Kalorien verbrennen: Warum kann ich nicht abnehmen, obwohl ich jeden Tag trainiere?

Viele Menschen verlassen sich beim Abnehmen auf Sport, stellen jedoch fest, dass sie trotz viel Sport nicht abnehmen können. Manchmal liegt das daran, dass Sie zu hart trainiert und zu viel leckeres Essen gegessen haben, manchmal liegt es aber wahrscheinlich auch daran, dass Sie die Aufnahme Ihres Körpers überschätzt haben. Tatsächlich verfügt der Körper über einen ganz eigenen „Algorithmus“ – Studien zeigen, dass mehr Bewegung nicht unbedingt zu einem höheren Kalorienverbrauch führt und der Grundumsatz im mittleren Alter nicht signifikant abnimmt. Wenn Sie abnehmen möchten, ist es daher möglicherweise wichtiger, „Ihre Ernährung zu kontrollieren“. während „Beine bewegen“ uns gesünder macht.

Geschrieben von Gu Shuchen

„Beherrsche deinen Mund und bewege deine Beine“ galt schon immer als goldene Regel zum Abnehmen. Wenn Sie der Versuchung köstlichen Essens (Kalorien) ausgesetzt sind, lassen Sie sich entweder von Ihren Begleitern überreden oder trösten sich selbst: „Es ist okay, ich werde später mehr Sport treiben und das zusätzliche Essen verbrennen!“ Denn durch Sport lassen sich Kalorien verbrennen. Aber ist Ihnen schon einmal aufgefallen, dass die Wirkung der „Beinbewegung“ sehr mysteriös ist – Sie trainieren jeden Tag, aber Ihr Gewicht bleibt gleich? Wie das Sprichwort sagt: Sie haben Ihren Gewichtsverlustplan und Ihr Körper hat seinen eigenen, einzigartigen Algorithmus.

Wenn wir effektiv abnehmen möchten, müssen wir zunächst unbedingt verstehen, wie der Körper Energie verbraucht. Der Gesamtenergieverbrauch (TEE) ist die Energiemenge, die die 37 Billionen Körperzellen innerhalb von 24 Stunden verbrauchen. Es handelt sich um die Summe des Energieverbrauchs einschließlich des Grundenergieverbrauchs (BEE) und der körperlichen Aktivität. Der basale Energieverbrauch ist die Energie, die zur Aufrechterhaltung des Lebens benötigt wird, beispielsweise für Atmung und Verdauung. Der größte Anteil des Energieverbrauchs entfällt auf körperliche Aktivität, wobei die verbrauchte Menge von der Intensität und Dauer der körperlichen Aktivität abhängt.

Auf der Suche nach einer genauen Messung des Energiestoffwechsels

Experten für öffentliche Gesundheit weisen uns schon seit langem darauf hin, dass sich die Menschen aufgrund der veränderten Lebensgewohnheiten im Alltag zu wenig bewegen und die nicht verbrauchte Energie in Fett umgewandelt wird, was zu einer weit verbreiteten Fettleibigkeit in der modernen Gesellschaft führt. Deshalb sollten wir mehr Sport treiben und weniger essen, um unser Gewicht zu kontrollieren. Tatsächlich gibt es für das Akkumulationsmodell des gesamten Energieverbrauchs jedoch keine präzisen experimentellen Daten, die es stützen, da wir bisher keine Möglichkeit hatten, den Energieverbrauch des menschlichen Körpers genau zu messen.

Es gibt viele Methoden zur Messung des Energiestoffwechsels, beispielsweise direkte Kalorimetrie, indirekte Kalorimetrie, Herzfrequenzmessung, Bewegungssensormethode, Selbstberichtsmethode usw. Die indirekte Kalorimetrie war einst die am weitesten verbreitete Methode. Das Prinzip besteht darin, den Energieverbrauch durch die Messung des Sauerstoffverbrauchs und der Kohlendioxidproduktion durch bestimmte Geräte zu berechnen. Der Klassiker ist der Douglas-Beutel, allerdings ist die Handhabung dieses Geräts umständlicher. Zur weiteren Ausrüstung gehört eine Testkammer für den menschlichen Energiestoffwechsel. Das Prinzip dieser Kammer besteht darin, in einer nahezu geschlossenen Kammer kontinuierlich Sauerstoff und Kohlendioxid zu sammeln, um die Veränderungen des Gehalts der beiden Gase in der Kammer zu analysieren und den Energieverbrauch zu berechnen. Allerdings ist die indirekte kalorimetrische Testmethode in der Praxis mit zahlreichen Einschränkungen behaftet und ist nur dann relativ genau, wenn sie im Ruhezustand oder bei gleichmäßiger körperlicher Betätigung gemessen wird.

Erst in den 1980er und 1990er Jahren ermöglichte die Einführung der DLW-Methode (Double Labeled Water) eine genaue Messung des Energieverbrauchs. Das Prinzip des doppelt markierten Wassers besteht darin, die Testperson Wasser trinken zu lassen, das stabile Isotope von Deuterium (2H) und schwerem Sauerstoff (18O) enthält, und dann den Energiestoffwechsel des Körpers durch Analyse der Veränderungen des Spitzenwerts der Marker im Urin zu verstehen [1]. Diese Methode ist einfacher und genauer und stellt derzeit den Goldstandard zur Messung des Energiestoffwechsels dar. Doch gerade durch das Aufkommen solch präziser Messungen haben wir einige „herzzerreißende“ Fakten entdeckt.

Wie viel verbraucht Sport?

Betrachten wir diese umwerfenden Fakten zur Kalorienverbrennung aus zwei Perspektiven des Gesamtenergieverbrauchs. Zunächst einmal: Bedeutet mehr Bewegung im Hinblick auf körperliche Aktivität wirklich, dass mehr Energie verbraucht wird?

Im Jahr 2012 untersuchten der amerikanische Evolutionsanthropologe Herman Pontzer und sein Team den Energieverbrauch bei körperlicher Betätigung beim Volk der Hadza in den Ebenen Tansanias. Dies ist ein Stamm, der seinen Lebensunterhalt durch Jagen und Sammeln verdient. Sie haben den Lebensstil von vor zehntausend Jahren beibehalten. Männer legen zur Jagd täglich durchschnittlich 10 Kilometer zurück, während Frauen täglich wildes Gemüse ausgraben und Beeren pflücken. Ihr täglicher Energieverbrauch dürfte nach unserem Verständnis deutlich höher sein als der von Büroangestellten. Die Ergebnisse der Studie sind jedoch sehr überraschend: Die Hadza verbrauchen täglich nur geringfügig mehr Kalorien als diejenigen, die den ganzen Tag im Büro sitzen[2].

Lara Dugas, eine weitere Professorin der Loyola University Chicago, und ihr Team überwachten acht Tage lang die Aktivitäten von fast 2.000 Einwohnern aus den Vereinigten Staaten, Ghana, Jamaika, Südafrika und den Seychellen, bewerteten ihre grundlegenden körperlichen Aktivitätsmuster und verfolgten ihr Gewicht in den nächsten Jahren. Die Ergebnisse zeigten, dass es keinen signifikanten Zusammenhang zwischen der körperlichen Betätigung einer Person und ihrem Gewicht gab. Laut Überwachungsdaten nahmen Menschen, die pro Woche 150 Minuten mäßig intensives Training absolvierten, sogar mehr Gewicht zu als diejenigen, die weniger trainierten[3].

Zunächst spekulierten Wissenschaftler, dass Menschen nach dem Training über eine „Kompensationspsychologie“ oder „Belohnungspsychologie“ verfügen. Sie trösten sich damit, mehr zu essen, verbrauchen aber letztendlich die Energie, die sie beim Sport verbrauchen, wieder, sodass ihr Gewicht nicht abnimmt und möglicherweise sogar zunimmt. Dies erklärt jedoch nicht die Ergebnisse der Hadza-Studie, wonach die Menge an körperlicher Betätigung und der Kalorienverbrauch nicht proportional zueinander seien.

Um dieses Bewegungsparadoxon zu untersuchen, begannen die beiden Wissenschaftler im Jahr 2016 zusammenzuarbeiten und detailliertere Beobachtungen an mehr als 300 Personen aus Professor Dugas‘ früherer Forschungspopulation durchzuführen. Die Ergebnisse zeigten, dass diejenigen, die Sport trieben, zunächst 200 Kalorien mehr pro Tag verbrannten als diejenigen, die eine sitzende Tätigkeit ausübten. Bald jedoch stabilisierte sich der Energieverbrauch der trainierenden Gruppe, was bedeutete, dass diejenigen, die jeden Tag Sport trieben, nicht mehr Kalorien verbrannten als diejenigen, die nur ein paar Mal pro Woche Sport trieben. Das heißt, wenn Sie ein bestimmtes Maß an Bewegung erreichen, wird Ihr Körper aktiv die Kalorienaufnahme reduzieren und sich mit der Zeit stabilisieren, und die Beziehung zwischen Bewegung und Energieverbrauch scheint nicht proportional zu sein.

Um ihre Ergebnisse weiter zu verifizieren, untersuchten sie das „längste Langstreckenrennen der Welt“ – das Race Across the USA, ein extrem hartes Rennen von Kalifornien an der Pazifikküste nach Washington an der Atlantikküste. Die Teilnehmer müssen grundsätzlich 140 Tage lang jeden Tag einen Marathon laufen. Die Studie ergab, dass der Gesamtenergieverbrauch der Teilnehmer in der ersten Woche des Wettbewerbs hoch war und durchschnittlich bei etwa 6.200 kcal pro Tag lag. Anschließend stabilisierte sich dieser Wert allmählich und sank am Ende des Wettbewerbs auf etwa 4.900 kcal pro Tag. Mit anderen Worten: Die Teilnehmer trainierten jeden Tag gleich viel, aber ihr Körper verbrauchte immer weniger Energie. Der menschliche Körper scheint eine Art „Energiesparmodus“ aktiviert zu haben, der den Energieverbrauch anderer Körperteile reduziert, um den Gesamtenergieverbrauch auf einem relativ stabilen Niveau zu halten. Dies ist das Modell mit Einschränkungen beim Gesamtenergieverbrauch [4].

Aber warum passiert das? Der Energieverbrauchsmechanismus des menschlichen Körpers verfügt über einen eigenen „Algorithmus“, der viel komplizierter ist, als wir uns vorstellen, dessen Kernlogik jedoch eher darin besteht, unser „Überleben“ zu sichern, als Gewicht zu verlieren. Wenn körperliche Betätigung zu viel Energie verbraucht, kommt es zu Energieerschöpfung, die unsere Gesundheit beeinträchtigt oder sogar unser Leben gefährdet, während der „Algorithmus“ des menschlichen Körpers im Wesentlichen darauf abzielt, das grundlegende Überleben zu priorisieren.

Abbildung 1: Additives Modell und eingeschränktes Modell des Gesamtenergieverbrauchs [4]

Interessanterweise ist der Mensch nicht die einzige Spezies, deren Energieverbrauch konstant bleibt. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass das Aktivitätsniveau wilder Primaten (wie Affen, Menschenaffen und Lemuren), die in Zoos oder Laboren aufgezogen werden, zwar stark variiert, ihr Energieverbrauch jedoch im Wesentlichen gleich ist[5]. Chinesische Wissenschaftler haben ähnliche Phänomene auch bei in Gefangenschaft und in freier Wildbahn lebenden Großen Pandas entdeckt[6].

Der Mechanismus, mit dem der menschliche Körper dafür sorgt, dass der Energieverbrauch bei zunehmender körperlicher Betätigung unverändert bleibt, ist der Wissenschaft jedoch noch immer unklar. Eine mögliche Erklärung ist, dass der Körper bei zunehmender körperlicher Betätigung den Energieverbrauch in anderen Bereichen, beispielsweise bei der Zellreparatur, reduziert. Fettleibigkeit entsteht also nicht durch Bewegungsmangel, sondern durch zu viel Essen!

„Gewichtszunahme im mittleren Alter“: Der Grundumsatz ist nicht schuld

Natürlich behaupten manche Menschen, sie würden nicht viel essen, aber mit zunehmendem Alter nimmt ihr Gewicht trotzdem unkontrolliert zu. Dabei handelt es sich um die sogenannte „Gewichtszunahme im mittleren Alter“. Dies sollte ein weiterer Aspekt des Gesamtenergieverbrauchs sein – es gibt ein Problem mit dem Grundenergieverbrauch. Denn mit zunehmendem Alter sinkt der Grundumsatz, der Energieverbrauch nimmt ab und es kommt ganz natürlich leichter zu einer Gewichtszunahme.

Aber ist das wirklich der Fall? Ich übernehme nicht die Schuld an meiner stoffwechselbedingten „Gewichtszunahme im mittleren Alter“. Am 24. August 2021 veröffentlichten Forscher von mehr als 100 internationalen Teams, darunter die Shenzhen Institutes of Advanced Technology der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, die Duke University in den Vereinigten Staaten und die Kyoto University of Science and Technology in Japan, eine Online-Studie mit dem Titel „Täglicher Energieverbrauch im Laufe des menschlichen Lebens“ in der renommierten Fachzeitschrift Science. Das Forschungsteam analysierte den durchschnittlichen Kalorienverbrauch im Alltag von mehr als 6.600 Menschen aus 29 Ländern und Regionen auf der ganzen Welt, im Alter vom einwöchigen Baby bis zum 95-Jährigen.

Studien haben ergeben, dass der Gesamtenergieverbrauch des Körpers mit der Zunahme der „fettfreien Körpermasse“ potenzmäßig ansteigt. Die fettfreie Körpermasse ist das Gewicht aller Körperbestandteile außer Fett, wobei die Muskeln den Hauptbestandteil bilden. Nachdem die Forscher mithilfe mathematischer Methoden Anpassungen vorgenommen hatten, eliminierten sie Unterschiede wie die Körperform und verwendeten das Alter als einzige Variable. Sie fassten den täglichen Energieverbrauch der Teilnehmer zusammen und analysierten ihn. Basierend auf den Veränderungen des Stoffwechsels teilten sie das Leben eines Menschen in vier Phasen ein: 0–1 Jahre alt, 1–20 Jahre alt, 20–60 Jahre alt und über 60 Jahre alt. Die Ergebnisse zeigten, dass der Energieverbrauch von Neugeborenen dem von Erwachsenen ähnelt. Von der Geburt bis zum Alter von einem Jahr steigt der Stoffwechsel schnell auf 150 % des Stoffwechsels im Erwachsenenalter. Nach dem ersten Lebensjahr beginnt der Stoffwechsel langsam nachzulassen, beruhigt sich im Alter von 20 Jahren tendenziell und bleibt zwischen dem 20. und 60. Lebensjahr stabil. Nach dem 60. Lebensjahr beginnt er wieder langsam nachzulassen und nach dem 90. Lebensjahr sinkt die Stoffwechselkapazität auf 75 % der von Erwachsenen[7]. Daher hat der Stoffwechsel im mittleren Alter noch nicht begonnen, nachzulassen, und Fettleibigkeit im mittleren Alter kann immer noch auf eine übermäßige Nahrungsaufnahme zurückzuführen sein.

Abbildung 2: Schematische Darstellung der Veränderungen des Energieverbrauchs (A: angepasster täglicher Energieverbrauch B: angepasster Grundumsatz)

Für die Gesundheit, bewegen Sie sich

Wie sollten wir also abnehmen?

Tatsächlich ist „Kontrolliere deinen Mund und bewege deine Beine“ immer noch der beste Weg. Die genannten Forschungsergebnisse zeigen allesamt, dass eine geringere und sinnvollere Zufuhr im Vergleich zu sportlicher Betätigung das erfolgreiche Abnehmen erleichtern kann. Aber müssen wir nicht Sport treiben? Natürlich nicht.

Die körperliche Aktivität der Hadza ist etwa dreimal so hoch wie die der Menschen im Westen. Obwohl sich der Gesamtverbrauch nicht wesentlich unterscheidet, haben sie ein gutes Herz und leiden nicht an Krankheiten wie Diabetes. Sie altern sehr gesund (natürlich ist ihre durchschnittliche Lebenserwartung aufgrund der Lebensbedingungen und der medizinischen und gesundheitlichen Bedingungen nicht höher als die der modernen Menschen und kann sogar kürzer sein). Sport reduziert Entzündungen im Körper und senkt den Spiegel der Fortpflanzungshormone. Tierversuche haben außerdem gezeigt, dass eine Steigerung der täglichen Bewegung zwar nicht den Energieverbrauch erhöht, aber die Herz-Lungen-Funktion verbessern, das Immunsystem stärken, die Gehirnfunktion verbessern usw. kann. Aktivität kann also unsere allgemeine Gesundheit, Mobilität und Gehirnfunktion verbessern. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass körperliche Betätigung das Risiko vieler chronischer Erkrankungen, einschließlich der Alzheimer-Krankheit, verringert und dass ihre gesundheitsfördernde Wirkung weit über ihre Fähigkeit zur Gewichtskontrolle hinausgeht.

Gemäß den Trainingsempfehlungen im „China Obesity and Prevention and Control Blue Book“ sollten Sie mindestens 150 Minuten pro Woche aerobes Training mittlerer Intensität durchführen, um Ihre Herz-Lungen-Funktion zu trainieren, wie etwa Joggen, Schwimmen usw.; Führen Sie gleichzeitig mindestens zwei Widerstandsübungen zur Stärkung Ihrer Skelettmuskulatur durch, z. B. Liegestütze oder Hantelheben. Die Studie zeigte, dass während der 12-wöchigen Trainingsintervention die kombinierte Intervention aus Widerstandstraining und Aerobic-Training (fünfmal pro Woche jeweils 15 Minuten Widerstandstraining mit geringer Intensität + 15 Minuten Aerobic-Training mit mittlerer Intensität) am effektivsten war. Professor Pang Ze schlug außerdem einen Gewichtsverlustplan vor, um unseren Ruheumsatz (RMR) zu steigern. Der Ruheumsatz ist das Gesamtverhältnis der Kalorien, die der menschliche Körper verbraucht, um alle Körperfunktionen im Ruhezustand aufrechtzuerhalten. Dieses Programm erfordert außerdem eine Steigerung der Muskelmasse des Körpers durch Krafttraining, um den Ruhestoffwechsel zu steigern.

Für das Problem der Gewichtszunahme im mittleren Alter, das viele Menschen beunruhigt, gibt es viele mögliche Gründe, wie etwa Stress, Aktivitätsniveau, Krankheit, veränderte Lebensgewohnheiten usw. Verwenden Sie einen langsamen Stoffwechsel also nicht als Ausrede. Jedes Mal, wenn Sie ein Pfund zunehmen, fragen Sie sich: Habe ich meine Ernährung unter Kontrolle?

Verweise

[1] Wikipedia "Doppelt gekennzeichnetes Wasser" https://en.wikipedia.org/wiki/Doubly_labeled_water

[2] Pontz, H., et al., Jäger-Sammler-Energetik und menschliche Fettleibigkeit, PLOS ONE, Bd. 7, Nr. 7, Artikel-Nr. e40503.

[3] Luke, A., et al., Energieverbrauch von Erwachsenen in Entwicklungsländern im Vergleich zu Industrieländern: eine Metaanalyse von Studien mit doppelt gekennzeichnetem Wasser, Am J Clin Nutr. Februar 2011; 93(2): 427–441.

[4] Pontzer H., et al., Eingeschränkter Gesamtenergieverbrauch und metabolische Anpassung an körperliche Aktivität bei erwachsenen Menschen, Curr Biol. 2016 Feb 8;26(3):410-7.

[5] Pontzer, H., Energieverbrauch bei Menschen und anderen Primaten: Eine neue Synthese, Annual Review of Anthropology, Bd. 44:169-187

[6] Nie Y, et al., TIERPHYSIOLOGIE. Außergewöhnlich niedriger täglicher Energieverbrauch beim Bambus fressenden Großen Panda. Wissenschaft. 10. Juli 2015;349(6244):171-4.

[7] Pontzer, H., et al., Täglicher Energieverbrauch im Laufe des menschlichen Lebens. Wissenschaft. 2021 Aug 13;373(6556):808-812.

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