Nährstoffbedarf, Energiebedarf

Nach einer mehrstündigen Exkursion, auf der die Schüler Untersuchungsaufgaben lösen mussten, kommen sie müde und hungrig in ihre Jugendherberge zurück.

Welche Ursachen gibt es für ihren Körperzustand?

Die Müdigkeit und das Hungergefühl nach der Exkursion zeigen an, dass die Energiereserven des Körpers aufgebraucht sind. Durch die ständige Bewegung und geistige Tätigkeit haben die Schüler viel Energie verbraucht.
Nehmen sie nun Nahrung zu sich, dann sind Hunger und Müdigkeit schnell „verflogen“.

Mit der Nahrung nehmen wir energiereiche Nährstoffe wie Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße auf. Sie sind für unseren Körper sowohl Baustoffe als auch Energielieferanten.

Der Körper benötigt Energie
So ein Hungergefühl haben viele Menschen bereits frühmorgens nach dem Aufstehen, obwohl sie die ganze Nacht geruht haben.
Zahlreiche Lebensfunktionen wie Herztätigkeit, Atmung, Tätigkeit des Gehirns, Aufrechterhaltung der Körpertemperatur laufen in unserem Körper auch im Ruhezustand, selbst im Schlaf ab. Dafür verbraucht der Körper Energie.
Die Energiemenge, die der Körper bei völliger Ruhe für die Aufrechterhaltung der Lebensvorgänge in den Zellen und für die Tätigkeitsbereitschaft der Organsysteme während 24 Stunden verbraucht, wird Grundumsatz genannt.
Jeder Mensch hat also einen bestimmten Nährstoffbedarf und damit auch einen Energiebedarf.

Der Grundumsatz ist die Energiemenge, die der Körper in Ruhe in 24 Stunden für die Aufrechterhaltung seiner Lebensfunktionen benötigt.

Die Maßeinheit für die verbrauchte Energiemenge heißt Joule (J).
1 000 Joule entsprechen 1 Kilojoule (kJ).
Der Grundumsatz ist für jeden Menschen individuell. Er ist abhängig von der Körpermasse, dem Alter und dem Geschlecht. Eine einfache „Faustregel“ besagt: pro Kilogramm Körpermasse benötigt der Körper 4,186 kJ Energie pro Stunde.
Das sind pro Stunde für Mädchen ca. 250 kJ, für Jungen ca. 300 kJ, um im Ruhezustand die Lebensfunktionen ausführen zu können.
Der Normwert beträgt für Frauen mittleren Alters etwa 6 000 kJ und für Männer mittleren Alters ca. 7 300 kJ pro Tag (siehe Tabelle).

Das bedeutet, dass pro Tag von den Frauen Nährstoffe mit einem Energiegehalt von 6 000 kJ und von den Männern Nährstoffe mit einem Energiegehalt von 7 300 kJ verbraucht werden. Dann erst haben sie die Energiemenge für den Ablauf der Lebensvorgänge wie Tätigkeit des Herzens, der Leber, Nieren, Lunge, des Gehirns und anderer Organe sowie für die Erhaltung der Körpertemperatur.
Der Grundumsatz ist abhängig von der Körpermasse, dem Alter und dem Geschlecht.

Leistungsumsatz

Zusätzlich zum Grundumsatz verbraucht der Körper für jede weitere Leistung auch mehr Energie.
Bereits wenn man morgens aufsteht, leisten die Muskeln Arbeit und verbrauchen bei dieser Tätigkeit auch mehr Energie als im Ruhezustand.
Zusätzliche Energie benötigt man auch zum Anfertigen von Schulaufgaben, zum Denken, Schreiben, Lesen und Sprechen, aber auch zur sportlichen Betätigung wie Laufen, Schwimmen, Radfahren. Diesen Teil der Energiemenge, der über den Grundumsatz hinaus zum Ausführen der Körperfunktionen benötigt wird, nennt man Leistungsumsatz (auch Arbeitsumsatz).
Der Leistungsumsatz ist für verschiedene Tätigkeiten sehr unterschiedlich.

Der Leistungsumsatz (Arbeitsumsatz) ist die Energiemenge, die der Körper für die Ausführung jeder weiteren Tätigkeit – zusätzlich zum Grundumsatz – benötigt.

Der Gesamtenergiebedarf des Körpers, der Gesamtumsatz, ist die Summe von Grundumsatz und Leistungsumsatz.
So ist der Gesamtenergiebedarf von Mensch zu Mensch unterschiedlich. Er ist neben der auszuführenden Tätigkeit u. a. auch vom Alter, dem Geschlecht, der jeweiligen Körpermasse sowie der Körperzusammensetzung (Anteil Muskelmasse/Körperfett) abhängig.

Grundumsatz plus Leistungsumsatz ergibt den täglichen Gesamtenergiebedarf des Menschen (Gesamtumsatz).

Bei leichter körperlicher Tätigkeit wird ein Gesamtumsatz von ca. 9 000 bis 10 000 kJ erreicht, bei mittelschwerer Tätigkeit bis 11 000 kJ, bei sehr schwerer körperlicher Arbeit von ca. 12 000 bis 25 000 kJ.
Der Energiebedarf ist umso höher, je schwerer die körperliche Tätigkeit ist.

Kinder und Jugendliche haben aufgrund der Wachstums- und Entwicklungsprozesse einen relativ hohen Energiebedarf, der mit zunehmendem Alter beim Erwachsenen immer geringer wird.

Energiegehalt der Nahrung

Jede Tätigkeit verlangt eine bestimmte Energiemenge für ihre Ausführung. Die Energie, die wir täglich benötigen, nehmen wir mit unserer Nahrung auf. Das bedeutet, dass jedes Nahrungsmittel neben den Bestandteilen einen bestimmten Energiegehalt besitzt. Dieser ist als Brennwert auf vielen Verpackungen – bezogen auf 100 g – aufgeführt. Mithilfe von Ernährungstabellen lässt sich errechnen, welche Energiemenge am Tag mit der Nahrung aufgenommen wird. Anhand der ausgeführten Tätigkeiten kann man dann prüfen, ob die mit der Nahrung aufgenommene Energiemenge ausreichend oder gar zu viel ist.