Wie hoch der Gesamt-Energieverbrauch in 24 Stunden ist, hängt von mehreren Faktoren ab. Zum Einen vom Grund- oder Ruheenergieumsatz (GU), also davon, wie viel Energie der Körper im Ruhezustand zur Aufrechterhaltung seiner vitalen Funktionen – wie zum Beispiel Atmung, Herz- und Hirntätigkeit – benötigt. Zum Zweiten hängt er auch vom Leistungsumsatz (LU)ab. Bewährt hat sich die Formel zur Ermittlung des Grundumsatzes von Harris und Benedict Für die Berechnung stehen mehrere Formeln zur Verfügung, bei denen Alter, Geschlecht und Gewicht zu berücksichtigen sind. Die Kalorie beziehungsweise Kilokalorie (kcal) ist eine alte aber immer noch sehr gebräuchliche Einheit für die Nahrungsenergie. Inzwischen wurde sie aber von der Einheit Joule beziehungsweise Kilojoule (kJ) abgelöst. Zur Umrechnung in Kilojoule werden Kilokalorien mit dem Faktor 4,184 multipliziert.
| Gesamtenergiebedarf= Grundumsatz (GU) + Leistungsumsatz (LU) |
Grundumsatz:
Ist jene Energiemenge die der Mensch in völliger Ruhe, 24 Stunden nach der letzten Nahrungsaufnahme, bei einer Temperatur von 24 Grad für die Aufrechterhaltung der Körperfunktionen und Körpertemperaturen benötig. Einen Teil der mit der Nahrung aufgenommenen Energie benötigt der Organismus zur Erhaltung von lebensnotwendigen Funktionen wie z. B. Atmung, Kreislauf und Erhaltung der Körpertemperatur.
Der Grundumsatz ist abhängig von:
- Geschlecht: Männer haben einen höheren Grundumsatz als Frauen, weil sie mehr Muskelanteil haben als Frauen.
- Alter: Ältere Menschen haben einen geringeren Grundumsatz als junge Menschen. Da der Stoffwechsel bei älteren Menschen langsamer ist und sie einen höheren Fettanteil haben.
- Körperzusammensetzung: Konkret vom Anteil des Körperfettes. Fettgewebe braucht weniger Energie als Muskelgewebe.
- Gewicht und Größe: Je größer und gewichtiger ein Mensch ist, desto größer ist seine Körperoberfläche. Das wiederum erhöht den energetischen Aufwand für die Regulierung der Körpertemperatur.
- Erkrankungen: Der Grundumsatz wird vor allem durch Fehlfunktionen der Hypophyse, Schilddrüse und Nebennierenrinde beeinflusst. Eine Überaktivität der Schilddrüse steigert den Grundumsatz, eine Unteraktivität senkt ihn. Außerdem kann Fieber den Grundumsatz um bis zu 40% steigern.
Berechnung Grundumsatz: (Berechnung nach Harris Benedict)
Mann: GU [kcal] = 66,5 + 13,8 x Gewicht (kg) + 5,0 x Körperlänge (cm) – 6,8 x Alter (Jahre)
Frau: GU [kcal] = 655 + 9,6 x Gewicht (kg) + 1,8 x Körperlänge (cm) – 4,7 x Alter (Jahre)
Beispiel: Unsere Beispielperson ist ein sportlicher Mann 1,76 m groß, 74 kg schwer und 32 Jahre alt. GU [kcal] = 66,5 + 13,8 x 74 + 5,0 x 176 – 6,8 x 32. Das ergibt einen GU [kcal] von 1750,1 oder
GU [kJ] = 1750,1 GU [kcal] x 4,184. Dies ergibt einen GU [kJ] von 7322,42.
Leistungsumsatz:
Der Leistungsumsatz ist die Energiemenge, die für zusätzliche Arbeiten über den Grundumsatz hinaus benötigt wird. Da der Leistungsumsatz im Wesentlichen von der physikalischen Aktivität abhängt, wird er auch als „physical activity level“ (PAL) bezeichnet. Der PAL-Faktor gibt den durchschnittlichen täglichen Energiebedarf für körperliche Aktivitäten an. Zur Berechnung muss der Grundumsatz je nach Ausmaß der körperlichen Aktivität mit dem jeweiligen PAL-Wert multipliziert werden
Berechnung Leistungsumsatz mittels PAL
- Beim Schlafen ist der Grundumsatz mit 0,95 zu multiplizieren.
- Bei ausschließlich sitzender Tätigkeit wird multipliziert mit 1,2.
- Bei überwiegend sitzender Tätigkeit wird multipliziert mit 1,6.
- Bei überwiegend gehender und/oder stehender Tätigkeit wird multipliziert mit 1,85.
- Bei körperlich anstrengender Arbeit wird multipliziert mit 2,0 bis 2,4.
Beispiel: Die Referenzperson schläft acht Stunden, verbringt 14 Stunden überwiegend sitzend am Tag und zwei Stunden gehend oder stehend. Das ergibt einen durchschnittlichen Multiplikator von 33,7 (8 x 0,95 + 14 x 1,6 + 2 x 1,85). Geteilt durch 24 Stunden lautet der durchschnittliche PAL 1,4. Dieser Stundendurchschnittswert wird mit dem Grundumsatz von 1750 kcal (7322 kJ) multipliziert. Das Ergebnis sind in etwa 2450 kcal (10251 kJ). Wer sich zusätzlich bewegt, muss die dadurch verbrauchten Kalorien natürlich noch dazu zählen.
Richtwerte für den täglichen Gesamtenergiebedarf
| Alter (Jahre) | Männer (kcal/Tag) | Frauen (kcal/Tag) |
| 19-24 | 2500 | 1900 |
| 25-50 | 2400 | 1900 |
| 51-64 | 2200 | 1800 |
| >65 | 2000 | 1600 |
Tabelle: Richtwerte für den Gesamtenergiebedarf bei durchschnittlichen PAL von 1,4
Mehrbedarf während der Schwangerschaft und Stillzeit
- Durchschnittlicher Mehrbedarf: +255 kcal/Tag
- Voll-Stillende in den ersten 4 Monaten: +635 kcal/Tag
- Voll-Stillende ab dem 5. Monat: +525 kcal/Tag
Berechnung der notwendigen Nährstoffmenge
Dieses Kapitel beschäftigt sich mit der Berechnung des Gesamtnährstoffbedarfsüber den Gesamtenergiebedarfs, den Brennwert der einzelnen Nährstoffe und über das Körpergewicht.
Berechnung über den Gesamtenergiebedarf:
Abbildung: Prozentueller Anteil der Nährstoffe am Gesamtenergiebedarf
Wie in der Abbildung ersichtlich ist, sollten 55 -60 % des Gesamtenergiebedarfes über Kohlenhydrate, 25-30% des Gesamtenergiebedarfes über Fette und 10-15% des Gesamtenergiebedarfes über Proteine gedeckt werden.
Berechnung: Gesamtenergiebedarf von 10251 kJ (2450 kcal)
Kohlenhydrate: 10251 kJ : 100 x 55 = 5638 kJ : 17,2 kJ = 327,8 g/Tag
Fette: 10251 kJ : 100 x 25 = 2563 kJ : 38,9 kJ= 65,9 g/Tag
Proteine: 10251 kJ : 100 x 15 = 1538 kJ : 17,2 = 89,4 g/Tag
Brennwert der Energielieferanten
| 1 g Fett | 38,9 kJ | 9 kcal |
| 1 g Kohlenhydrate | 17,2 kJ | 4 kcal |
| 1 g Eiweiß | 17,2 kJ | 4 kcal |
| 1 g Alkohol | 29,0 kJ | 7 kcal |
Tabelle: Übersicht Kaloriengehalt
Berechnung übers Netto-Körpergewicht (NG):
| Kohlenhydrate: | 4-6g / kg NG |
| Fette: | 0,8-1 g/ kg NG |
| Eiweiße: | 0,8-1 g /kg NG (Erwachsener) |
Tabelle: Berechnung der Nährstoffmengen über das Körpergewicht
| Säuglinge: 2,3g/kg NG | Kinder 1-3:1,7 g/kg NG |
| Kinder 4-6: 1,6 g/kg NG | Kinder 7-9:1,4 g/kg NG |
| Kinder 10-15: 1,1g/kg NG | Kinder 15-18 und ab 65: 1g/kg NG |
| Schwangere: + 30g/kg NG | Stillende: +20 g/kg NG |
Tabelle: Eiweißbedarf verschiedener Personengruppen pro kg Nettogewicht
Die Nährstoffberechnung über das Körpergewicht kann nur dann zielführend eingesetzt werden, wenn das Gewicht zwischen Ideal- und Normalgewicht liegt.