BMR-Rechner: Grundumsatz (Mifflin-St Jeor)

Was ist der BMR?

Der Grundumsatz (BMR) ist die Energie, die ein Körper im vollständigen Ruhezustand verbraucht, um seine Funktionen aufrechtzuerhalten: Atmung, Blutkreislauf, Wärmehaushalt, Zellreparatur und Gehirntätigkeit. Ein BMR-Rechner schätzt diese tägliche Energiemenge anhand von vier Eingaben: Geschlecht, Alter, Körpergröße und Gewicht. Dieser Rechner verwendet die Mifflin-St-Jeor-Gleichung und gibt das Ergebnis in Kilokalorien pro Tag (kcal/Tag) sowie in Kilojoule pro Tag (kJ/Tag) an.

Das Ergebnis ist eine statistische Schätzung für eine Population, keine Messung für eine einzelne Person. Eine tatsächliche Messung erfordert indirekte Kalorimetrie, bei der unter kontrollierten Ruhebedingungen der Sauerstoffverbrauch und das ausgeatmete Kohlendioxid aufgezeichnet werden.

BMR-Formel

Der Rechner verwendet die von Mifflin, St Jeor und Kollegen im Jahr 1990 veröffentlichte Gleichung. Das Gewicht wird in Kilogramm, die Körpergröße in Zentimetern und das Alter in Jahren eingesetzt; das Ergebnis wird in kcal/Tag ausgegeben.

Männer:

$BMR = 10 \times \text{Gewicht (kg)} + 6.25 \times \text{Körpergröße (cm)} - 5 \times \text{Alter (Jahre)} + 5$

Frauen:

$BMR = 10 \times \text{Gewicht (kg)} + 6.25 \times \text{Körpergröße (cm)} - 5 \times \text{Alter (Jahre)} - 161$

Die beiden Varianten sind bis auf die letzte Konstante identisch: Für Männer wird 5 addiert, für Frauen 161 subtrahiert. Beide Konstanten stammen aus derselben Studie von 1990; der Rechner extrapoliert nicht über sie hinaus.

Vor der Gleichung werden zwei Umrechnungen durchgeführt. Die Körpergröße im angloamerikanischen Maßsystem wird nach (Fuß × 12 + Zoll) × 2,54 in Zentimeter umgerechnet, und Pfund werden nach Pfund × 0,45359237 in Kilogramm umgerechnet. Beide Faktoren sind gemäß dem Internationalen Yard- und Pfundabkommen von 1959 definitionsgemäß exakt. Der Kilojoule-Wert entspricht derselben Energie in SI-Einheiten, da 1 Kilokalorie exakt 4,184 Kilojoule entspricht (NIST Special Publication 811).

Ein Hinweis zur Bezeichnung: Die auf einem Lebensmitteletikett angegebene „Kalorie“ ist eine Kilokalorie. Eine Ernährung mit 2.000 Kalorien bedeutet 2.000 kcal; der kcal-Wert hier verwendet also dieselbe Skala wie Lebensmitteletiketten.

So wird der BMR berechnet

1. Gewicht in Kilogramm und Körpergröße in Zentimetern eingeben; falls nötig, zuvor Pfund sowie Fuß oder Zoll umrechnen.
2. Das Gewicht in Kilogramm mit 10 multiplizieren.
3. Die Körpergröße in Zentimetern mit 6,25 multiplizieren.
4. Das Alter in Jahren mit 5 multiplizieren.
5. Die ersten beiden Produkte addieren, das dritte subtrahieren und anschließend für einen Mann 5 addieren oder für eine Frau 161 subtrahieren.

Um das Ergebnis in Kilojoule umzurechnen, den kcal-Wert mit 4,184 multiplizieren.

Durchgerechnetes Beispiel

Metrisches Beispiel. Ein 30-jähriger Mann mit einer Körpergröße von 175 cm und einem Gewicht von 70 kg.

$10 \times 70 = 700$ $6.25 \times 175 = 1093.75$ $5 \times 30 = 150$ $BMR = 700 + 1093.75 - 150 + 5 = 1648.75$

Der Rechner zeigt 1.649 kcal/Tag an. In Kilojoule ergibt das 1648,75 × 4,184 = 6898,37, angezeigt als 6.898 kJ/Tag.

Beispiel im angloamerikanischen Maßsystem. Eine 45-jährige Frau mit einer Körpergröße von 5 Fuß 4 Zoll (1,63 m) und einem Gewicht von 150 lb (68 kg).

Zuerst die Umrechnungen: 5 × 12 + 4 = 64 Zoll und 64 × 2,54 = 162,56 cm. Dann 150 × 0,45359237 = 68,0388555 kg; der Rechner gibt dies als 68,04 kg aus.

$10 \times 68.0388555 = 680.388555$ $6.25 \times 162.56 = 1016$ $5 \times 45 = 225$ $BMR = 680.388555 + 1016 - 225 - 161 = 1310.39$

Der Rechner zeigt 1.310 kcal/Tag an, und 1310,388555 × 4,184 = 5482,67, angezeigt als 5.483 kJ/Tag.

Die Berechnung erfolgt mit den nicht gerundeten Zahlen und wird erst am Ende gerundet. Wird eine Zeile anhand der gerundeten Körpergröße und des gerundeten Gewichts von Hand nachgerechnet, kann das Ergebnis um eine Stelle von dem auf dem Bildschirm angezeigten Wert abweichen.

Was der Wert umfasst und was nicht

Der BMR umfasst nur den Ruheanteil des täglichen Energieverbrauchs. Nicht enthalten sind Gehen, Arbeit, Sport und die für die Verdauung von Nahrung aufgewendete Energie. Der gesamte tägliche Energieverbrauch (TDEE) umfasst die vollständige Energiemenge und wird üblicherweise als BMR multipliziert mit einem Faktor für das körperliche Aktivitätsniveau geschätzt. Diese Multiplikation ist eine separate Berechnung und wird auf dieser Seite nicht durchgeführt.

In der Studie von Mifflin und St Jeor wurde der Ruheenergieverbrauch (RMR) und nicht streng genommen der Grundumsatz gemessen. Eine Grundumsatzmessung erfordert Nüchternheit über Nacht und eine vollständige Ruhephase, üblicherweise direkt nach dem Aufwachen; eine Messung des Ruheenergieverbrauchs erfolgt unter weniger strengen Bedingungen und fällt einige Prozent höher aus. BMR ist die gebräuchliche Bezeichnung und wird auf dieser Seite verwendet, doch die Gleichung prognostiziert den RMR.

Grenzen der Schätzung

• Die Gleichung wurde anhand von 498 gesunden Erwachsenen im Alter von 19 bis 78 Jahren angepasst. Sie wurde nicht für Kinder, Jugendliche, Schwangere oder Erwachsene außerhalb dieser Altersspanne validiert. Der Rechner kennzeichnet ein Alter außerhalb von 19 bis 78 mit einem Hinweis.
• Eine systematische Übersichtsarbeit von Frankenfield und Kollegen aus dem Jahr 2005 ergab, dass die Gleichung bei etwa 82 Prozent der nicht adipösen Erwachsenen und etwa 70 Prozent der adipösen Erwachsenen den gemessenen Ruheenergieverbrauch mit einer Abweichung von höchstens 10 Prozent vorhersagte. Der individuelle Fehler kann 20 Prozent überschreiten.
• Die Eingaben umfassen das gesamte Körpergewicht, nicht die fettfreie Masse. Muskeln verbrauchen im Ruhezustand mehr Energie als Fett. Bei gleichem Gewicht tendiert die Schätzung daher bei einer Person mit hohem Körperfettanteil zu einem zu hohen und bei einer sehr muskulösen Person zu einem zu niedrigen Wert.
• Bei extremen Körpergrößen und Gewichten nimmt die Genauigkeit ab, da die Studienpopulation nur wenige Menschen aus diesen Bereichen umfasste.
• Da es sich bei der Gleichung um eine Gerade handelt, können sehr kleine Körper bei hohem Alter zu einem Wert von null oder darunter führen. Der Rechner meldet dies als Fehler, statt eine Zahl auszugeben, die von der Gleichung nicht gestützt wird.

Häufig gestellte Fragen

Was gilt als normaler BMR? Es gibt keinen Grenzwert. Der BMR steht in engem Zusammenhang mit der Körpergröße; ein größerer Körper hat daher einen höheren BMR. Ein Vergleich zwischen zwei Personen ist nur unter Berücksichtigung ihrer Körpergröße, ihres Gewichts, ihres Alters und ihres Geschlechts sinnvoll. Die beiden Beispiele oben, 1.649 und 1.310 kcal/Tag, zeigen, wie weit gewöhnliche Werte bei Erwachsenen auseinanderliegen können.

Warum erhalten Männer und Frauen unterschiedliche Ergebnisse? Die veröffentlichte Gleichung verwendet jeweils einen Koeffizientensatz für Männer und Frauen; sie unterscheiden sich nur in der letzten Konstante. In der Studienpopulation hatten Männer bei gleicher Körpergröße und gleichem Gewicht durchschnittlich mehr fettfreie Masse, und die beiden Konstanten berücksichtigen diesen Unterschied.

Entspricht der BMR den Kalorien, die eine Person an einem Tag verbraucht? Nein. Der BMR umfasst nur den Ruheanteil. Der tägliche Gesamtverbrauch schließt auch Bewegung, Sport und Verdauung ein und ist daher höher.

Wie schneidet Mifflin-St Jeor im Vergleich zu Harris-Benedict ab? Harris-Benedict wurde erstmals im Jahr 1919 veröffentlicht und in 1984 überarbeitet; sie ist die ältere Gleichung. Die Übersichtsarbeit von Frankenfield aus 2005 verglich mehrere Vorhersagegleichungen und kam zu dem Schluss, dass Mifflin-St Jeor bei nicht adipösen und adipösen Erwachsenen am wahrscheinlichsten innerhalb von 10 Prozent des gemessenen Ruheenergieverbrauchs lag.

Warum werden neben Kilokalorien auch Kilojoule angezeigt? Das Kilojoule ist die SI-Einheit der Energie, und auf Lebensmitteletiketten in vielen Ländern wird kJ angegeben. Die Umrechnung ist exakt: 1 kcal entsprechen 4,184 kJ.

Was geschieht, wenn das eingegebene Alter außerhalb von 19 bis 78 liegt? Die Gleichung gibt weiterhin einen Wert aus, und der Rechner zeigt ihn mit einem Hinweis an, dass das Alter außerhalb der Population liegt, anhand derer die Gleichung angepasst wurde. In diesem Bereich ist die Schätzung mit größerer Unsicherheit behaftet.

Referenzen

• Mifflin MD, St Jeor ST, Hill LA, Scott BJ, Daugherty SA, Koh YO. Eine neue Vorhersagegleichung für den Ruheenergieverbrauch bei gesunden Personen. American Journal of Clinical Nutrition. 1990;51(2):241-247. doi:10.1093/ajcn/51.2.241
• Frankenfield D, Roth-Yousey L, Compher C. Vergleich von Vorhersagegleichungen für den Ruheumsatz bei gesunden nicht adipösen und adipösen Erwachsenen: eine systematische Übersichtsarbeit. Journal of the American Dietetic Association. 2005;105(5):775-789. doi:10.1016/j.jada.2005.02.005
• National Institute of Standards and Technology. Guide for the Use of the International System of Units (SI), NIST Special Publication 811, Ausgabe 2008, Anhang B.