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Betrachten wir zuallererst die zwei lebensnotwendigen Prozesse des menschlichen Körpers:

A) Energieaufnahme

Nährstoffe, die mit den Nahrungsmitteln aufgenommen werden, dienen der Aufrechterhaltung aller lebenswichtigen Funktionen des Körpers. Nährstoffe unterteilen sich in Fett, Kohlenhydrate, Eiweiß, Mineralstoffe, Vitamine und Wasser.

Die drei energiereichsten Stoffe sind:

Fett

Der Körper benötigt gesättigte und ungesättigte Fettsäuren. Zweitere können vom menschlichen Körper nicht selbst hergestellt werden, sondern müssen in ausreichender Menge über die Nahrung aufgenommen werden. Dies sind die sogenannten essentiellen Fettsäuren. Fett ist in erster Linie ein Energielieferant, der im Körper als Depotfett oder Baufett abgespeichert wird. Überschüssige Energie wird hierbei in Depotfett umgewandelt, das anschließend leicht wieder zur Energiegewinnung mobilisiert werden kann. Baufett hingegen dient zum Schutz und als Stütze der Organe und zum Füllen von Hohlräumen. In Hungerperioden wird es nur ganz langsam abgebaut.

Kohlenhydrate

Kohlenhydrate dienen hauptsächlich der Energieerzeugung. Sie werden unterteilt in

Monosaccharide (Einfachzucker, die bekanntesten: Glukose und Fruktose)
Disaccharide (Zweifachzucker, der bekannteste: normaler Rohrzucker)
Polysaccharide (Mehrfachzucker, aus Pflanzen hergestellt, die bekanntesten: Stärke und Zellulose).

Die Saccharide werden alle im Darm zu Monosacchariden aufgespalten, diese werden über das Blut zur Leber transportiert und dort in Glukose umgewandelt. Die Zellulose ist ein unverdaulicher Bestandteil der pflanzlichen Zellwände und hilft als Ballaststoff bei der Darmtätigkeit. In Abbildung 1 zeigt sich der Unterschied zwischen der Aufnahme von Traubenzucker (Monosaccharide) und pflanzlicher Stärke (Polysaccharide). Je komplexer die Mehrfachzucker sind, desto länger braucht der Körper, um diese in Glukose umzuwandeln, der Blutzuckerspiegel steigt langsamer an und das Sättigungsgefühl hält länger an. Die Aufnahme der gleichen Menge reiner Glukose dagegen wirkt sich drastisch aus, der Blutzuckerspiegel schnellt in die Höhe und fällt anschließend schnell wieder ab. Daher haben wir z.B. nach dem Verspeisen eines Schokoriegels bald wieder Hunger.

Abbildung 1: Vergleich des Blutzuckerspiegels nach Aufnahme der gleichen Menge reiner Glukose und Stärke

Die Aufnahme von stärkehaltigen Lebensmitteln sollte daher der schnellen Zuckerzufuhr vorgezogen werden. Die blutzuckersteigernde Wirkung der Kohlenhydrate wird durch den glykämischen Index angegeben.

Eiweiß

Eiweiß dient dem Aufbau aller wesentlichen Strukturelemente des Körpers (u.a. Muskeln) und vieler Funktionselemente (z.B. Enzyme, Antikörper). Der Körper baut diese Strukturen aus Nahrungseiweiß selbst auf. Enzyme helfen uns dabei, Infektionskrankheiten abzuwehren und die Körperwärme auf einem konstanten Niveau zu halten.

Täglich sollen ca. 0,8 g pro kg Körpergewicht Eiweiß aufgenommen werden. Bei Ausdauersport steigt die Menge auf ca. 1,2 g, bei Muskelaufbautraining auf ca. 1,4 g pro kg Körpergewicht an. Dies kann leicht über die Nahrung aufgenommen werden. Selbst wenn täglich mehr Eiweiß in den Körper gelangt, ist dies nicht schädlich. Neue wissenschaftliche Untersuchungen haben gezeigt, dass der Überschuss über die Nieren ohne Probleme wieder ausgeschieden wird. Auch auf den Cholesterinspiegel hat die Aufnahme mehrerer Hühnereier pro Tag keinen Einfluss.

Somit hat jeder Nährstoff seine Berechtigung, man sollte keinen davon aus seiner Ernährung streichen. Es kommt nur auf die richtige und gesunde Zusammenstellung der Nahrung an.

B) Energieverbrauch

Die im Körper abgespeicherte bzw. über die Nahrung aufgenommene Energie wird zur Erhaltung aller lebensnotwendigen Funktionen wieder verbraucht, d.h. unsere Organe (Herz, Gehirn, etc.) und Muskeln müssen ständig mit Energie versorgt werden und auch zur Aufrechterhaltung unserer Körpertemperatur benötigen wir Energie. Um das Ganze besser zu verstehen, betrachten wir als Erstes wieder den biologischen Vorgang:

Bereits im Darmtrakt und in der Leber wird mit der Zersetzung der Nahrungsbestandteile begonnen. Dabei wird jeweils ein bestimmter Prozentsatz an Wärme abgegeben, der später nicht mehr zur Energiegewinnung genutzt werden kann:

3% bei Fetten
4% bei Kohlenhydraten
25% bei Eiweiß.

Anschließend werden in den Mitochondrien, welche sich in jeder menschlichen Körperzelle befinden, die Glukosemoleküle mit Hilfe von Sauerstoff in ihre Bestandteile zerlegt. Dabei wird Energie und Wärme erzeugt (wie bei einem Verbrennungsvorgang). Es werden rund 60 Prozent der in der aufgenommenen Nahrung gespeicherten Energie als Wärme freigesetzt, die restlichen 40 Prozent können vom Körper weiterverwendet werden. Die Wärme wird genutzt, um die Körpertemperatur aufrechtzuerhalten. Das heißt sogar bei konstanter Ruhe verbrennt unser Körper Energie. Dies wird als Grundumsatz bezeichnet. Rund 80 Prozent der Höhe des Grundumsatzes werden durch die Körpermasse vorgegeben, die restlichen 20 Prozent werden durch andere Faktoren beeinflusst wie z.B. das Alter und den Ernährungszustand.

Zur Bestimmung des Grundumsatzes kann folgende Formel herangezogen werden:

Da in den Fettzellen keine Energie umgewandelt werden kann, trägt Fett zum Grundumsatz nichts bei, man sollte daher hauptsächlich auf den Körperfettanteil achten. Der Körperfettanteil ist der Anteil der Fettmasse am Gesamtgewicht. Bei schlanken Männern beträgt dieser Anteil ca. 15 Prozent, bei Frauen hingegen 25 Prozent. Daher ist bei Frauen die Masse der Energie verbrauchenden Körperzellen — bei gleichem Körpergewicht — geringer als bei Männern. Dies schlägt sich in einem ungefähr 10-Prozent geringeren Grundumsatz nieder. Weiterhin gilt für die oben genannte Formel der Hinweis, dass diese nur im Alter zwischen 20 und 35 Jahren gültig ist. Mit zunehmendem Alter verringert sich der Grundumsatz alle 10 Jahre um ca. 3 Prozent.

Was passiert jedoch wenn wir uns zusätzlich bewegen?

Nun, hier haben vor allem die Muskelzellen die Fähigkeit, den Energieumsatz beträchtlich zu erhöhen. Kurz gesagt, wenn wir uns bewegen, verbrauchen wir mehr Energie. Je nach Aktivität mehr oder weniger. Dieser Energieverbrauch wird mit dem körperlichen Aktivitätsindex PAL (Physical Activity Level) angegeben, welcher den Faktor des Grundumsatzes darstellt. Der beträgt bei Menschen mit einer überwiegend sitzenden Tätigkeit ungefähr 1,4 bis 1,8 (je nach Bewegung) und kann bei Hochleistungssportlern auf 4,0 anwachsen. Das heißt, es wird hier das 1,4 (bis 1,8)-fache bzw. das Vierfache des Grundumsatzes an Energie benötigt, um eine ausgeglichene Energiebilanz zu erzielen und somit das Körpergewicht zu halten.

Mit mehr Muskeln erhöht sich somit nicht nur der Energie-, sondern auch der Grundumsatz.

Der Energiegehalt gibt an, wie viel Energie aus einem Kilo eines bestimmten Nährstoffes bei einer vollständigen Verbrennung freigesetzt wird:

Fett: 9500 kcal
Kohlenhydrate: 4500 kcal
Eiweiß: 3000 kcal

Da bei der Verbrennung Sauerstoff benötigt wird, muss dieser unbedingt mit einbezogen werden. Nachfolgende Übersicht gibt an, wie viele Kalorien mit einem Liter Sauerstoff bei der Verbrennung gewonnen werden:

Fett: 4700 kcal
Kohlenhydrate: 5000 kcal
Eiweiß: 4500 kcal

Betrachtet man beide Tabellen, sieht man, dass Fett die höchste Energiedichte im Körper hat und dieser somit jede überschüssige Energie als Fett leicht abgespeichert. Abbildung 2 zeigt den Energiespeicher im Körper. Man erkennt das große Fettdepot. Wenn wir abnehmen wollen, müssen wir genau diesen Energiespeicher angreifen. Die Verbrennung von Fett ist jedoch nur mit Sauerstoff möglich, sprich bei körperlichen Belastungen mit geringer Intensität (z.B. langsamer Dauerlauf, bei dem man sich nebenbei noch unterhalten kann).

Abbildung 2: Energiespeicher im menschlichen Körper

Der biologische Vorgang zum Abbau von Kohlenhydraten ist zweigeteilt. Ein kleiner Teil (5%) kann ohne Sauerstoff stattfinden, der größere (95%) benötigt diesen zur Verbrennung. Das bedeutet, dass der kleinere Teil im anaeroben (sauerstoffarmen) Zustand geschieht, wenn die Zellen aufgrund von starker körperlicher Belastung (Hochleistungssport) keinen Sauerstoff zur Verfügung haben. Der geringe Kohlenhydratspeicher ist deshalb schnell leer. Um beim Sport eine konstante Leistung zu erbringen, muss dieser zwischendurch wieder aufgefüllt werden.

Die Nettoenergieausbeute des Eiweißes ist relativ gering und spielt im Energiestoffwechsel eher eine untergeordnete Rolle, das aufgenommene Eiweiß wird zügig zu Wärme und Aminosäuren weiterverarbeitet.

C) Vergleich Energieaufnahme und Energieverbrauch

Betrachten wir nun beide Prozesse zusammen, lässt sich die Zu- oder Abnahme des Körpergewicht leicht erklären.

Energieaufnahme = Energieverbrauch → Körpergewicht bleibt konstant
Energieaufnahme > Energieverbrauch → Körpergewicht steigt
Energieaufnahme < Energieverbrauch → Körpergewicht sinkt

Will man nun abnehmen, kann man entweder die Energieaufnahme reduzieren und den Verbrauch konstant halten, den Energieverbrauch erhöhen und gleichzeitig die Aufnahme gleich halten oder die beste Möglichkeit: die Energieaufnahme reduzieren und gleichzeitig den Energieverbrauch erhöhen.

Dabei ist es wichtig, dass man die Nahrungsaufnahme persönlich analysiert und anschließend seine Ernährung dauerhaft umgestellt. Schnelle Erfolge können zwar augenscheinlich mit Diäten und Abmagerungskuren erreicht werden, einen durchschlagenden Erfolg jedoch werden Sie damit nicht haben. Meistens kommt es kurz nach der Diät darauf zum sogenannten Yo-Yo-Effekt, d.h. man nimmt schnell wieder zu und wiegt hinterher oft mehr als vorher.

Um erfolgreich abnehmen zu können, müssen folgende Voraussetzung erfüllt werden:

Reduzieren des Körperfettanteils
Erhöhung der Muskelmasse
Verbesserung der Sauerstoffaufnahme.

Die drei genannten Prozesse beeinflussen sich nicht nur gegenseitig, sondern haben auch Einfluss auf die Risikofaktoren Insulinempfindlichkeit, die Zusammensetzung der Blutfette und den Blutdruck. Diese Risikofaktoren führen zu den neuen Volkskrankheiten wie Typ-2-Diabetes, Arteriosklerose mit seinen Folgeerscheinungen Herzinfarkt und Schlaganfall sowie Bluthochdruck. Diese sind auf eine ungesunde Ernährung und mangelnde Bewegung zurückzuführen und treffen uns vor allem im Alter hart.