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Ausblick

Energieumsatz im Sport

Grundumsatz

Der Grundumsatz ist die Energie E1, die ein Mensch in Ruhe für die Aufrechterhaltung der lebenswichtigen Körperfunktionen (Atmung, Herzschlag, usw.) pro Tag benötigt. Diese Energie wird schließlich als Wärme an die Umgebung abgegeben.

Der Grundumsatz ist vor allem abhängig von Geschlecht, Alter, Größe, Gewicht, und Muskelmasse. Faustregel für den Grundumsatz:

Für einen Erwachsenen beträgt der Grundumsatz im Durchschnitt 1 kcal (Kilokalorie) pro kg Körpergewicht und Stunde.

Hinweise

  • 1,00 kcal = 4,19 kJ

  • Genauere Betrachtungen zeigen, dass der Grundumsatz von folgenden Größen abhängt:

    • Gewicht und Körpergröße (Grundumsatz steigt mit Gewicht und Körpergröße an)

    • Geschlecht (Männer haben einen etwas höheren Grundumsatz als Frauen)

    • Alter (mit zunehmendem Alter nimmt der Grundumsatz ab)

    • Zusammensetzung des Körpers (je mehr Muskeln, desto höher der Grundumsatz)

Berechne mit Hilfe der Faustregel den Grundumsatz E1 einer "Normperson" mit der Masse 70 kg in MJ.

Berechne weiter, welche Leistung dem Grundumsatz bei der "Normperson" zuzuordnen ist.

Arbeitsumsatz

Führt ein Mensch eine körperliche Tätigkeit aus, so braucht er chemische Energie zur Deckung des Grundumsatzes E1 und zusätzlich chemische Energie E2 (Arbeitsumsatz) für seine körperliche Aktivität.

Stark vergröbernd kann man davon ausgehen, dass etwa ein Drittel des Arbeitsumsatzes durch die Muskeln in mechanische Arbeit und zwei Drittel des Arbeitsumsatzes in Wärme gewandelt werden.

Art der Tätigkeit   PAL-Wert
Rein sitzende oder liegende Lebensweise (z.B. bei Krankheit oder in hohem Alter) 1,2
Schreibtischarbeit, Bildschirmarbeit 1,4 - 1,5
Kraftfahrer, Fließbandarbeiter 1,6 - 1,7
Vorwiegend gehende und stehende Tätigkeiten (z.B. Hausfrauen, Verkäufer, Handwerker, Mechaniker) 1,8 - 1,9
Körperlich anstrengende Tätigkeiten (z.B. Bauarbeiten, Leistungssport, Arbeit in der Land- und Forstwirtschaft) 2,0 - 2,4

PAL-Werte

Es ist einleuchtend, dass der Arbeitsumsatz stark von der Art der ausgeführten Tätigkeit abhängt. Der PAL-Wert (engl.: physical activity level) für eine Tätigkeit gibt an, mit welchem Faktor man den Grundumsatz multiplizieren muss, damit man die gesamte chemische Energie (E1 + E2) bekommt, die ein Mensch für die Ausführung einer bestimmten Tätigkeit benötigt.

Hinweis

Die PAL-Werte lassen sich auch auf die entsprechenden Leistungen übertragen.

Art der Tätigkeit Auf die Masse bezogene Leistung in W/kg
Schlafen 1,15
Ruhig sitzen 1,54
Handarbeit (z.B. Nähen) 1,92
An- und ausziehen 2,05
Singen 2,18
Abwaschen, Bügeln 2,43
Leichte Freiübungen 3,20
Radfahren (v = 13 km/h) 3,25
Spazieren gehen (v = 4,5 km/h) 3,84
Radfahren (v = 20 km/h) 4,44
Treppen abwärts gehen 5,77
Tennis, Schwimmen 8,33
Schnell laufen (v = 8,8 km/h) 9,61
Sehr schnell laufen (v = 12,6 km/h) 16,02
Treppen aufwärts steigen 17,94
In der nebenstehenden Tabelle ist für verschiedene Tätigkeiten (insbesondere sportliche Aktivitäten) angegeben, welche "chemische Leistung" der menschliche Organismus pro Kilogramm Körpergewicht aufbringen muss.

Berechne mit Hilfe der Tabelle den PAL-Wert für das Treppensteigen einer Person mit 70 kg.

Unter dem Stichwort "kalorienrechner Sport" findet man Onlinerechner, die für alle Sportarten und die Dauer der Ausübung die verbrauchten Kalorien berechnen.

Deckung des Kalorienbedarfs

  kcal pro Gramm kJ pro Gramm  
Fette 9 37
Kohlehydrate 4 17
Eiweiße 4 17

Die chemische Energie, welche wir für den Grundumsatz und unsere körperlichen Aktivitäten benötigen, wird durch unsere Nahrungsmittel bereitgestellt. Die wichtigsten Inhaltsstoffe unserer Nahrung sind in der Tabelle angegeben.

Es wird empfohlen, dass unsere Ernährung zu ca. 55% - 60% aus Kohlehydraten, 25% - 30% aus Fett und etwa 10% - 15% aus Eiweiß besteht. Daneben sollte unsere Nahrung noch ausreichend sogenannte Vitalstoffe (Vitamine, Mineralstoffe, sekundäre Pflanzenstoffe usw.) enthalten. Aus der Tabelle sieht man, dass 1Gramm Fett etwa doppelt so viele Kilokalorien enthält, wie z.B. Kohlehydrate.

Wer genauer wissen will, aus welchen Inhaltsstoffen die Lebensmittel bestehen und wie viel Energie man sich mit ihnen zuführt, dem seien die sogenannten Kalorienrechner empfohlen, die leicht im Internet zu finden sind.

Zum Beispiel bietet die Allgemeine Ortskrankenkasse einen sehr detaillierten Kalorienrechner an.

Prüfe mit den angebotenen Kalorienrechnern, ob bei Hans (\(50\rm{kg}\)) eine Stunde Schwimmen ausreicht, damit er die mit einer Tafel Schokolade (\(100\rm{g}\)) zugeführte Energie wieder "abarbeitet".