Vier Phasen des Energieverbrauchs im Lebensverlauf

Autor/in: , Redaktion: Dr. Bertil Kluthe
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Dienstag, 19. Oktober 2021

Unser Stoffwechsel und damit auch unser Energieverbrauch durchlaufen während unseres Lebens vier große Phasen. Dies geht aus einer großen internationalen Studie hervor, in der der Energieverbrauch von Menschen kurz nach der Geburt bis ins hohe Alter untersucht wurde. Die Ergebnisse zeichnen ein überraschend anderes Bild als bislang angenommen.

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Die Frage nach dem täglichen Energieverbrauch und dem Einfluss des Alters darauf beschäftigt nicht nur Menschen, die auf ihr Gewicht achten oder abnehmen möchten. „Wir wissen überraschend wenig über den Gesamtenergiebedarf des Menschen oder wie sich dieser im Laufe der Lebenszeit verändert“, erklären Herman Pontzer, außerordentlicher Professor für evolutionäre Anthropologie an der Duke University, und seine Kollegen. Eine Erklärung hierfür ist, dass der gesamte Energieumsatz von Menschen nur mit größerem Aufwand ermittelt werden kann. Im Gegensatz dazu lässt sich der Ruheumsatz relativ gut im Labor messen.

Aus früheren Untersuchungen ist bekannt, dass der Körper 50 bis 70 Prozent der Energie benötigt, um Stoffwechselprozesse aufrechtzuerhalten. Dieser Grundumsatz variiert abhängig vom Geschlecht, dem Alter, der Muskelmasse und sogar der Tageszeit. Die restlichen 30 bis 50 Prozent schwanken deutlich stärker. Das genaue Ausmaß und die zugrunde liegenden Ursachen waren bislang allerdings kaum bekannt.

Seit den 1980ern gibt es eine Methode zur Messung des Gesamtenergieumsatzes unter Alltagsbedingungen. Hierbei trinkt die Testperson sogenanntes „doppelt markiertes Wasser„. Bei diesem Wasser wurden die Sauerstoff- und Wasserstoffatome im Vorfeld durch die jeweils selteneren, schwereren Isotope ausgetauscht. Die Zeitspanne, bis die Isotope im Urin nachweisbar ist, gibt Ausschluss über den Zellstoffwechsel. Dieses Verfahren ist allerdings sehr aufwendig und teuer. Daher wurden bislang nur kleine Gruppen untersucht.

Um den Verlauf des Energieverbrauchs über die gesamte Lebensspanne valide untersuchen zu können, haben sich nun mehrere Labore zusammengetan und die Ergebnisse ihrer Messungen in einer gemeinsamen Datenbank gesammelt. Auf diese Weise wurden die Daten von über 6.000 Personen aus 29 Ländern im Alter von 8 Tagen bis 95 Jahren in die Analyse mit einbezogen.

„Es gibt viele physiologische Veränderungen, die mit dem Erwachsenwerden und Älterwerden einhergehen“, berichtet Pontzer. „Denken Sie an Pubertät, Wechseljahre und andere Lebensphasen. Das Seltsame ist, dass das Timing unserer ‚metabolischen Lebensphasen‘ nicht mit diesen typischen Meilensteinen übereinstimmt.“ Gemeinsam mit seinen Kollegen erkannte Pontzer, dass sich die Stoffwechselaktivität und der Energieverbrauch von Menschen in vier Phasen einteilen lassen.

Das Leben startet mit der Phase des höchsten Energieverbrauchs: Im Alter zwischen 0 und einem Jahr verbraucht ein Baby sage und schreibe 50 Prozent mehr Kalorien pro fettfreier Masse als ein Erwachsener. „Natürlich wachsen auch die Säuglinge in dieser Zeit“, räumt Pontzer ein. „Aber ihr Energieverbrauch schießt weit höher nach oben als man anhand ihrer Körpergröße und Entwicklung erwarten würde. Offenbar laufen in den Zellen eines Babys Prozesse ab, die wir bisher noch nicht kennen.“

Nach dem ersten Geburtstag verlangsamt sich der Stoffwechsel der Kinder langsam, aber kontinuierlich: Pro Jahr nimmt der Kalorienverbrauch um durchschnittlich drei Prozent ab. Interessanterweise setzt sich dieser Rückgang des Energieverbrauchs auch während der Pubertät fort. „Wir haben wirklich gedacht, dass die Pubertät anders sein würde, aber das ist sie nicht“, erläutert Pontzer. Erst im Alter von 20 Jahren stoppt die Abnahme des Energieverbrauchs.

In den darauffolgenden 40 Jahren bleibt der Gesamtumsatz im Großen und Ganzen stabil. Demnach lässt sich das zunehmende Gewicht vieler berufstätiger Menschen eher auf andere Faktoren zurückführen und nicht durch eine Veränderung des Energieverbrauchs erklären, folgern die Wissenschaftler. Selbst während der Schwangerschaft bleibt der Energieumsatz pro Kilogramm fettfreier Masse konstant, da der zunehmende Energiebedarf während der Schwangerschaft mit einem erhöhten Körpergewicht der werdenden Mutter einhergeht.

Die nächste Phase setzt erst im Alter von ca. 63 Jahren ein. Dann verlangsamt sich der Energieverbrauch allmählich, und zwar um 0,7 Prozent pro Jahr. Dies hat zur Folge, dass ein 90-Jähriger rund ein Viertel weniger Kalorien benötigt als zuvor im mittleren Alter. Schuld daran ist allerdings nicht nur der altersbedingte Verlust der Muskelmasse. „Wir haben das schon herausgerechnet“, erläutert Pontzer und ergänzt: „Die Abnahme liegt daran, dass die Zellen ihren Stoffwechsel verlangsamen.“

Dieses Muster des Energieverbrauchs blieb sogar erhalten, wenn unterschiedliche Aktivitätslevel der Menschen bei der Auswertung mitberücksichtigt wurden.

Lange Zeit war es schwer zu analysieren, was Veränderungen beim Energieverbrauch antreibt, weil das Altern mit so vielen anderen Veränderungen einhergeht, erläutert Pontzer. Aber die Forschung unterstützt die Idee, dass es sich um mehr handelt als um altersbedingte Veränderungen des Lebensstils oder der Körperzusammensetzung. „All dies deutet darauf hin, dass sich der Gewebestoffwechsel, die Arbeit, die die Zellen leisten, im Laufe der Lebensspanne auf eine Weise verändert, die wir zuvor nicht vollständig verstanden haben“, resümiert Pontzer. „Man braucht wirklich einen großen Datensatz wie diesen, um diese Fragen zu beantworten.“

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verfasst von am 19. Oktober 2021 um 08:16

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