Was ist der Grundumsatz?

Der Grundstoffwechsel ist die grundlegendste Energie, die zur Aufrechterhaltung der normalen Vitalität benötigt wird. Diese Energie wird im Allgemeinen aus der Nahrung gewonnen, die der menschliche Körper zu sich nimmt. Durch den normalen Stoffwechsel werden die Nährstoffe in der Nahrung in die Energie umgewandelt, die der menschliche Körper zur Aufrechterhaltung normaler Lebensaktivitäten benötigt. Im Allgemeinen haben Männer einen höheren Stoffwechsel als Frauen. Der Stoffwechsel normaler Menschen ist in den Zwanzigern am höchsten, daher ist die Stoffwechselrate auch ein Ausdruck der Vitalität.

Der Grundumsatz stellt den grundlegendsten Energieverbrauch zur Aufrechterhaltung der lebenswichtigen Aktivitäten des Körpers dar. Der Energieverbrauch des Grundstoffwechsels stellt einen wichtigen Teil des Energieverbrauchs des Körpers dar und ist eine wichtige Grundlage für die Untersuchung des Energieverbrauchs und des Energiebedarfs des menschlichen Körpers [1].

Grundumsatz beim Mann

Die Grundumsatzrate variiert physiologisch je nach Geschlecht, Alter usw. Der Grundumsatz ist bei Männern im Durchschnitt höher als bei Frauen, bei Kindern höher als bei Erwachsenen; je älter man ist, desto niedriger ist der Grundumsatz. Generell ist es normal, wenn der tatsächliche Grundumsatzwert 10–15 % vom normalen Durchschnitt abweicht. Erst ab einer Überschreitung des Normalwertes um 20 % handelt es sich um einen krankhaften Zustand. Bei einer Unterfunktion der Schilddrüse liegt der Grundumsatz um 20–40 % unter dem Normalwert, bei einer Überfunktion der Schilddrüse um 25–80 % über dem Normalwert. Wenn andere Funktionen, beispielsweise der Nebennierenrinde und der Hypophyse, beeinträchtigt sind, verringert sich auch die Grundumsatzrate.

Die zur Aufrechterhaltung des Lebens erforderliche Mindestleistung

Die Abkürzung BM bezeichnet die zur Aufrechterhaltung der Vitalität des Körpers erforderliche Mindestenergie. Um den zusätzlichen Energieverbrauch (funktionaler Verbrauch genannt), der durch Muskelarbeit, geistige Aktivität, Nahrungsverdauung und Temperaturregulierung bei äußeren Temperaturänderungen entsteht, auszuschließen, muss die zu messende Person absolut ruhig bleiben und schnell essen (der Mensch isst 12 bis 18 Stunden lang nichts) und die bei der kritischen Temperatur verbrauchte Energie wird als Grundumsatz verwendet. Der Grundumsatz eines Erwachsenen beträgt pro Tag bei Japanern 1200–1400 kcal und bei Europäern und Amerikanern 1500–2000 kcal. Aufgrund des täglichen Lebensstils und anderer Einflüsse ist die Kalorienanzahl jedoch nicht absolut. Der Grundumsatz umfasst zwangsläufig die mechanische Arbeit des Herzens, der Atemmuskulatur, des Verdauungstrakts und der glatten Gefäßmuskulatur sowie den funktionellen Verbrauch, der durch die sekretorischen Aktivitäten der Leber und der Nieren verursacht wird. Der durch den Lebensprozess jeder Zelle verursachte Grundverbrauch macht etwa 3/4 davon aus. Bei demselben warmblütigen Tier in derselben Umgebung ist sein Grundumsatz proportional zu seiner Körperoberfläche. Die Körperoberfläche S (cm2) eines Menschen kann anhand des Gewichts W (kg) und der Körpergröße H (cm) mithilfe verschiedener experimenteller Formeln berechnet werden. Weit verbreitet ist die Formel von Dubois (1915): S = W0,245 × H0,725 × 71,84. Für Japaner beträgt der entsprechende Koeffizient 72,46 für Frauen und 74,49 für Männer. Natürlich schwankt der Grundumsatz pro Körperoberfläche auch je nach Alter, Geschlecht, Tages- und Jahreszeit, Ernährung, körperlicher Verfassung, Medikamenteneinnahme, Krankheitszustand usw. Bei der Geburt ist er am niedrigsten, danach steigt er rasch an, erreicht im Alter von fünf Jahren seinen höchsten Wert, nimmt dann allmählich ab und bleibt zwischen dem 20. und 40. Lebensjahr (wie oben erwähnt) ungefähr konstant. Im Alter nimmt dieser dann wieder langsam ab. Bei erwachsenen Frauen liegt der Wert um 5-7% niedriger als bei Männern, was daran liegt, dass Frauen einen höheren Anteil an Fettgewebe im Körper haben. Die Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem normalen Normwert (für jedes Alter und Geschlecht) als Prozentsatz des normalen Normwerts (+: erhöhter Stoffwechsel, -: verringerter Stoffwechsel) wird als Grundumsatz (BMR) bezeichnet und in der klinischen Praxis häufig für Schilddrüsenfunktionstests etc. verwendet [1].

Minimaler Energiestoffwechsel

Der Basalzustand liegt vor, wenn der menschliche Körper nüchtern, flach liegend, wach und ruhig ist und eine Raumtemperatur von 18 bis 25 Grad Celsius aufweist. Zu diesem Zeitpunkt wird der minimale Energiestoffwechsel, der zur Aufrechterhaltung grundlegender Lebensaktivitäten wie Herzschlag und Atmung erforderlich ist, als Basalstoffwechsel (BM) bezeichnet. Sein Wert hängt von Geschlecht, Alter, Größe, Gewicht und Gesundheitszustand ab. Wie bereits erwähnt. Die gesamte vom Körper produzierte Energie wird letztendlich in Wärmeenergie umgewandelt. Um den Energiestoffwechsel verschiedener Personen zu vergleichen, kann man ihn daher als die vom Körper pro Quadratmeter Körperoberfläche und Stunde abgegebene Wärmemenge (kJ/h·m2) bezeichnen, also als Grundumsatz (BMR).

Die Körperoberfläche (S) kann mit der folgenden Formel berechnet werden:

S(m2)=0,0061×Größe(cm)+0,0128×Gewicht(kg)-0,1529

Grundlegendes Stoffwechselmessgerät

In der klinischen Praxis werden häufig einfache Stoffwechselmessgeräte verwendet, um den Sauerstoffverbrauch pro Zeiteinheit (O2 l/h) zu messen. Da die Bedingungen im Grundzustand relativ festgelegt sind, kann durch Untersuchung die basale Stoffwechselrate (BMR) ermittelt werden, indem der gemischte respiratorische Quotient von 0,82 und der thermische Sauerstoffwert von 19,3 kJ in die folgende Formel eingesetzt werden.

BMR = O2L/h × 19,3kJ ÷ S.

Beispielsweise hat ein 30-jähriger Mann mit einer Körperoberfläche von 1,5 m2 einen Sauerstoffverbrauch von 12 L/h unter Basisbedingungen.

BMR = 12 l/h × 19,3 kJ ÷ 1,5 m² = 154,4 kJ/hm²

Berechnen Sie dann anhand der normalen BMR-Werte für andere Altersgruppen in Tabelle 9-3 den Prozentsatz des Überschusses (+) oder Mangels (-), um festzustellen, ob er im normalen Bereich (im Allgemeinen ± 10 %) liegt.

Grundlegende Wärmeerzeugung

Der Grundumsatz normaler Menschen ist relativ konstant, bei Männern im Allgemeinen etwas höher als bei Frauen, bei Kindern und Jugendlichen höher als bei Erwachsenen und nimmt nach dem Erwachsenenalter allmählich ab.

Gemeinsame Faktoren

Der Wärmeerzeugungsprozess kann von vielen Faktoren beeinflusst werden. Hier sind nur die häufigsten aufgeführt.

Grundlegender Stoffwechsel

So weisen Patienten mit einer Schilddrüsenüberfunktion beispielsweise eine gesteigerte Wärmeproduktion und einen erhöhten Grundumsatz auf, während Patienten mit einer Schilddrüsenunterfunktion einen verringerten Grundumsatz aufweisen.

Muskelaktivität

Bei Muskelaktivität kann die von den Knochen erzeugte Wärme um ein Vielfaches ansteigen und 75 bis 80 Prozent der gesamten Wärmeproduktion ausmachen. Das Ausmaß der Zunahme hängt von der Intensität der Muskelaktivität ab. Beim Gehen beispielsweise erhöht sich das Energieniveau im Vergleich zum Ruhezustand um etwa das Dreifache, während es bei körperlicher Anstrengung um das Zehn- bis Zwanzigfache ansteigen kann. Wenn der Körper mit geistiger Arbeit beschäftigt ist, kann dies über Nervenbahnen die Skelettmuskelspannung und die Nebennierenaktivität stärken und auch die Wärmeproduktion steigern.

Die besondere dynamische Wirkung von Lebensmitteln

Nach dem Essen produziert der Körper für eine gewisse Zeit mehr Wärme als davor. Proteinhaltige Lebensmittel können die Wärmeproduktion um weitere 30 % steigern, während kohlenhydrat- oder fetthaltige Lebensmittel sie um 4 bis 6 % erhöhen können. Bei der Aufnahme herkömmlicher Mischkost erhöht sich die Wärmeproduktion des Menschen um 600 bis 800 kJ pro Tag. Der Mechanismus, durch den dieses Phänomen auftritt, ist nicht vollständig verstanden.

Umgebungstemperatur

Der Energiestoffwechsel des menschlichen Körpers ist bei einer Umgebungstemperatur von 20 bis 30 Grad Celsius am stabilsten. Liegt die Temperatur über oder unter diesem Bereich, nimmt die Wärmeproduktion zu. Wenn der menschliche Körper durch Kälte stimuliert wird, kommt es reflexartig zunächst zu einer erhöhten Muskelspannung und anschließend zu einer Schüttelreaktion. Schüttelfrost ist eine unwillkürliche, kleine, rhythmische Kontraktion der Skelettmuskulatur. Seine Besonderheit besteht darin, dass die Streck- und Beugemuskeln gleichzeitig aktiv sind und fast keine externe Arbeit verrichtet werden kann. Zu diesem Zeitpunkt wird die gesamte verbrauchte Energie in Wärme umgewandelt. Die maximale Wärmeproduktionsrate kann 39,2 kJ/kg pro Minute erreichen, was die Wärmeproduktion des Körpers im Vergleich zum Normalzustand um das 4- bis 5-fache erhöht. Bei Temperaturen zwischen 30 und 45°C steigt auch die Wärmeproduktion des Körpers an, was auf die zu dieser Zeit schneller werdenden chemischen Reaktionen im Körper zurückzuführen sein kann [2].

Aktivität der endokrinen Drüsen

Wie oben erwähnt, können Schilddrüsenhormone den oxidativen Stoffwechsel verbessern. Adrenalin kann außerdem intrazelluläre oxidative Reaktionen verstärken, was zu erhöhten Blutzuckerkonzentrationen und einer verbesserten Blutzuckerverwertung führt und somit die Wärmeproduktion steigert.