Wir Menschen leiden unter bestimmten Ansichtspunkten unter Größenwahn. Wir glauben die Natur kontrollieren zu können. Doch was haben wir wirklich im Griff? Ein Streich der Natur und wir lernen ihre Kraft fürchten. Egal ob ein Virus oder ein Tsunami, wir sind der Natur ausgesetzt.
Auch in der Kalorienlehre wird der Mensch einer Maschine gleichgesetzt. Den Entdeckern der mathematischen Formeln, die dahinter stecken (siehe Blog 1) war klar, dass es sich hier nur um Annäherungen handeln kann. In der Anwendung, im alltäglichen Gebrauch wird das wenig bis gar nicht berücksichtig. Ausnahme bilden hier die im ersten Blog beschriebenen externen Faktoren (PAL Werte und TEA etc.) als auch interne Faktoren, welche die Rechnung beeinflussen.
Im ersten Teil hast du erfahren wie du deinen Kalorienbedarf berechnest und ein paar Feinheiten dazu. Leider funktioniert diese Rechnung nicht bei jedem. In anderen Worten wird trotz Kalorienreduktion kein Fett abgebaut....
Nun geht es darüber dir parallel zu den Leptinblogs ein Verständnis zu vermitteln warum.
Wir sind in unsere Umwelt eingebettet und interagieren mit ihr.
Im 20. Jahrhundert fand ein Paradigmenwandel statt, weg vom mechanistischen (denke Kalorienmodell), monokausalen Weltbild hin zu Quantenphänomen u.v.m. Das witzige, uns scheint es durch moderne Entdeckungen und Verständnis zurück zu Gedanken unserer Vorfahren, gar der Entdecker dieser Formel zu führen.
Unsere Kalorienzufuhr sollte einem ähnlichen Rhythmus unterliegen. Übergewicht ist ein Zeichen einer Dysbalance, eines Ungleichgewichts.
Der Körper passt so die Energetik in sich an den Rhythmus der Natur an.
Das bedeutet, einige Krankheiten die wir sehen sind Heilungsversuche um zurück in den Rhythmus der Natur zu finden. Darunter fällt mehr als nur Übergewicht!
In diesem Blog geht es um ein paar "Gesetzmäßigkeiten" der Natur im Bezug auf Übergewicht. Diese werden dir helfen das Problem "Übergewicht" aus einer anderen Perspektive zu betrachten.
Körpertemperatur
Im ersten Blog Energiestoffwechsel habe ich dich in das Thema Mitochondrien eingeführt. Wir wissen dass Sie die Zellenergie ATP erzeugen. Neben ATP entsteht Wärme, welches unsere Körpertemperatur aufrecht erhält.
Stellen wir uns den Winter vor. Hier benötigen wir viel Wärme um zu überleben. Die Energie der Nahrung dient u.a. der Wärmeproduktion. Angenommen ein Körper benötigt 2500Kcal pro Tag, um auch den Wärmeverlust zu decken. Nach dem Modell der Thermodynamik wird alles was nicht mehr der Deckung der Wärmeproduktion dient im Fettgewebe gespeichert. Das Fettgewebe besitzt eine Verbrennungswärme von rund 8.000 Kcal pro Kg.
Unsere Körper sind entwicklungsbiologisch keinen permanenten Energieüberschuss gewohnt. Wir hatten selten einen solchen Nahrungsüberschuss wie wir ihn heute kennen.
Welchen Mechanismus wählt die Biologie unter solchen Umständen?
Die Lösung ist breiter/dicker werden. Mehr Körperoberfläche durch den Aufbau von Fettgewebe. Je mehr Fläche, desto mehr Umweltkontakt, desto mehr Wärmeausgleich ist nötig. Hier sehen wir einen natürlichen Sinn im Übergewicht.
Genau das werden wir jetzt verstehen lernen.
Jeder Gegenstand auch wir Menschen geben Wärme ab. Diese Wärme stammt aus unserem Zellstoffwechsel. Wenn sich ein Gegenstand erwärmen oder abkühlen muss, so ist die Oberfläche entscheidend. Die Masse und das Volumen eines Lebewesens beeinflussen die Oberfläche eines Lebewesens. Ein Elefant bspw. bringt sehr viel Masse mit sich, im Verhältnis zu seiner Körperfläche. Elefanten fanden hierfür eine Lösung! Die großen Ohren. Mit ihnen kann nun mehr Wärme abgegeben werden.
Nun geben wir ein wenig Physik mit in diesen Lösungsweg der Natur.
Thermodynamik
Mit dem ersten Gesetz der Thermodynamik stand fest, dass isolierte Systeme eine konstante Energiemenge halten. Diese Energie bleibt erhalten und wird lediglich in andere Energieformen gewandelt. Das Gesetz der Energieerhaltung.
Bezogen auf die Kalorienrechnung bedeutet dieses Gesetz allerdings, dass 1000 Kalorien immer 1000 Kalorien sind und bleiben. Ob ich Cola trinke oder Reis esse, wäre völlig egal.
Das hier etwas nicht stimmt ist leicht zu erkennen. Darüber geht es in einem anderen Teil.
Denke an oben genanntes, wir geben Energie ab und zwar an unsere Umwelt. Deshalb werden wir breiter/dicker. Ein Ausgleich den dein Körper schaffen möchte nach dem Kleiberschen Gesetz. Das Gesetz wird häufig als 3/4 Gesetz bezeichnet. Denn bei Zunahme der Masse um 4 Einheiten, nimmt der Stoffwechsel nur um 3 Einheiten zu!!!
Die Natur bzw. die Biologie nutzt hier ökonomische Prinzipien/Skaleneffekte. Das ist wichtig zu verstehen. Werden wir schwerer oder größer, dann werden wir effizienter/sparsamer.
Nur so sind folgende Bsp. zu erklären.
Eine Katze ist etwa 100 mal schwerer als eine Maus. Die Katze benötigt dennoch nicht 100 mal so viel Nahrung wie die Maus. Es reicht das 32 fache. Daraus folgt, dass die Stoffwechselrate der Katze lediglich 32 mal so groß ist wie die einer Maus. Verdoppelt sich in der Biologie etwas, dann wird es dadurch effizienter. Wird etwas verdoppelt dann wird 75% mehr benötigt. Mit jeder Verdoppelung werden 25% eingespart.
Auch unsere hohe Lebenserwartung ist u.a. damit zu erklären...Wir leben übrigens vier mal so lang als "theoretisch" möglich.
Bei Maschinen sieht das nicht so aus. Je schwerer das Transportmittel (Flugzeug, Bus etc.), desto mehr Motorleistung muss her. Eine doppelte Motorengröße für eine doppelte Leistung....(Anmerkung es geht um Motoren und keine Turbo-Aufladungen!)
Die Aussage dahinter ist folgenden:
"Maschinen werden nicht ökonomischer je größer Sie werden. In anderen Worten Sie werden nicht effizienter!" Ich setze das hier nun bewusst in Gänsefüße, da wir hierzu noch in kommenden Teilen etwas ergänzen.
Der zweite Hauptsatz sagt aus, dass jeder Energiewandlungsprozess mit einem Energieverlust begleitet wird. Dabei handelt es sich um die Entropie S, die immer zunimmt ( ΔS > 0). Nichts und niemand ist völlig effizient. Ein Teil der verwendeten Energie geht immer in Wärme (sog. "unbrauchbaren Energie") verloren und kann eben "nicht genutzt" werden. Wie bei einem Motor Wärme anfällt, fällt auch bei uns im Energiestoffwechsel Wärme an.
Zur Wiederholung aus dem letzten Beitrag
Der Wirkungsgrad beschreibt die Effizient eines Motor. Wie viel Energie reingesteckt wird und was dabei rauskommt oder umgewandelt wird. In der Formel wird die Nutzenergie Eab durch die zugeführte Energie Ezu dividiert.
Eine Glühlampe hat einen Wirkungsgrad von 5%. Das bedeutet lediglich 5% der zugeführten Energie wird genutzt bzw. in Licht gewandelt. Die restlichen 95% gehen als Wärme verloren...
Zurück zum Übergewicht.
Wir wandeln ein zu viel an Körperfett in Wärme/Hitze um. Der Körper versucht das zu viel an die Umwelt abzugeben. Er versucht eine Balance zu finden. Durch die größere Oberfläche findet nun ein neuer Energieaustausch statt.
Das klingt schon mal logisch.
Nun benötigen wir noch ein paar Infos zum Oberflächen - Volumen Verhältnis. (teilweise von einem kubischen Gesetz bzw. der dritten Potenz, da sich das Volumen zur dritten Potenz bei einer Verdoppelung verhält)
Die körpereigene Wärme geben wir über unsere Körperoberfläche ab.
Nutzen wir die Maus vom Beispiel oben. Sie hat einen kleineren Körper und damit ein geringeres Volumen im Verhältnis zur Oberfläche. Gerade weil Sie eine verhältnismäßig große Oberfläche hat verliert sie viel Wärme an die Umwelt und muss deshalb ständig essen, um weiterhin Wärme zu erzeugen und nicht zu erfrieren. Deshalb hat Sie auch ein Fell. Würde Sie nun wachsen, dann würde Sie schneller im Volumen wachsen als in der Fläche. Das Volumen muss energieaufwändig aufgeheizt werden und die Maus müsste noch mehr essen.
Das hat zur Folge, dass große Lebewesen andere Tricks benötigen, um diesem Verhältnisproblem zu entfliehen. Der Darm mit den Darmzotten und Mikrovilli ist ein passendes Beispiel.
Je größer ein Organismus, desto komplizierter aber dafür sparsamer und genau deshalb gibt es überhaupt große Lebewesen. Die Katze muss eben nicht 100 mal mehr essen...
Daraus folgt, große Tiere halten die Wärme länger als kleine Tiere. Das bedeutet wir sehen größere Tiere in der Kälte. Perfektes Bsp. der große Pinguin in der Arktis und der kleine an den warmen Galapagosinseln.
Der Grund hierfür liegt an dem abnehmendem Verhältnis zwischen Oberfläche zu Volumen.
Ein Übergewichtiger wird deshalb schneller schwitzen als ein Normalgewichtiger.
Und weil es so schön ist hau ich noch einen drauf. Hier sehen wir auch einen der Gründe warum der Affe sein Fell irgendwann verloren hat. Mehr Energie durch ein neues Verdauungssystem musste nicht mehr durch ein Fell isoliert werden. Die Effizienz siegte in der Evolution und dadurch wurde uns der Hitzetod erspart :) Bedeutet wir hätten all die überschüssige Energie ausschwitzen müssen. Eine neue Isolationslösung war nötig, doch dazu in anderen Blogs mehr. Deshalb wird die Maus auch nicht größer und schwerer.
Aus all dem folgt die Annäherung Kleiber. Die aufgenommene Energie P ist abhängig von der Masse zur Potenz 0,75 bzw. 3/4 (siehe Gesetz oben)
PT ~ m3/4
Je schwerer wir werden bzw. je mehr Masse wir führen, desto weniger Energie müssen wir aufnehmen. Wir werden sparsamer. In anderen Worten, je weniger Energie unser Körper hält, desto sparsamer muss er werden, desto größer (denke dicker) wird das Lebewesen.
Übergewicht ist deshalb ein Zeichen dafür, dass dein Körper thermodynamisch an Energie sparen möchte.
Fazit:
Viele Leute wundern sich warum sie kein Fett abnehmen, trotz Kalorienreduktion. Eigentlich essen sie viel zu wenig und nehmen dennoch zu. Die Formel kann nicht berücksichtigen was bei dir gesundheitlich nicht passt. Hierzu solltest du der Leptin Blogreihe folgen.
In diesem Blog hier, stecken viele Feinheiten, die wir noch brauchen um das Problem Übergewicht vollständig zu verstehen.
Kurz und knapp: Die Kalorienformel kann nicht berücksichtigen wie "effizient du bist!!!" In anderen Worten, wir müssen die Gründe dafür finden warum dein Körper mehr Energie an die Umwelt abgibt und weniger in ATP umwandelt!
Aus dieser Problemsituation entstanden die Stoffwechselkuren und Behauptungen der guten und schlechten Verbrenner!
True or fake? :)
Hinterlass mir gerne einen Kommentar oder eine Frage bzgl. diesem Blog.
Bis zum nächsten Mal
Phil
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