Grundumsatz und Gesamtenergieverbrauch pro Tag

Der Grundumsatz (BMR) ist die Energie, die der Körper in völliger Ruhe zur Aufrechterhaltung der Vitalfunktionen benötigt, und macht in der Regel den größten Anteil des Gesamtenergieverbrauchs pro Tag (TDEE) aus – der Summe aller Energie, die eine Person an einem Tag verbraucht. Zusammen beschreiben sie die Verbrauchsseite der Energiebilanz und sind die Größen, die die Ernährungswissenschaft zur Schätzung des Energiebedarfs verwendet.

Definition

Der Grundumsatz ist die Rate des Energieverbrauchs einer wachen Person in körperlicher und geistiger Ruhe, in einer thermoneutralen Umgebung und im postabsorptiven Zustand; der Gesamtenergieverbrauch pro Tag ist die Gesamtenergie, die eine Person über 24 Stunden verbraucht, bestehend aus Grund-/Ruhemetabolismus, dem thermischen Effekt der Nahrung und dem Energieaufwand für körperliche Aktivität.

Scope

Dieses Thema definiert den BMR und den eng verwandten Ruheumsatz, legt die Komponenten des Gesamtenergieverbrauchs pro Tag dar und erklärt, wie jede Komponente gemessen wird und welche Faktoren die Variation zwischen Personen beeinflussen. Es handelt sich um Referenzphysiologie; es beschreibt Messung und Determinanten, anstatt Energieziele für einzelne Personen vorzuschreiben.

Core questions

• Was umfasst der Grundumsatz und wie unterscheidet er sich vom Ruheumsatz?
• Welche Komponenten hat der Gesamtenergieverbrauch pro Tag?
• Was bestimmt, wie viel Energie eine Person in Ruhe verbraucht?
• Wie wird der Energieverbrauch im Labor und bei frei lebenden Personen gemessen?

Key concepts

• Grundumsatz
• Ruheumsatz / Ruheenergieverbrauch
• Gesamtenergieverbrauch pro Tag
• Thermischer Effekt der Nahrung
• Energieverbrauch durch Aktivität
• Nicht-trainingsbedingte Thermogenese (NEAT)
• Fettfreie Masse als Hauptdeterminante des Ruheumsatzes
• Indirekte Kalorimetrie und doppelt markiertes Wasser

Mechanisms

Der Gesamtenergieverbrauch pro Tag wird konventionell in drei Komponenten unterteilt: Grundumsatz (oder Ruheumsatz), der thermische Effekt der Nahrung und der Energieaufwand für körperliche Aktivität, wobei letzterer sowohl gezielte Bewegung als auch die nicht-trainingsbedingte Thermogenese (Non-exercise activity thermogenesis) durch spontane Bewegung und Haltung umfasst (Levine, 2002). Der Grundumsatz spiegelt den Energiebedarf der Organe und Gewebe des Körpers in Ruhe wider; da die metabolisch aktive fettfreie Masse seine Hauptdeterminante ist, haben größere und muskulösere Körper einen höheren absoluten BMR. Der Ruheumsatz wird mittels indirekter Kalorimetrie gemessen, die die Wärmeproduktion aus dem Sauerstoffverbrauch und der Kohlendioxidabgabe ableitet, während der Gesamtverbrauch bei frei lebenden Personen mit doppelt markiertem Wasser gemessen wird.

Clinical relevance

BMR und TDEE bilden die konzeptionelle Grundlage für die Schätzung des Energiebedarfs bei der Ernährungsbewertung und für die Interpretation von Gewichtsveränderungen im Hinblick auf die Energiebilanz. Das Thema ist ein deskriptiver Referenzinhalt darüber, wie der Verbrauch aufgeteilt und gemessen wird, und legt keine Energieverschreibungen für Einzelpersonen fest.

Epidemiology

Unter Berücksichtigung von Körpergröße und -zusammensetzung ist der Gesamtenergieverbrauch pro Tag über weite Teile des Erwachsenenalters relativ stabil und bei kleinen Kindern pro Masseneinheit höher, mit einem Rückgang im späteren Leben (Pontzer, 2021). Innerhalb von Individuen senkt ein gezielter Gewichtsverlust den Energieverbrauch über das hinaus, was allein aufgrund der Veränderung der Körpermasse zu erwarten wäre (Leibel, 1995; Rosenbaum, 2010).

History

Die Schätzung des Grundumsatzes geht auf die Kalorimetrie des frühen 20. Jahrhunderts zurück, die die Wärmeproduktion mit der Körperoberfläche in Beziehung setzte und die ersten Vorhersagegleichungen für den Energiebedarf untermauerte. Die indirekte Kalorimetrie machte den Ruheumsatz routinemäßig messbar, und die Validierung von doppelt markiertem Wasser beim Menschen im späten 20. Jahrhundert ermöglichte die Quantifizierung des Gesamtverbrauchs im Alltag, was in großen, multizentrischen Datensätzen gipfelte, die den Verbrauch über die gesamte Lebensspanne beschreiben (Pontzer, 2021).

Debates

Wie stark trägt die nicht-trainingsbedingte Thermogenese zum Energieverbrauch und zur Gewichtsregulation bei?

Spontane, nicht-trainingsbedingte Bewegung variiert stark zwischen Personen und kann einen erheblichen Anteil der täglichen Aktivitätsenergie ausmachen; wie stark sie sich als Reaktion auf Über- oder Unterernährung anpasst und wie stark sie Unterschiede in der Gewichtszunahme erklärt, bleibt eine offene Frage.

Key figures

• James A. Levine
• Herman Pontzer
• Rudolph Leibel
• Michael Rosenbaum

Seminal works

• leibel-1995
• pontzer-2021

Frequently asked questions

Was ist der Unterschied zwischen Grundumsatz und Ruheumsatz?

Der Grundumsatz wird unter strengen Bedingungen gemessen – wach, aber völlig ausgeruht, in einem thermoneutralen Raum und im postabsorptiven (nüchternen) Zustand. Der Ruheumsatz wird unter weniger strengen Bedingungen gemessen und ist typischerweise etwas höher, aber die beiden Begriffe werden in der Praxis oft synonym verwendet.

Warum unterscheidet sich der Grundumsatz so stark zwischen Personen?

Die größte einzelne Determinante ist die fettfreie (magere) Masse, da Muskeln und Organe metabolisch aktives Gewebe sind. Körpergröße, Alter und Geschlecht erklären daher einen Großteil der Variation, mit kleineren zusätzlichen Einflüssen durch andere physiologische Faktoren.