Ruheumsatz und thermischer Effekt der Nahrung

Der Ruheumsatz ist die Energie, die der Körper im Ruhezustand zur Aufrechterhaltung grundlegender physiologischer Funktionen verbraucht, und er ist bei den meisten Menschen der größte Einzelbestandteil des gesamten täglichen Energieverbrauchs. Der thermische Effekt der Nahrung ist die zusätzliche Energie, die bei der Verdauung, Absorption und Verarbeitung einer Mahlzeit verbraucht wird. Zusammen beschreiben sie zwei der drei Hauptkomponenten des Energieverbrauchs, neben der körperlichen Aktivität.

Definition

Der Ruheumsatz (oft austauschbar mit dem Grundumsatz unter standardisierten Bedingungen verwendet) ist die Rate des Energieverbrauchs einer wachen Person in körperlicher und geistiger Ruhe in einer thermoneutralen Umgebung, typischerweise nach einer Fastenperiode über Nacht. Der thermische Effekt der Nahrung (diätinduzierte Thermogenese) ist die Zunahme des Energieverbrauchs über dem Ruhezustand, die auf die Aufnahme einer Mahlzeit folgt.

Scope

Dieses Thema behandelt, wie der Ruheumsatz definiert und gemessen wird, was seine Größe bestimmt und wie der thermische Effekt der Nahrung zum Gesamtverbrauch beiträgt und mit der Zusammensetzung der Mahlzeiten variiert. Es wird als Referenz und Bildungsbericht über den Energieverbrauch dargestellt und nicht als Ratschlag für individuelle Energiebedürfnisse.

Core questions

• Welchen Anteil am gesamten täglichen Energieverbrauch macht der Ruhemetabolismus aus?
• Welche Gewebe und Körperzusammensetzungsfaktoren beeinflussen den Ruheumsatz am stärksten?
• Wie groß ist der thermische Effekt der Nahrung, und wie unterscheidet er sich zwischen Protein, Kohlenhydraten und Fett?
• Wie werden diese Komponenten mittels indirekter Kalorimetrie gemessen?

Key concepts

• Ruheumsatz
• Grundumsatz
• Thermischer Effekt der Nahrung (diätinduzierte Thermogenese)
• Gesamter täglicher Energieverbrauch
• Fettfreie Masse als Bestimmungsfaktor des Ruheverbrauchs
• Indirekte Kalorimetrie
• Prädiktive Gleichungen (z.B. Harris-Benedict)

Mechanisms

Der Ruheumsatz spiegelt den Energieaufwand für die Aufrechterhaltung der Zell- und Organfunktion wider und ist eng mit der fettfreien (schlanken) Masse verbunden, daher ist die Körperzusammensetzung ein primärer Bestimmungsfaktor; prädiktive Gleichungen wie die Harris-Benedict-Gleichung schätzen ihn anhand von Körpergröße, Geschlecht und Alter (Roza & Shizgal, 1984). Der thermische Effekt der Nahrung entsteht durch die Energie, die zur Verdauung, Absorption, Transport, Metabolisierung und Speicherung aufgenommener Nährstoffe benötigt wird; er ist proportional am größten für Protein und am geringsten für Fett und macht typischerweise etwa ein Zehntel der aufgenommenen Energie bei einer Mischkost aus (Westerterp, 2004). Beide Komponenten und die damit einhergehende Aufteilung der Brennstoffe werden durch indirekte Kalorimetrie aus Sauerstoffverbrauch und Kohlendioxidproduktion quantifiziert (Frayn, 1983).

Clinical relevance

Schätzungen des Ruheumsatzes und des thermischen Effekts der Nahrung geben Aufschluss darüber, wie der Energiebedarf und -verbrauch in der Ernährungs- und Stoffwechselforschung verstanden werden. Das hier dargestellte Material ist deskriptiv und lehrreich und liefert keine individualisierten Energiezielwerte oder Ernährungsvorschriften.

History

Die quantitative Untersuchung des menschlichen Energieverbrauchs mittels Kalorimetrie entwickelte sich im neunzehnten und frühen zwanzigsten Jahrhundert, und Passmore und Durnins Überprüfung von 1955 konsolidierte das Wissen über den Energieverbrauch beim Menschen. Prädiktive Gleichungen für den Ruhebedarf, beispielhaft dargestellt durch die von Roza und Shizgal (1984) neu untersuchte Harris-Benedict-Gleichung, machten die Schätzung praktikabel, während spätere Arbeiten die diätinduzierte Thermogenese als eine eigenständige, makronährstoffabhängige Komponente des Verbrauchs charakterisierten.

Key figures

• Klaas Westerterp
• Reginald Passmore
• John Durnin

Seminal works

• roza-shizgal-1984
• westerterp-2004
• passmore-1955

Frequently asked questions

Warum variiert der Ruheumsatz so stark zwischen Menschen?

Ein Großteil der Variation ist auf Unterschiede in der fettfreien (schlanken) Masse zurückzuführen, da metabolisch aktives Gewebe der Haupttreiber des Ruheenergieverbrauchs ist; Alter, Geschlecht und Körpergröße tragen ebenfalls dazu bei, weshalb prädiktive Gleichungen diese Faktoren berücksichtigen.

Unterscheidet sich der thermische Effekt der Nahrung je nach Makronährstoff?

Ja. Protein hat den höchsten thermischen Effekt aufgrund des Energieaufwands für seinen Stoffwechsel und seine Speicherung, Kohlenhydrate liegen im mittleren Bereich, und Fett hat den geringsten Effekt, wie von Westerterp (2004) zusammenfassend dargestellt.