese bei Bedarf und Notwendigkeit zu verändern, da man ohne Kalorienzählen keine Ausgangsgrundlage besitzt.
Die Kalorienberechnung ist für eine langfristige Ernährungsplanung unumgänglich. Der nachfolgende Link führt ebenfalls auf die Homepage der Universität Hohenheim, zu einer sehr umfangreichen Ernährungstabelle, aufgeteilt in verschiedene Lebensmittelgruppen mit Angaben zu den Nahrungsbestandteilen, Mineralstoffen, Vitaminen und Spurenelementen. Somit dürfte es mit ein wenig Zeit und Geduld keinerlei Probleme geben, die individuelle Kalorienaufnahme pro Tag zu bestimmen.
Ist diese berechnet, kann man sie mit dem täglichen Energieumsatz vergleichen und an das individuelle Ziel anpassen. Zu diesem Zweck ist es ratsam, die täglich zugeführten Kalorien über eine Mindestdauer von 10 Tagen zu zählen; somit erhält man eine Übersicht über das eigene Essverhalten und kann dieses effektiv und zielgerecht anpassen. Ohne die Kenntnis über die tägliche Kalorienzufuhr, welche als Grundlage der Ernährungsplanung gilt, ist eine Veränderung der Kalorienaufnahme mit dem Ziel der Körpergewichtszunahme resp. -abnahme nur schwer bzw. nicht möglich.