Grundumsatz
Physiologie
Basiswissen
Die Energiemenge, die der menschliche Körper pro Tag bei völliger Ruhe zur Aufrechterhaltung seiner Funktion benötigt, wird als Grundumsatz bezeichnet. Ein ruhender Angler mit etwa 80 kg bräuchte damit pro Tag etwa 8000 Kilojoule Energie. Das entspricht rund dreieinhalb 100-Gramm-Tafeln Vollmilchschokolade.
Grobe Abschätzung
- Etwa 90 kJ pro Tag und kg Körpermasse
- Wäre "Heizleistung" von etwa 80 Watt
- Bei Frauen etwas weniger als bei Männern
Genauere Berechnung
Hier spielen Lebensalter, Geschlecht und Körpermasse eine Rolle: realistisch für ein Kleinkind von 3 Jahren mit 14 kg Gewicht sind zum Beispiel 3300 Joule, für einen 18-jährigen Jungen mit 80 kg gut 8600 Kilojoule. Siehe unter Grundumsatzformeln ↗
Welche Organe verbrauchen die Energie?
Den größten Anteil am Grundumsatz im menschlichen Körper haben Leber und Skelettmuskulatur mit je etwa 26 %, dann folgt das Gehirn mit 18 %, das Herz mit 9 % und die Nieren mit 7 %. Die restlichen 14 % entfallen auf den übrigen Organismus. Wie viel Energie in einzelnen Lebensmitteln steckt, die der Körper auch verwerten kann nennt man den physiologischen Brennwert dieser Lebensmittel. Siehe auch physiologische Brennwerte ↗
Wie wird die Wärme abgegeben?
Wenn sich ein Mensch nicht bewegt, dann gibt er letztendlich die gesamte Energie des Grundumsatzes als Wärmeenergie an die Umwelt ab[2]. Das kann auf vier Weisen geschehen: a) wenn man Schweiss auf der Haut verdampft, gibt man darüber Wärmenergie ab. Bei extremem Sport können das bis zu 85 % der produzierten Körperwärme sein. Die zweite Möglichkeit ist b) Strahlungswärme. Bei etwa 20 °C Umgebungstemperatur verliert der Körper gut 65 % seiner Wärme über Strahlung. Die dritte Art ist c) Konduktion, die Wärme wird über direkten Kontakt mit kalten Gegenständen, etwa einem Stein oder mit der Luft abgegeben. Bei 20 °C macht das rund 2 % des Wärmeverlusts aus. Und viertes d) die Konvektion: vorbeiströmende Luft nimmt Wärme vom Körper mit, etwa von einem ein Ventilator[1].
Fußnoten
- [1] Adam Husney, Kathleen Romito, William H. Blahd Jr.: Cold Exposure: why the body Loses Heat. In: C. S. Mott Childrens's Hospital. University of Michigan. 2020. Internet.
- [2] Dass die Wärme, die unser Körper ständig an die Umgebung abgibt, eng mit einer physikalischen Definition von Leben zusammenhängt, betrachtet der Physiker und Nobelpreisträger Erwin Schrödinger (1887 bis 1961): "Energie ist nicht nur notwendig, um die mechanische Energie unserer Körperbetätigung zu ersetzen, sondern auch die Hitze, die wir beständig an die Umgebung abgeben. Und daß wir Hitze abgeben, ist nicht zufällig, sondern sehr wesentlich. Denn gerade dadurch entledigen wir uns ja der überschüssigen Entropie, die wir bei den physischen Lebensvorgängen ständig erzeugen." In: Erwin Schrödinger: Was ist Leben?: Die lebende Zelle mit den Augen des Physikers betrachtet. R. Piper GmbH & Co. KG, München 1987. ISBN: 3-492-11134-3. Dort die Seite 107. Siehe auch Entropie ↗
