Kalorien bilden eine spezielle Maßeinheit, die den Energieverbrauch des Körpers zeigt. Der Energieverbrauch wird üblicherweise in den beiden Maßeinheiten Kilokalorien (kcal) und Kilojoule (kJ) dargestellt. Jeden Tag setzt der menschliche Körper eine Menge Energie aus der Nahrung um, damit der Erhalt der lebensnotwendigen Stoffwechselvorgänge gesichert ist und die geistige Aktivität und die Bewegung gewährleistet werden kann.
Die Energie, die er dafür benötigt, gewinnt er aus der Ernährung. Der Verbraucher findet die Angaben zu den Maßeinheiten beim Einkauf auf den Produktetiketten der verpackten Lebensmittel.
Genau genommen gewinnt der Körper vorwiegend Energie aus Fett und Kohlenhydraten wie Zucker und Stärke.
Aber auch Kalorien aus Eiweiß (Protein) und Alkohol kann er zu Energie verbrennen. Jeder Mensch hat einen bestimmten Energiebedarf, der von individuellen Faktoren abhängt. Deshalb spielt bei jeder Diät das richtige Verhältnis von Fetten, Kohlenhydraten und Proteinen eine große Rolle.
Diäten spielen nicht nur bei der Gewichtsabnahme eine Rolle, Diäten werden auch zur Gewichtszunahme, im Sport oder im Rahmen der Ernährungstherapie eingesetzt. Je nach dem Diätziel spielen dabei auch die Kalorien eine zentrale Rolle.
Wenn es um eine funktionierende Diät geht, stehen viele zu klärende Fragen im Raum. Welche Energie steckt in welchem Lebensmittel? Wie wird das optimale Verhältnis der Energielieferanten ermittelt? Welche individuellen Faktoren berücksichtigen Experten bei der Zusammenstellung einer Diät? Warum ist ein Diäterfolg vom individuellen Kalorienverbrauch abhängig?
Um Antworten darauf zu finden, müssen verschiedene Aspekte berücksichtigt werden, beginnend mit dem Faktor der Berechnung der umgesetzten Energie und den Einheiten, in denen gemessen wird.
Die Angabe von Kalorien und Kilojoule auf Nährwerttabellen
Die Werte für die umgesetzte Energie (Brennwert der Lebensmittel) finden sich in der Regel auf den Etiketten von Lebensmitteln und sind in Kilokalorie und/oder Kilojoule angegeben.
Auf den meisten deutschen Lebensmittelverpackungen findet man Nährwerttabellen, die entsprechend der Lebensmittel-Informationsverordnung (LMIV) Nährwerttabellen gestaltet sind und die neben weiteren Werten auch Angaben zur Energie in Kilokalorien und Kilojoule enthalten.
1 Kalorie ergibt circa. 4,2 Joule und 1 Joule beträgt dagegen 0,2 Kalorien. Eine Kilokalorie entspricht 1000 Kalorien, ein Kilojoule entspricht 1000 Joule.
Eine Kalorie entspricht im Wesentlichen der benötigten Energie, um 1 Milliliter Wasser um 1 Grad Kelvin zu erhitzen.
In welcher Form vorverpackte Lebensmittel innerhalb der Europäischen Union mit einem Etikett versehen sein müssen, regeln verschiedene Vorgaben.
Wieviel Energie benötigen einzelne Körperbereiche?
Leber und Muskeln verbrauchen die meisten Kalorien. Während die Leber und auch die Skelettmuskulatur je 26 Prozent der Körperenergie benötigen, entfallen auf das Gehirn 18 Prozent des Gesamtenergiebedarfs.
Daneben beanspruchen Organe wie das Herz 9 Prozent, die Nieren 7 Prozent und die restliche Organe insgesamt 14 Prozent der gesamten Körperenergie.
Ermittlung des Grundbedarfs und individuelle Faktoren
Der energetische Grundbedarf einer Person ist individuell von bestimmten Faktoren abhängig. Während der Grundumsatz kaum beeinflussbar ist, kann der Leistungsumsatz durch jede körperliche und geistige Aktivität stark beeinflusst werden.
Grundumsatz
Der Grundumsatz bezeichnet den Energieumsatz einer Person bei körperlicher Ruhe, leerem Magen, ohne Stress und Schmerzen bei einer Zimmertemperatur von 23 bis 25 ° Celsius bei leichter Bekleidung. Der Grundumsatz steht in Abhängigkeit zur Muskelmasse, deshalb sinkt er im Alter, wenn sich die Muskelmasse zurückbildet.
Viele Faktoren beeinflussen den Grundumsatz
Beeinflussende Faktoren sind beispielsweise das Geschlecht, das Alter und die Bewegung. Frauen haben wegen des geringeren Anteils an Muskelmasse generell einen niedrigeren Grundumsatz als Männer, sie verbrauchen weniger Kalorien. Eine Frau verbrennt unter gleichen Bedingungen etwa 3,5 Kilojoule, während ein Mann 4,2 Kilojoule verbrennt. Der weibliche Grundumsatz steigt jedoch während einer Schwangerschaft und vor der Menstruation. Bei Kindern und Jugendlichen ist der Grundumsatz in der Regel höher als bei Erwachsenen, im Alter sinkt er. Auch der Grundumsatz von Sportlern ist erhöht, sie verbrauchen mehr Kalorien, weil sie über mehr Muskelmasse verfügen.
Außerdem erhöht sich der Grundumsatz bei starken Emotionen, Fieber oder bei einer Schilddrüsenüberfunktion.
Der Grundumsatz sinkt dagegen während des Schlafs, bei längerem Fasten, häufigen Diäten oder bei Erkrankungen wie einer Schilddrüsenunterfunktion.
Doch auch die Wechseljahre gehen bei den meisten Frauen mit einer Senkung des Grundbedarfs einher. Grund dafür ist der Ausfall der Menstruation, insbesondere der weggefallene Eisprung. Wie der Diabetologe Dr. Matthias Riedl, der auch als „Ernährungs-Doc“ bekannt ist, in einem Bericht der Pharmazeutischen Zeitung erklärt, kostet der Menstruationszyklus den Körper täglich circa 200 Kilokalorien. Falle der Zyklus dauerhaft weg, sinke der Energiebedarf entsprechend. Addiert man die nicht mehr benötigte Energie auf, werden in der Folge vom Körper monatlich etwa 6.000 Kilokalorien weniger benötigt und verbrannt. Bei gleichbleibendem Ernährungs- und Bewegungsverhalten führt der niedrigere Energiebedarf zwangsläufig zur Gewichtszunahme.
Körperliche Aktivität
Je nach Intensität und Dauer der täglichen Bewegung verbrennt der Körper unterschiedliche hohe Mengen an energiereichen Nährstoffen. Je schwerer die körperliche Anstrengung ist, desto höher ist der Energiebedarf, der als Leistungsumsatz bezeichnet wird.
Grundumsatz + Leistungsumsatz = Gesamtumsatz
Wieviel Kalorien braucht man täglich?
Es besteht eine einfache Faustformel zur Errechnung des täglichen Grundumsatzes. Die einzusetzenden Größen sind je nach Geschlecht unterschiedlich. Gurnd dafür ist die unterschiedliche Verbrennungsintensität, die bei Männern etwas stärker ist als bei Frauen.
Demnach verbraucht der Mann 1,1 kcal/kg Körpergewicht pro Stunde, bei der Frau ist es dagegen 1 kcal/kg Körpergewicht pro Stunde.
Berechnungsbeispiel für den täglichen Grundumsatz beim Mann mit 80 kg Gewicht: 1,1 kcal x 80 kg x 24 Std. = 2112 kcal
Berechnungsbeispiel für den täglichen Grundumsatz bei der Frau mit 60 kg Gewicht: 1 kcal x 60 kg x 24 Std. = 1440 kcal
Der durchschnittliche Grundumsatz liegt bei 1500 kcal.
Werte zur Errechnung des Leistungsumsatzes (PAL)
Der PAL-Wert (Physical Activity Level) liefert für leichte und schwere Tätigkeiten einen festgelegten Faktor. Um den Leistungsumsatz zu ermitteln, multipliziert man einfach den Grundumsatz mit dem zutreffenden PAL-Wert.
| PAL-Wert | Lebensweise | Art der Aktivität |
|---|---|---|
| 0,95 | Schlaf | Ruhephase |
| 1,2 | Ausschließlich sitzende oder liegende Lebensweise | Alte und kranke Menschen |
| 1,4-1,5 | Überwiegend sitzende Lebensweise mit wenig Freizeitaktivität | z.B. Büroangestellte |
| 1,6-1,7 | Viel sitzende Lebensweise mit gelegentlichen Tätigkeiten | z.B. Studenten |
| 1,8-1,9 | Überwiegend gehende oder stehende Tätigkeit | z.B. Verkäufer, Friseur, Kellner |
| 2,9-2,4 | Körperlich anstrengende berufliche Tätigkeit | z.B. Landwirt, Bauarbeiter, Leistungssportler |
Beispiele:
1. Mann 80 kg leichte Tätigkeit/ Grundumsatz 1500 kcal x 1,7 = 1050 kcal Leistungsumsatz
2. Frau 60 kg schwere Tätigkeit/ Grundumsatz 1296 kcal; 1296 kcal x 1,9 = 1166,40 kcal Leistungsumsatz
Um den Leistungsumsatz zu ermitteln, muss nach der Multiplikation der Grundumsatz vom Gesamtumsatz abgezogen werden.
Errechnung des Gesamtumsatzes
Beispiel Mann: Grundumsatz 1500 kcal + 1050 kcal Leistungsumsatz = 2550 kcal/Tag
Beispiel Frau: Grundumsatz 1296 kcal + 1166,40 kcal Leistungsumsatz = 2395,40 kcal/Tag
Bei der Ermittlung des Gesamtenergiebedarfs erhält man immer nur grobe Richtwerte, denn individuelle Faktoren wie Krankheiten, Stress, Konstitution und viele mehr sind nicht genau zu erfassen.
Ermittlung der Kalorien in Nährstoffen
Es gibt spezielle Ermittlungsverfahren und Energiewerte zur Berechnung der Kalorien. Zur Ermittlung, wie viele Kalorien in einem Nährstoff enthalten sind, wird ein Kalorimeter verwendet. Dieser kleine Brennofen dient dazu, die freiwerdende Energie eines Nährstoffs in Form von Kalorien während des Verbrennungsvorgangs zu messen.
Dabei wird 1 Gramm Fett zu circa 9 Kilokalorien (37 Kilojoule), während 1 Gramm Kohlenhydrate nur etwa 4 Kilokalorien (17 Kilojoule) ergibt. Auch die Verbrennung von 1 Gramm Eiweiß ergibt etwa 4 Kilokalorien (17 Kilojoule).
Der physiologische Nährwert von Eiweiß ist niedriger, da der Proteinabbau zusätzliche Energie frei setzt, die über den Urin ausgeschieden wird.
Umrechnungsfaktoren zur Energieberechnung
Um Kilojoule in Kilokalorien umzurechnen zu können und umgekehrt, werden bestimmte Umrechnungsfaktoren eingesetzt. Diese Umrechnungsfaktoren, die zur Ermittlung des Brennwerts herangezogen werden, richten sich nach der Nährstoffgruppe und sind EU-weit einheitlich im Anhang XIV. der EU-Verordnung Nr. 1169/2011 geregelt.
| Nährstoffgruppe | Umrechnungsfaktor |
|---|---|
| Kohlenhydrate | 17 kJ/g – 4 kcal/g |
| Mehrwertige Alkohole | 10 kJ/g – 2,4 kcal/g |
| Eiweiß | 17 kJ/g – 4 kcal/g |
| Fett | 37 kJ/g – 9 kcal/g |
| Salatrims* | 25 kJ/g – 6 kcal/g |
| Ethylalkohol | 29 kJ/g – 7 kcal/g |
| organische Säuren | 13 kJ/g – 3 kcal/g |
| Ballaststoffe | 8 kJ/g – 2 kcal/g |
| Erythritol | 0 kJ/g – 0 kcal/g |
* Salatrims (engl. Abkürzung für kurz- und langkettige Triacylglyceridmoleküle) sind entwickelte Fettersatzstoffe, die als neue Lebensmittelzutat gelten. Bei der Gruppe der Salatrims handelt sich um restrukturierte Triglyceride. Lebensmittel müssen den Hinweis enthalten, dass bei Verzehr von mehr als 30 Gramm pro Tag Beschwerden im Darm-Darmtrakt auftreten können und dass das Produkt für Kinder ungeeignet ist.
Kalorien und Diäten
Diäten zur Gewichtsabnahme werden in der Regel nach negativer Energiebilanz gestaltet. Nach dem Prinzip der negativen Energiebilanz lassen sich nach der Ermittlung des persönlichen Kalorienbedarfs (Gesamtumsatz) entsprechende Diäten zur Gewichtsreduktion gestalten. Das funktioniert durch die Verschiebung des Verhältnisses von Energiezufuhr und Energieverbrauch nach folgenden Grundsätzen:
Ausgeglichene Energiebilanz
Das Körpergewicht bleibt konstant, wenn die aufgenommenen Kalorien innerhalb von 24 Stunden verbraucht werden.
Positive Energiebilanz
Es kommt zur Gewichtszunahme, wenn die Kalorienzufuhr den Verbrauch übersteigt.
Negative Energiebilanz
Es kommt zur Gewichtsabnahme, wenn der Kalorienverbrauch höher ist als die Kalorienzufuhr. Dieses Ergebnis kann erzielt werden, indem der tägliche nötige Gesamtumsatz an Kalorien unterschritten wird und/oder zusätzlicher Energiebedarf durch Bewegung entsteht.
Seriöse Diäten basieren auf wissenschaftlich gesicherten Erkenntnissen und berücksichtigen den neuesten Stand der ernährungsmedizinischen Forschung. Lesen Sie mehr zum Thema und zu den Qualitätskriterien unter Diätcheck
Bildquelle Titelbild: © pia-pictures/Fotolia.com ID 61274074 (stock.adobe.com)
Autor: Katja Schulte Redaktion
Datum: 05/2016 | aktualisiert 13.11.2023
Quellen und weiterführende Informationen:
Gewichtszunahme in den Wechseljahren stoppen. Pharmazeutische Zeitung. 15.08.2023
Hans Konrad Biesalski, Stephan C. Bischoff, Christoph Puchstein. Ernährungsmedizin nach dem Curriculum Ernährungsmedizin und der DGE, 4. Auflage, Thieme-Verlag. Stuttgart 2010
Verordnung (EG) Nr. 258/97 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 27. Januar 1997 über neuartige Lebensmittel und neuartige Lebensmittelzutaten
Robert F. Schmidt, Florian Lang, Manfred Heckmann. Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie. 31. Auflage. Springer Medizin Verlag. Heidelberg 2010
Verordnung (EU) Nr. 1169/2011 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 25. Oktober 2011 betreffend die Information der Verbraucher über Lebensmittel und zur Änderung der Verordnungen (EG) Nr. 1924/2006 und (EG) Nr. 1925/2006 des Europäischen Parlaments und des Rates und zur Aufhebung der Richtlinie 87/250/EWG der Kommission, der Richtlinie 90/496/EWG des Rates, der Richtlinie 1999/10/EG der Kommission, der Richtlinie 2000/13/EG des Europäischen Parlaments und des Rates, der Richtlinien 2002/67/EG und 2008/5/EG der Kommission und der Verordnung (EG) Nr. 608/2004 der Kommission Text von Bedeutung für den EWR
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