verbrauchen wir beim nichtstun kalorien? der menschliche grundumsatz und seine messung
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Biologie LK FWG
Universität Trier
Verbrauchen wir beim Nichtstun Kalorien?
Der menschliche Grundumsatz und seine Messung
Universität Trier, AG Klinische Ernährungspsychologie
Reinhold Laessle u. Leopold Laessle
Biologie LK FWG
Universität Trier
Verarbeitung der aufgenommenen Nährstoffe und Umwandlung in körpereigene Substanzen in den Zellen
Nährstoffe: Proteine, Kohlenhydrate, Fett
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + freie Energie
Der menschliche Energiestoffwechsel
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Grundumsatz(ca. 70%)
Etwa 1 kcal pro Stunde und Kilogramm Körpergewicht bei Erwachsenen Energie zur Aufrechterhaltung der lebenswichtigen Funktionen (Herzschlag, Atmung, Temperaturregulation auf 37°C
Diätinduzierte Thermogenese
(15%)
Energie zur gastrointestinalen Verarbeitung und Resorption der aufgenommenen Nahrung Höchster Energiebedarf bei der Eiweißaufnahme Geringster Energiebedarf bei der Fettaufnahme
Aktivitätsinduierte Thermogenese
(15%)
Energieverbrauch für die körperliche Bewegung abhängig vom Ausmaß der physischen Aktivität bei nicht Sport treibenden Personen ca.15 % des Gesamtenergieverbrauches
Komponenten des Energieverbrauchs
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.Erfassung des Gesamtenergieverbrauchs: Doppel-Isotopenmethode. Meßprinzip:
Verabreichung stabiler H- und O-Isotope
Zugeführte H-Isotope
Zugeführte O-Isotope
CO2
Wasser v.a. UrinWasser v.a. Urin
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Doubly Labeled Water (DLW) –Methode
Orale Verabreichung einer exakt eingewogenen Menge an stabil markiertem Wasser (2H2 18O)
Nach vorgegebener Zeit Entnahme von Proben (Urin, Speichel)
Messung der Isotopen-Anreicherung (Massenspektrometrie)
Berechnung der CO2-Produktion (Differenz der Erscheinungsraten von 2H und 18O)
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Energieumsatz von Gesunden bei
Völliger Körperruhe mit vorsätzlicher Entspannung der Muskulatur
Nach Abklingen der verdauungs- und Absorptionsvorgänge (12-24 h)
Bei Indifferenztemperatur (ca. 22 °C)
Grundumsatz (BMR)
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BMR
HormoneNeurotransmitter Gene Muskelmasse
KörperlicheAktivität
Sex
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Im Organismus erfolgt Abbau von (energiehaltigen)
Nährstoffen zu Wasser, Kohlendioxid und stickstoffhaltigen
Endprodukten (z.B. Harnstoff) mittels Stöchiometrie können bestimmte Anteile des
verbrauchten O2 und des gebildeten CO2 den Substraten
zugeordnet werden
=> Nährstoffumsatz lässt sich anhand der Atemgasanalyse
und über die Stickstoffausscheidung im Urin erfassen
Messung der BMR durch indirekte Kalometrie
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Erfassung der O2-Aufnahme
Erfassung der CO2-Abgabe
Messung des ausgeschiedenen N
⇓ Bestimmung des Respiratorischen Quotienten (RQ) Ausgeatmetes CO2 Eingeatmeter O2
Indirekte Kalorimetrie – Methodik
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Indirekte Kalorimetrie – Methodik
Aus gemessenem RQ wird der Anteil der Fett- bzw. Kohlenhydratoxidation bestimmt ⇓ Bestimmung der pro Liter O2 freigesetzten Energie ⇓ Berechnung der umgesetzten Energie im Messzeitraum (Liter O2 x Energie/Liter)
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BMR
Yo-Yo-Effekt beim Körpergewicht!
Was passiert bei einer Schlankheitsdiät?
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Esser
1100
1150
1200
1250
1300
1350
1400
Spontane Gezügelte
Kcal/Tag
1400 ± 180
1200 ± 150
Wie sieht die BMR bei gezügelten Essern aus ?
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Ungezügeltes Essen ?
Für ihn kein Problem !
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Weiterführende Literatur:
Becker KL (1990) Principles and practice of endocrinology and metabolism. New York u. a. Lippincott Company.
Konopka P (1988) Sporternährung. München u. a. BLV Vedrlagsgesellschaft
Veitl V (1981) Das Prinzip der Energiebilanz. In: Kappus W et al.(Hrsg.): Möglichkeiten und Grenzen der Veränderung des Ernährungsverhaltens. Göttingen, Goltze-Druck, S. 44-52
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