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Energieumsatz im menschlichen Körper

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Der Energieumsatz im menschlichen Organismus


 
 
Allgemeine Infos
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  • Wozu braucht der Organismus Energie?

    Der menschliche Organismus braucht Energie und Nährstoffe, um seine Funktionen aufrecht halten zu können. Energie und Nährstoffe erhält der Organismus mit der Nahrung, die im Verdauungstrakt aufgeschlossen und wo die einzelnen Nährstoffe freigesetzt werden.
    Folgende Aufgaben muß der menschliche Körper erfüllen:

  • Erhaltung der Körperwärme
  • Aufrechterhaltung körperlicher Funktionen (z.B. Gehen, Muskeltätigkeit, Verdauung, Organfunktionen etc.)
  • Aufrechterhaltung geistiger Funktionen
  • Wachstum
  • Regeneration verlorengegangener Körperbestandteile (z.B. Haut, Haare, Fingernägel)
  • Stoffwechseltätigkeiten

    Die benötigte Energie erhält der Organismus aus der Verstoffwechslung der Nahrungsbestandteile Kohlenhydrate, Fett und zum Teil auch Eiweiß. Die Stoffwechselendprodukte, die dabei entstehen werden über die Atmung, die Nieren und den Darm ausgeschieden.

    Der Energiebedarf des menschlichen Körpers

    Der Energiebedarf des Organismus ist von Mensch zu Mensch und von Tag zu Tag verschieden.
    Der Energiebedarf wird in zwei Gruppen unterteilt:

    Gesamtenergiebedarf = Grundumsatz + Leistungsumsatz

    Grundumsatz (GU)

    Der GU wird auch als Ruhe-Nüchtern-Umsatz bezeichnet, er umfaßt die Energieproduktion zur Aufrechterhaltung aller lebensnotwendigen Funktionen im Ruhezustand.
    Der Grundumsatz ist die Energiemenge, die ein Mensch in 24 Stunden in völliger Ruhe und im Liegen zur Aufrechterhaltung der Körpertemperatur und für den Grundstoffwechsel (Herztätigkeit, Atmung etc.) im Durchschnitt benötigt.
    Die wichtigsten Faktoren, die den GU beeinflussen:

  • Alter
  • Geschlecht
  • Größe und Gewicht
  • Hormone (insbesondere Schilddrüse)
  • Prozentuale Körperzusammensetzung (Muskelmasse im Verhältnis zu Fett und den Knochen)
  • Körperbau
  • Streß
  • Fieber
  • Medikamente
  • Klima

    Der durchschnittliche Grundumsatz wird üblicherweise mit 1kcal (4,2kJ) pro Kilogramm Körpergewicht pro Stunde angegeben.

    GU = 1 kcal/kg Körpergewicht/h


    Beispiel: Ein körperlich guttrainierter, 25jähriger Mann mit einer Körpergröße von 1,85 m hat einen höheren GU als eine mäßig trainierte 30jährige Frau, mit einer Körpergröße von 1,65 m.


    Leistungsumsatz

    Jede Steigerung über den Grundumsatz hinaus wird als Leistungsumsatz bezeichnet.

    Leistungsumsatz = Arbeitsumsatz + Freizeitumsatz

    Die wichtigsten Faktoren, die den Leistungsumsatz bestimmen:

  • Muskeltätigkeit (z.B. Sport, Bewegung)
  • Energiebedarf für Wachstum(bei Kindern, Jugendlichen und Sportlern)
  • Wärmeregulation (bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen)
  • Verdauungstätigkeit
  • geistige Tätigkeit (nur geringe Mengen)

    Berechnung des Energiebedarfs

    Angaben über die Höhe der Energiezufuhr oder des Energiebedarfs erfolgen in Kalorien (kcal) oder in Joule (J).

    1 kcal = 4,184 kJ
    1000 kcal = 4,184 MJ (Megajoule)
    1 kJ = 0,239 kcal
    1 MJ = 239 kcal

    Die gültige Einheit der Energie ist Kilojoule, jedoch wird heute immer noch die Kilokalorie als Einheit verwendet.
    Wenn man kcal in kJ umrechnet, kann der Wert auf „4“ abgerundet werden (1 kcal = 4kJ).
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