Leistungsumsatz

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 12. November 2021

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Der Leistungsumsatz ist der Gesamtenergieverbrauch eines Menschen innerhalb von 24 Stunden abzüglich seines Grundumsatzes, der dem Erhaltungsbedarf nüchtern in Ruhe entspricht. Der Leistungsumsatz ist hauptsächlich abhängig von Tätigkeit und Gewicht und wird wie auch der Grundumsatz in Kilokalorien oder Kilojoule angegeben.

Da eine direkte Messung bei den meisten Tätigkeiten mit sehr hohem Aufwand verbunden ist, wird der Leistungsumsatz näherungsweise durch Multiplikation des Grundumsatzes mit dem dimensionslosen Faktor PAL (Physical Activity Level) ermittelt.

Was ist der Leistungsumsatz?

Der Leistungsumsatz entspricht dem gesamten Energieverbrauch eines Menschen innerhalb von 24 Stunden, der über den Erhalt der körperlichen Grundfunktionen (Grundumsatz) hinausgeht.

Als Grundumsatz wird der tägliche Energieverbrauch des Menschen bei völliger Ruhe, nüchtern und bei 28 Grad Celsius Umgebungstemperatur bezeichnet, bei der der Körper keine zusätzliche Leistung für die Aufrechterhaltung der Körpertemperatur aufbringen muss.

Der Leistungsumsatz wird wie der Grundumsatz in Kilojoule oder Kilokalorien angegeben. Eine direkte Messung des Gesamtumsatzes (Grundumsatz plus Leistungsumsatz) stößt bei vielen körperlichen Tätigkeiten auf technische Schwierigkeiten und wäre mit erheblichem Aufwand verbunden. Deshalb begnügt man sich meist mit der näherungsweisen Berechnung des Gesamtumsatzes mittels PAL-Faktor (Physical Activity Level), mit dem der Grundumsatz multipliziert wird.

Bei körperlich anstrengenden Tätigkeiten, wie etwa Hochleistungssport, wird ein PAL von 2,0 bis 2,4 in Ansatz gebracht. Das bedeutet, dass für einen erwachsener, normalgewichtigen Mann mit einem Grundumsatz von 8.100 Kilojoule proTag, bei sehr schwerer körperlicher Arbeit ein Gesamtumsatz von 8.100 kJ x 2,4 = 19.440 veranschlagt wird. Der Leistungsumsatz beträgt in diesem Fall 19.440 kJ (Gesamtumsatz) minus 8.100 kJ (Grundumsatz) = 11.340 kJ. Das entspricht einem Leistungsumsatz von 2.708 Kilokalorien. Bei durchtrainierten Menschen kann der Gesamtumsatz in Extremfällen bis auf etwa 50.000 kJ, entsprechend 11.900 kcal, steigen.

Funktion & Aufgabe

Der Hauptnutzen, der sich aus der Abschätzung des Leistungsumsatzes bzw. des Gesamtumsatzes ergibt, liegt in der Diätetik in der Möglichkeit, über die Ernährung eine ausgeglichene Energiebilanz zu erreichen. Eine ausgeglichene Energiebilanz bedeutet dabei, dass die Energiezufuhr über die Nahrung und den Gesamtverbrauch ausgeglichen sind.

Bei nachhaltiger überschüssiger Energiezufuhr handelt es sich um eine positive und bei zu geringer Energiezufuhr im Vergleich zum Verbrauch um eine negative Energiebilanz. Für die näherungsweise Abschätzung des individuellen Grundumsatzes stehen mehrere Formeln zur Verfügung, die neben der Körpermasse auch Geschlecht, Alter und Körpergröße berücksichtigen. Allerdings muss dabei beachtet werden, dass der Grundumsatz je nach Hormon- und Stoffwechselstatus erheblichen Schwankungen unterliegen kann, so dass die Berechnung des Gesamtumsatzes mittels PAL-Faktor immer nur eine grobe Abschätzung und Annäherung ist.

Bei überwiegend sitzender Schreibtisch- oder Bildschirmtätigkeit mit wenig Ausgleichssport liegt der PAL bei 1,2 bis 1,5. Für den Laufsport kann der Leistungsbedarf auch direkt abgeschätzt werden, in Abhängigkeit von Körpergewicht und Laufdistanz. Als Näherung wird der Energiebedarf mit 4 kJ je kg Körpermasse und je km Distanz angenommen. Das bedeutet, dass ein erwachsener Mann mit einer Körpermasse von 80 kg auf einer Laufstrecke von 10 km 4 kJ x 80 kg x 10 km = 3.200 Kilojoule verbrennt, äquivalent zu 764 Kilokalorien. Die Näherungsformeln für den Energieverbrauch gelten strenggenommen nur für einen Stoffwechsel, der sich im individuellen Normalmodus befindet.

Der Mensch verfügt über einen Hunger- oder Notstoffwechsel, auf den er umschaltet, wenn eine negative Energiebilanz von mehr als 500 kcal in drei aufeinanderfolgenden Tagen erreicht wird. Es handelt sich dabei um ein genetisch fixiertes Hungerstoffwechselprogramm, bei dem physiologische Vorgänge stark verlangsamt sind und der Grundumsatz um bis zu etwa 50 % reduziert sein kann. Das Notprogramm war entwicklungsgeschichtlich wohl dafür relevant, Zeiten mit knappem Nahrungsangebot besser und länger überstehen zu können.

Krankheiten & Beschwerden

Der Leistungsumsatz ist nicht nur von der absoluten Arbeit abhängig, die der Körper bzw. die Muskeln über eine Zeiteinheit hinweg leisten, sondern von der Effizienz, mit der der individuelle Körperstoffwechsel das zur Verfügung gestellte Energieangebot in Form verdaulicher Kohlenhydrate, Eiweiße und Fette nutzt.

Bei gesunden Menschen mit stabilem Herz-Kreislaufsystem und einem Stoffwechselprogramm, das sich im Normalmodus befindet, sind die Unterschiede im Leistungsumsatz für die gleiche Tätigkeit relativ gering, so dass mit PAL-Werten gute Näherungen für den Leistungsumsatz erzielt werden.

Großen Einfluss auf den Leistungsumsatz im Sinne einer Effizienzsteigerung, hat die Umschaltung des Körperstoffwechsels auf den Hungerstoffwechsel, der längeres Überleben bei dauerhaft geringem Nahrungsangebot sichert. Die Leistungsfähigkeit der Muskeln ist zwar ein wenig reduziert, aber die Energieausnutzung der körpereigenen Reserven verläuft so effizient wie möglich. Für gleich geleistete Arbeit ist der Leistungsumsatz – ähnlich wie beim Grundumsatz – reduziert.

Eine bewusst herbeigeführte Verschlechterung der Effizienz des Grund- und Leistungsumsatzes kann durch den Verzehr sehr scharf gewürzter Speisen erzielt werden. Vor allem das Capsaicin, das unter anderem in Chili, Curry, Peperoni und Cayennepfeffer enthalten ist, führt zu einer Beschleunigung des Stoffwechsels mit einer Reduzierung des Wirkungsgrades, und damit zu einer deutlichen Erhöhung des Grund- und Leistungsumsatzes. Das erklärt auch die schlankmachende Wirkung scharf gewürzter Speisen, die bei gleichem Energieangebot in Form verdaulicher Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße weniger Möglichkeiten zur Bildung und Einlagerung von Fettreserven bieten.

Einfluss auf Leistungs- und Grundumsatz im Sinne dämpfender oder beschleunigender Wirkung haben eine Reihe von Krankheiten, die sich auf den Hormonhaushalt auswirken. Beispielhaft hierfür steht die Hypothyreose, die Schilddrüsenunterfunktion, die eine zu geringe Thyroxinausschüttung beinhaltet.

Ähnliche hormonelle Einschnitte erleben Frauen in der Menopause. Der veränderte Hormonhaushalt führt zu einem geringeren Grund- und Leistungsumsatz, so dass sich bei den Frauen bei unverändertem Essverhalten häufig eine ungewollte Gewichtszunahmen einstellen. Ähnliche Auswirkungen haben eine Reihe von Antidepressiva in Form unerwünschter Nebenwirkungen.

Quellen

Arasteh, K., et. al.: Innere Medizin. Thieme, Stuttgart 2013
Herold, G.: Innere Medizin. Selbstverlag, Köln 2016
I care Krankheitslehre. Thieme, Stuttgart 2015

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