Dr. Dr. med. Lutz Aderhold - Optimales Körpergewicht und Energieverbrauch
Optimales Körpergewicht und Energieverbrauch – Dr. Dr. med. Lutz Aderhold
Das optimale Körpergewicht wird durch den genetisch festgelegten Körperbau beeinflusst. Leicht feststellbare Messgrößen zur Beschreibung des Körperbaus sind die Körpergröße und das Körpergewicht. In der Vergangenheit wurden eine ganze Reihe von Indizes zur Abschätzung von Normal- und Übergewicht entwickelt.
In neuerer Zeit hat sich international der Body-Mass-Index (BMI)zur Bestimmung für Normal-, Über- und Untergewicht durchgesetzt.
Berechnung des Body-Mass-Index (BMI): BMI = Körpergewicht in kg / (Körpergröße in m)2
Bei einem BMI von unter 18 spricht man von Untergewicht. Zwischen 18 und 25 liegt das Normalgewicht. Ein BMI von über 25 bedeutet Übergewicht, ab 30 liegt Fettsucht (Adipositas) vor. Der BMI von Sportlern ist oft 18 – 22.
Leider bildet der Body-Mass-Index nicht die individuelle Körperkomposition ab, so dass bei gleichen BMI-Werten erhebliche Schwankungen in der Fett- und Muskelmasse möglich sind. Eine erhöhte Fett- und verminderte Muskelmasse ist mit einem erhöhten Krankheitsrisiko verbunden.
Der Körperfettanteil lässt sich mit dem Body-Mass-Index nicht bestimmen. Das Körperfettkann über eine Messung der Hautfaltendicke (Calipermethode) und mit Fettwaagen (bioelektrische Impedanzmessung) näherungsweise bestimmt werden. Es wird dabei der prozentuale Körperfettanteil bestimmt.
Bei Sporttreibenden ist die Bestimmung der Hautfaltendicke an standardisierten Punkten vorzuziehen (Herm 2003). Impedanzmessungen können wegen der teilweise erheblichen Flüssigkeitsverschiebungen zu ungenau sein. Da wir morgens leichter sind, ist der Fettwert höher. Nachmittags wird durch Essen und Trinken das Gewicht höher, der Fettwert aber niedriger.
Das hängt mit dem höheren Flüssigkeitsgehalt zusammen. Um diese Fehlerquelle zu eliminieren, ist es ratsam, sich immer morgens nach dem Aufstehen und dem Gang zur Toilette zu wiegen. Eine genauere Analyse der Körperzusammensetzung kann mit Hilfe einer Bioelektrischen Impedanzanalyse über Messung an mehreren Körperpunkten und Auswertung durch eine leistungsfähige Software erfolgen (Aderhold und Weigelt 2012).
Frauen haben durchschnittlich 5-10 % mehr Körperfett. Nach der Calipermethode gelten die in der Tabelle 1 angeführten Werte. Sie sollten möglichst unter dem oberen Limit bleiben, im Bereich des unteren Limits gilt man als schlank.
Tab.1 Idealer Körperfettanteil bei Männern und Frauen in verschiedenen Altersstufen.
Männer | Frauen | |
bis 30 Jahre | 9 – 11 % | 14 – 21% |
30 – 50 Jahre | 11 – 17 % | 15 – 23% |
ab 50 Jahre | 12 – 19% | 16 – 25% |
Frauen mit einem Körperfettgehalt von unter 15% können magersuchtgefährdet sein und es kann zu hormonellen Störungen kommen. Ein Körperfettanteil von über 25% bei Männern und über 35% bei Frauen ist gesundheitlich bedenklich. Langstreckenläufer der Weltklasse haben 6-8 % Körperfettanteil, bei den Läuferinnen sind es 8-15%.
Der Körperfettanteil beeinflusst den Grundstoffwechsel und damit den Kalorienverbrauch. Bei einer höheren Muskelmasse ist der Grundumsatz größer. Der Körperfettanteil ist also der bessere Indikator für den Fitnesszustand(Raschka 2006). Wer raucht und Diät hält kann zwar nach dem Body-Mass-Index schlank sein, ist wegen geringer Muskelmasse und Ausdauer aber nicht unbedingt fit.
Gewichtsabnahme für bessere Ausdauer?
Das Gewicht und insbesondere der Körperfettgehalt haben einen großen Einfluss auf die Leistung (Zillmann et al. 2013). Die meisten Läufer/innen werden also durch eine Gewichtsreduktion eine Verbesserung der Wettkampfergebnisse erreichen.
Als gesichert gilt eine umgekehrt proportionale Beziehung zwischen dem Körperfettanteil und der maximalen Sauerstoffaufnahme. Die Laufleistung hängt vom Körperfett und dem Training (Trainingsgeschwindigkeit) ab, aber nicht von der Muskelmasse (Knechtle et al. 2012)
Voraussetzung für eine Gewichtsabnahme ist eine negative Energiebilanz. Werden pro Tag 1000 kcal weniger als der Bedarf aufgenommen, kann mit 1 kg Gewichtsabnahme pro Woche gerechnet werden. Bei der Gewichtsreduktion werden aber nicht nur Fette abgebaut, es können auch muskuläre Proteine betroffen sein. Da außerdem in dieser Zeit die Glykogenspeicher nie ganz gefüllt sind, fühlen Sie sich in der Phase der Gewichtsreduktion nicht besonders gut.
Das Training fällt schwerer, weil die Leistung vermehrt aus der Verstoffwechselung von Fett gewährleistet werden muss und dazu wird mehr Sauerstoff benötigt. Sie sollen also nur etwasweniger essen, dabei mehr Eiweiß und weniger Kohlenhydrate. Nach 10 – 14 Tagen hat sich der Körper daran gewöhnt und die Kraft kehrt zurück.
Nachfolgend einige Tricks, wie Sie die Gewichtsreduktion unterstützen können:
- Vor dem Essen sollten sie ein Glas Wasser trinken und zunächst einen Salat essen. Dadurch wird das Hungergefühl gedämpft.
- Am besten verzichten Sie darauf, sich noch ein 2. Mal den Teller zu füllen und hören mit dem Essen auf, auch wenn Sie noch kein Sättigungsgefühl verspüren.
- Durch Koffein lässt sich der Fettstoffwechsel anregen, also trinken Sie ruhig nach dem Essen einen Espresso.
- Eiweiß-Drinks (z.B. Molke) können das Abnehmen unterstützen und schonen so den Aminosäurepool und die muskulären Eiweiße.
- Vielleicht gelingt es Ihnen auch, morgens nüchtern zu laufen und mehr Krafttraining in das Training aufzunehmen.
Durch das Abnehmen wird der Stoffwechsel, insbesondere der Fettstoffwechsel aktiviert, was zu einer Ökonomisierung und Leistungssteigerung führt. Dahinter steckt in erster Linie eine Verbesserung des Energiestoffwechsels über die Aktivierung der Mitochondrien.
Einfache Formel zur Verbesserung der Wettkampfzeit bei einer Gewichtsreduktion:
Gewichtsverlust in Prozent x 0,7 = Verbesserung der Zeit in Prozent.
Beispiel: Ein 90 kg schwerer Läufer erzielt im Marathon eine Zeit von 4:00 h. Wenn er jetzt 4,5 kg abnimmt (5% Gewichtsverlust), sieht die Berechnung so aus:
5% x 0,7 = 3,5%. 3,5% entspricht 8:24 min. Der Läufer wird also 8,2 min schneller laufen und erzielt eine Zeit von 3:52 h.
Mit den vorgestellten Lauf-Formeln (siehe Beitrag „Realistische Zielzeit“) können die möglichen Zeiten auf anderen Wettkampf-Strecken berechnet werden. Die Möglichkeit der Verbesserung durch Gewichtsreduktion trifft aber allerdings nur für den Normal- und Übergewichtigen zu und ist nicht für den Untergewichtigen geeignet.
Leicht ist nicht immer auch schnell. Für hohe Belastungen muss ausreichend Energie zur Verfügung stehen. Zu wenig und zu einseitiges Essen können schnell zu Problemen führen.
Viel Spaß beim rechnen und träumen von der neuen Bestzeit!
Energieverbrauch
Der Umsatz von 1 g Kohlenhydraten (Glykogen) und 1 g Eiweiß setzt jeweils 4,1 kcal, der Abbau von 1 g Fett 9,3 kcal frei.
In der Physik wird Energie in Joule(1 J = 1 Newton/Meter = 1 Watt/Sekunde). In der Ernährungswissenschaft ist die Einheit Kilokalorie (1 kcal = 4,184 kJ). 1 Kalorie (cal) ist die Wärmemenge, die benötigt wird, um 1 g Wasser von 14,5 auf 15,5 Grad C zu erwärmen.
Vereinfachte Berechnungsformel für den durchschnittlichen Energieverbrauch:
Kalorienverbrauch (kcal) = Körpergewicht (kg) x km.
Beispiel: Ein 65 kg schwerer Läufer verbraucht bei einem 10-km-Lauf ca. 650 kcal.
Beim Radfahren und schnellen Gehen verbraucht man ca. 50% weniger Kalorien als beim Laufen. Bei gleicher Trainingsstrecke (Energieaufwand) haben Walken und Joggen ähnliche gesundheitliche Effekte (Williams u. Thompson 2013). Walker benötigen aber für die gleiche Strecke durchschnittlich die doppelte Zeit.
Der Energieverbrauch hängt von zahlreichen Faktoren ab:
- Belastungsumfang,
- Belastungsintensität,
- Körpergewicht,
- Bewegungsökonomie,
- Bekleidung,
- klimatische Verhältnisse,
- Geländeprofil und
- Bodenbeschaffenheit.
Eine Übersicht über den Energieverbrauch gibt die folgende Tabelle 2.
Tab. 2 Energieverbrauch (kcal/h) in Abhängigkeit vom Körpergewicht und der Laufgeschwindigkeit.
Tempo | 50kg | 55kg | 60kg | 65kg | 70kg | 75kg | 80kg | 85kg | 90kg | 95kg | 100kg |
7:30/km | 400 | 440 | 480 | 520 | 560 | 600 | 640 | 680 | 720 | 760 | 800 |
7:00/km | 450 | 495 | 540 | 585 | 630 | 675 | 720 | 765 | 810 | 855 | 900 |
6:30/km | 480 | 530 | 580 | 630 | 680 | 730 | 770 | 820 | 870 | 920 | 970 |
6:00/km | 515 | 575 | 625 | 680 | 730 | 780 | 820 | 870 | 920 | 990 | 1040 |
5:30/km | 550 | 605 | 660 | 715 | 770 | 825 | 880 | 935 | 990 | 1045 | 1100 |
5:15/km | 575 | 630 | 690 | 750 | 805 | 860 | 920 | 980 | 1035 | 1095 | 1150 |
5:00/km | 625 | 690 | 750 | 810 | 875 | 940 | 1000 | 1060 | 1125 | 1190 | 1250 |
4:45/km | 675 | 740 | 810 | 880 | 945 | 1020 | 1080 | 1150 | 1215 | 1285 | 1355 |
4:30/km | 710 | 780 | 840 | 920 | 1000 | 1070 | 1130 | 1200 | 1270 | 1350 | 1410 |
4:15/km | 750 | 825 | 900 | 975 | 1050 | 1125 | 1200 | 1275 | 1350 | 1430 | 1500 |
4:00/km | 800 | 880 | 960 | 1040 | 1120 | 1200 | 1280 | 1360 | 1440 | 1520 |
1600 |
Dr. Dr. med. Lutz Aderhold
Literatur:
Aderhold L, Weigelt S. Laufen! … durchstarten und dabeibleiben – vom Einsteiger bis zum Ultraläufer. Stuttgart: Schattauer 2012.
Friedrich M, Rüst CA, Rosemann T, Knechtle P, Barandun U, Lepers R, Knechtle B. A comparison of anthropometric and training characteristics between female and male half-marathoners and the relationship to race time. Asian J Sports Med 2014; 5: 10-20.
Herm KP. Methoden der Körperfettbestimmung. Dtsch Z Sportmed 2003; 54: 153-4.
Knechtle B, Rüst CA, Knechtle P, Rosemann T. Does Muscle Mass Affect Running Times in Male Long-distance Master Runners? Asian J Sports Med 2012; 3: 247-56.
Raschka C. Sportanthropologie. Leitfaden der modernen, vergleichenden Sportanthropologie, Sportanthropometrie und trainingsrelevanten Konstitutionsbiologie. Köln: Sportverlag Strauß 2006.
Williams PT, Thompson PD. Walking Versus Running for Hypertension, Cholesterol, and Diabetes Mellitus Risk Reduction. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2013; 33: im Druck.
Zillmann T, Kechtle B, Rüst CA, Knechtle P, Rosemann T, Lepers R. Comparison of Training and Anthropometric Characteristics between Recreational Male Half-Marathoners and Marathoners. Chin J Physiol 2013; 56 (3): doi 10.4077/CJP.2013.BAB105.
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