Inhaltsverzeichnis

1  Einleitung.  1

1.1  Problemstellung und Abgrenzung des Themas  1

1.2  Zielsetzung und Aufbau der Arbeit  2

2  Bestimmung und Klassifizierung des Körpergewichts bzw. der Körpermasse  7

2.1  Bestimmung des Körpergewichts bzw. der Körpermasse anhand von Massen-  

L  ängen-Indizes.  8

2.1.1  Der Broca-Index  8

2.1.2  Der Body-Mass-Index.  10

2.2  Einteilung in Körpergewichtskategorien anhand des Body-Mass-Index  12

2.2.1  Das Untergewicht  14

2.2.2  Das Normal- und Idealgewicht  15

2.2.3  Das Übergewicht.  16

2.2.4  Die Adipositas.  17

2.3  Bestimmung des Übergewichts und der Adipositas anhand der  

K  örperzusammensetzung.  18

2.3.1  Densiometrie.  20

2.3.2  Caliper-Methode (Hautfaltendickemessung)  21

2.3.3  Bioelektrische Impedanz-Analyse  22

2.4  Bestimmung des Übergewichts und der Adipositas anhand der Fettverteilung  

   23

2.4.1  Androide und gynoide Fettverteilung  23

2.4.2  Waist-to-hip ratio (Taillen-Hüft-Verhältnis)  26

2.4.3  Taillenumfangsmessung  26

2.4.4  Exkurs: Fettgewebe.  27

2.4.4.1  Grundlagen des Fettgewebes  27

2.4.4.2  Der Stoffwechsel des Fettgewebes  28

2.4.4.3  Mechanismen der Fettspeicherung  31

3  Ursachen des Übergewichts und der Adipositas.  33

3.1  Energiebilanz  35

3.1.1  Änderungen in der Energiebilanz  35

3.1.2  Vermehrte Energieaufnahme  37

3.1.2.1  Regulation von Hunger und Sättigung.  39

3.1.2.2  Soziale, kulturelle und psychische Aspekte.  42

3.1.3  Geringer Energieverbrauch.  45

3.1.3.1  Grundumsatz.  45

3.1.3.2  Thermogenese.  47

3.1.3.3  Leistungsumsatz.  48

3.2  Genetische Aspekte.  50

3.2.1  Familienforschung, Adoptiv- und Zwillingsstudien.  52

3.2.2  Genforschung.  54

3.2.3  Leptin  56

3.3  Weitere beeinflussende Faktoren und sekundäre Adipositas  59

4  Morbidität und Mortalität des Übergewichts und der Adipositas.  62

4.1  Gesundheitliche Konsequenzen.  62

4.2  Lebenserwartung.  66

5  Die körperliche Bewegung als Baustein der Adipositastherapie.  67

5.1  Bausteine der Adipositastherapie.  67

5.2  Bausteine der kombinierten Adipositastherapie  68

5.3  Eingrenzung der Zielgruppe für die kombinierte Adipositastherapie  71

5.4  Reduktionskost contra körperliche Bewegung  73

6  Die körperliche Bewegung bei der Reduktion und Stabilisierung des  

K  örpergewichts  76

6.1  Die körperliche Bewegung bei der Reduktion des Körpergewichts.  76

6.2  Die körperliche Bewegung bei der Stabilisierung des Körpergewichts  78

7  Gestaltung der körperlichen Bewegung zur Reduktion und Stabilisierung des  

K  örpergewichts  81

7.1  Gesundheitliche Effekte und Adaptationsprozesse.  82

7.2  Der Ausdauer- und Kraftsport  83

7.3  Empfohlene Sportarten  84

7.4  Belastungsgestaltung  88

8  Qualitätskriterien für ambulante Adipositas- und Bewegungsprogramme.  91

8.1  Adipositasprogramme  91

8.1.1  Datendokumentation und Auswertung  91

8.1.2  Erfolgskriterien  91

8.2  Verhaltens- und gesundheitsorientierte Bewegungsprogramme bei Adipositas  

   92

8.2.1  Zielgruppe und Ziel des Bewegungsprogramms  92

8.2.2  Kernziele von Gesundheitssport  92

8.2.3  Inhalte  93

8.2.4  Methodik.  95

9  Übungsleitermanual zur Reduktion und Stabilisierung des Körpergewichts  

  übergewichtiger und adipöser Erwachsener.  97

9.1  Wissen.  97

9.1.1  Allgemeine Trainingshinweise  99

9.1.2  Belastungskontrolle  99

9.1.3  Adaptationsprozesse und gesundheitliche Wirkungen  104

9.1.4  Fußtypen und die optimalen Lauf- oder Walkingschuhe.  106

9.1.5  Ernährung.  106

9.2  Einstieg und Information  108

9.3  Erwärmung.  110

9.4  Koordination und Beweglichkeit  112

9.5  Ausdauer  117

9.6  Kräftigung.  121

9.7  Entspannung  126

9.8  Ausklang/Abschluss.  128

9.9  Walking-Technik  129

9.10  Alltagsbewegung  130

9.11  Kursstunden  131

10  Fazit und Ausblick  138

Literatur  - und Quellenverzeichnis  138

Abbildungsverzeichnis

Abb. 1. Schematische Darstellung der androiden und gynoiden Fettgewebsverteilung

(Lückerath, 2002, S. 28) ..................................................................................24 Abb. 2. Stoffwechselwege hinsichtlich der Lipogenese durch Lipoproteinlipase im Fettgewebe, Blutstrom und Leber. FS = Fettsäuren, FFS = Freie Fettsäuren, LPL = Lipoproteinlipase, VLDL = „very low density lipoprotein” ................29 Abb. 3. Die optimale Gewichtsreduktion und -erhaltung.............................................69 Abb. 4. Therapieziele und Therapiemaßnahmen in Abhängigkeit vom BMI und der Fettverteilung (WHO, 1999; aus: Wirth, 2003, S. 96).....................................72 Abb. 5. Modell der Qualitäten von Gesundheitssport (Brehm, Pahmeier, Tiemann, 2001, S. 28; Brehm, Bös, Opper, Saam, 2002, S. 25)......................................93 Abb. 6. Skala für das subjektive Anstrengungsempfinden (aus: Brehm, Pahmeier,

Tiemann, 2001, S. 37)....................................................................................100 Abb. 7. Die Superkompensation (Bös & Saam, 1999, S. 51).....................................104 Abb. 8. Gesunde Lebens- und Ernährungsweise

(http://www.medizin.de/gesundheit/deutsch/ 758.htm).................................107

Tabellenverzeichnis

Tab. 1. Klassifizierung des Körpergewichts bei Erwachsenen anhand des BMI (nach WHO, 2000, aus: Deutsche Adipositas-Gesellschaft, Deutsche Diabetes-Gesellschaft & Deutsche Gesellschaft für Ernährung, 2003, S. 15)................13 Tab. 2. Methoden zur Bestimmung der Körperzusammensetzung (nach Wenzel, 1996;

aus: Wechsler, 2000, S. 44) .............................................................................19 Tab. 3. Methoden zur Bestimmung der Körperfettverteilung......................................26 Tab. 4. Mögliche Ursachen des Übergewichts und der Adipositas (Deutsche

Adipositas-Gesellschaft et al. 2003, S. 5)........................................................34 Tab. 5. Adipositasassoziierte physische Krankheiten (aus: Wirth, 2003, S. 22) .........64 Tab. 6. Verschiedene Sportarten und ihre Eignung für übergewichtige adipöse

Erwachsene ......................................................................................................87 Tab. 7. Zeitdauer, Intensität und Umfang eines aeroben Ausdauertrainings zur Körpergewichts- bzw. Fettreduktion bei untrainierten Erwachsenen..............90 Tab. 8. Zeitdauer, Intensität und Umfang eines aeroben Ausdauertrainings zur Körpergewichts- bzw. Fettreduktion bei trainierten Erwachsenen..................90

Tab. 9. Pulskontrollkarte............................................................................................102 Tab. 10. Orientierungshilfe für den Belastungspuls beim Ausdauertraining (unter Berücksichtigung des Ruhepulses und des Alters der Person) (aus: Deutscher

Sportbund, 2000, S. 34) .................................................................................103 Tab. 11. Orientierungshilfe für den Belastungspuls zur optimalen Fettverbrennung (unter Berücksichtigung des Maximalpulses einer Person) (Edwards, 1993, S.

71; zitiert aus: Bös, 1994, S. 69)....................................................................103

1 Einleitung

1.1 Problemstellung und Abgrenzung des Themas

Durch den medizinischen Fortschritt und steigenden Wohlstand ist die Lebenserwartung in den letzten 100 Jahren stark gestiegen. Akute Erkrankungen sind heutzutage überwiegend beherrschbar. Chronische Erkrankungen hingegen haben zugenommen. Immer mehr Menschen erkranken an so genannten Wohlstandskrankheiten. Der technische Fortschritt in den Industrieländern treibt die Menschen zu einem bewegungsverminderten Dasein. Der Bewegungsmangel wird in unserer Gesellschaft zu einem stetig wachsenden Risikofaktor der Gesundheit, welcher auch eine Hauptursache für die Entstehung von Übergewichts und Adipositas ist. Aber auch das ständig zur Verfügung stehende Nahrungsangebot, welches häufig zu viel Energie, Fett, Zucker, aber zu wenig Vitamine, Mineral- und Ballaststoffe enthält, ist ein weiterer Grund für das steigende Übergewicht. Nicht zu vergessen ist aber auch, dass diese Umwelt hauptsächlich in 60-80 % der Fälle genetisch prädisponierte Menschen beeinflusst (vgl. Hinney, Rosenkranz, Neupert, Linden & Hebebrand, 2000, S. 12). In Kombination mit einer ungesunden Lebensweise, wie Stress, wenig körperliche Aktivität, Rauchen oder Alkohol erkranken immer mehr Menschen, z. B. Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Bluthochdruck, degenerative Gelenkerkrankungen oder Diabetes mellitus. Übergewicht und Adipositas ist ein komplexes Zusammenspiel von genetischen Faktoren, Verhaltensmustern und Umweltfaktoren. Ca. ⅔ der Männer und ca. die Hälfte der Frauen in Deutschland sind übergewichtig, wenn man von einem Body-Mass-Index ab 25 kg/m ² ausgeht (vgl. Benecke & Vogel, 2003, [Titelblatt]). Man ist sich einig, dass körperliche Inaktivität und Fehlernährung weiterhin zu dem in der Bevölkerung verbreitesten, gesundheitlichen Fehlverhalten gehört, welches Übergewicht und die Adipositas begünstigt. Getrieben vom heutigen Schönheitsideal und dem Druck der Gesellschaft versuchen übergewichtige und adipöse Menschen durch unzählige Diäten ihr Gewicht zu regulieren, indem sie bewusst auf bestimmte Nahrungsmittel verzichten. Dass diese Diäten aber mehr schaden, als dass sie helfen das Normalgewicht wieder zu erreichen, sehen die meisten Betroffenen erst am Ende einer langen frustrierenden "Diätenlaufbahn".

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„Dennoch werden wir jährlich durch ca. 100 neue Diäten verunsichert, 98 davon sind wissenschaftlich nicht nur unhaltbar, sondern provozieren extreme und gefährliche Mangelerscheinungen im Körper, die durch einseitige Nährstoffzufuhr entstehen” (Fiebig, 1993, S. 41). Von Misserfolgen geplagte Adipöse geraten immer tiefer in den Teufelskreis und reagieren letztlich mit sozialem Rückzug aus der Gesellschaft. Es wird hier schon deutlich, dass die Adipositas ein vielschichtiges Problem darstellt, dem man mit komplexen Lösungsstrategien begegnen muss. Dazu gibt es eine breite Palette von möglichen Behandlungsmethoden. Entscheidend ist zu welchem Zeitpunkt und bei welchem Patienten sie angewendet werden.

Körperliche Bewegung, eine gesunde angemessene Ernährung in Kombination mit einer Verhaltenstherapie, sind die zur Zeit am häufigsten angewandten Maßnahmen zur Gewichtsabnahme und langfristigen Gewichtsstabilisierung, doch auch hier kann man nicht unbedenklich therapieren. Besonders bei Übergewichtigen mit Diagnose Adipositas (Fettleibigkeit) sind sportliche Belastungen, ernährungsspezifische Modifikationen und Verhaltensmaßnahmen genau und vorsichtig zu dosieren. Man muss ebenfalls erwähnen, dass die Rückfallquote in der Adipositastherapie sehr groß ist. So schafft es nur ein sehr geringer Prozentsatz der Adipösen, nach einer Gewichtsreduktion das erreichte Gewicht zu halten. Einige Wissenschaftler gehen sogar davon aus, dass die Bewegungstherapie auf Dauer (mehr als 3 Jahre) keinerlei Erfolge bringt.

1.2 Zielsetzung und Aufbau der Arbeit

In dieser Arbeit soll es um die komplexe Problematik des Übergewichts und der Adipositas gehen. Dabei sollen neue Erkenntnisse der Forschung in der Behandlung der "Fettleibigkeit" vorgestellt werden. Die Therapie der Adipositas steht aufgrund vieler negativer Folgeerscheinungen und Begleiterkrankungen außer Frage. Bei der Behandlung stehen dem interdisziplinären Team verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. Im Laufe der Zeit hat sich vorrangig eine kombinierte Therapie der Fettleibigkeit etabliert. Diese besteht aus den Komponenten Bewegung, Ernährung und Schulung des Verhaltens. In dieser Arbeit sollen bewegungsbezogene Interventionen, neben der Reduktionskost und Verhaltenstherapie als eine Methode der Reduktion und Stabilisierung des

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Körpergewichts im Vordergrund stehen. Ausschließlich wird hier die Gruppe der Erwachsenen berücksichtigt. Es soll untersucht werden, wie und in welchem Maße die körperliche Bewegung übergewichtigen und adipösen Menschen bei der Therapie helfen kann und worin ihre therapeutische Bedeutung liegt. Es geht nicht darum, die Gruppe von Erwachsenen zu untersuchen, welche normalgewichtig ist und dennoch ihr Gewicht aus ästhetischen Motiven o. ä. reduzieren will. Es soll die Gruppe Erwachsener untersucht werden, die übergewichtig oder adipös ist und aus gesundheitlichen und medizinischen Gründen bis auf ein akzeptables Maß abnehmen soll oder muss. Des Weiteren soll ein Einblick in Ursachen, Auswirkungen, Behandlungen und Probleme bei der Therapie adipöser Erwachsener gegeben werden. Unterstützend soll ein Übungsleitermanual, welches die wichtigsten sportwissenschaftlichen Schwerpunkte bei der Arbeit mit übergewichtigen und adipösen Erwachsenen berücksichtigt, erstellt werden. Es soll als theoretische Hilfestellung für Übungsleiter und Teilnehmer gelten, welche eine Auswahl an verschiedenen Übungen, Anregungen und Hinweisen bietet. Die zusätzlich erarbeiteten 10 Übungsstunden á 90 Minuten haben exemplarische Bedeutung. Ziel dieser Arbeit ist, ein Übungsleitermanual zu erstellen, welches einerseits unterstützend auf die Abnahme des Körpergewichts wirkt, andererseits eine langfristige und dauerhafte Stabilisierung des Körpergewichts, nach der Gewichtsreduktion fördert. Folgende Fragestellungen sind in dieser Arbeit zu untersuchen: 1. Ab wann ist ein Erwachsener übergewichtig bzw. adipös? 2. Welche Methoden gibt es zur Bestimmung des Körpergewichts, der Körperzusammensetzung und Fettverteilung?

3. Was sind mögliche Ursachen der Adipositas und in welchem Verhältnis stehen sie zueinander?

4. Welche gesundheitlichen Konsequenzen hat Adipositas? 5. Warum ist körperliche Bewegung, als Bestandteil der Adipositastherapie notwendig?

6. Für welche adipösen Zielgruppen ist die kombinierte Therapie indiziert? 7. Wie kann gezielte körperliche Bewegung, auch im Alltag Adipositas positiv beeinflussen?

8. Warum ist eine ausschließliche Reduktionskost auf Dauer nicht erfolgreich?

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9. Welche bewegungsbezogenen Interventionen kann man mit Hilfe eines Übungsleitermanuals oder praktischen Anregungen im Alltag, zur oder nach der Gewichtsreduktion für Erwachsene nutzen?

Dazu ist diese Arbeit folgendermaßen gegliedert:

Im zweiten Kapitel geht es um die Bestimmung des Körpergewichts und dessen sinnvolle Einordnung in Kategorien. Dabei werden verschiedene Verfahren zur Körpergewichtsbestimmung für erwachsene Menschen vorgestellt und diskutiert (2.1, 2.3, 2.4). Des Weiteren werden die Unterschiede zwischen den einzelnen Gewichtskategorien mit Hilfe des Body-Mass-Index näher darstellt (2.2).

Das dritte Kapitel befasst sich mit möglichen Ursachen bei Entstehung der Adipositas. Wobei hier das Hauptaugenmerk auf energetischen Ungleichgewichten liegt (3.1). Eine genetische Kausalität der Adipositas ist dennoch nicht zu vernachlässigen (3.2). Im darauf folgenden Kapitel geht es um die negativen gesundheitlichen Auswirkungen, eventuelle Begleiterkrankungen (4.1) und die erhöhte Sterblichkeit (4.2) Erwachsener mit einer ausgeprägten und langjährigen Adipositas.

Kapitel 5 beschäftigt sich mit der körperlichen Bewegung als ein therapeutischer Bereich der Adipositas. Er werden kurz alle bisher wissenschaftlich anerkannten Interventionen bei Adipositas vorgestellt (5.1) und dann speziell die kombinierte Therapie erläutert (5.2). Des Weiteren gilt es herauszufinden, bis zu welchem Body-Mass-Index eine kombinierte Therapie angesagt ist und auch Erfolge bringen kann (5.3). Auch soll die "Diät" ¹ den körperlichen Interventionen gegenübergestellt werden, um Probleme und Hindernisse einer erfolgreichen und dauerhaften Abnahme des Gewichts herauszuarbeiten (5.4). Hierbei geht es darum heraus zu finden, warum eine alleinige Diät das erreichte Körpergewicht nicht langfristig stabilisieren kann.

Das sechste Kapitel legt die Bedeutung bewegungsbezogener Interventionen für eine Reduktion (6.1) und Stabilisierung (6.2) des Körpergewichts dar. Hierzu werden verschiedene Studien vorgestellt, die die Wichtigkeit körperlicher Bewegung bei Adipositas unterstützen.

¹ Die Verfasserin verwendet im weiteren Verlauf ihrer Arbeit den Begriff "Diät" im Sinne von Redukti-

onskost und sämtlicher Kalorienrestriktionen zur Gewichtsabnahme.

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Anschließend geht es um die Fragen, welche positiven gesundheitlichen Effekte durch eine Gewichtsabnahme und Sport zu erwarten sind (7.1), warum der Ausdauer- und Kraftsport besonders geeignet erscheinen (7.2), welche Sport- und Bewegungsarten in Freizeit und Alltag sich besonders anbieten (7.3) und wie die Belastungen für übergewichtige und adipöse Erwachsene zu gestalten sind (7.4).

Kapitel 8 stellt kurz die Qualitätskriterien für Adipositas- und Gesundheitssportprogramme (8.1, 8.2) dar.

Das bewegungsbezogene Übungsleitermanual zu den verschiedenen inhaltlichen Schwerpunkten der übergewichtigen und adipösen Zielgruppe wird in Kapitel 9 bearbeitet.

Das abschließende Fazit rundet diese Arbeit ab (10). Hier werden die gewonnenen Ergebnisse, weitere Erkenntnisse, Anregungen und zukünftige Empfehlungen zusammengetragen.

Die wissenschaftlichen Erkenntnisse der letzten Jahre haben gezeigt, dass die Adipositas zunehmend als eine chronische Erkrankung zu betrachten ist und somit ein vielschichtiges und langwieriges Problem darstellt, welches nicht in Kürze therapierbar ist. Das bedeutet, dass sich die Therapie der Adipositas in umfassenden und langfristigen Behandlungsmethoden einer komplexen Therapie widerspiegeln muss, um eine akzeptable Gewichtsreduktion und dauerhafte Gewichtsstabilisierung zu erreichen. Besonders hat die Rolle der sportlichen Bewegung in Freizeit und Alltag, im Laufe der Zeit eine zunehmende Bedeutung als erfolgreiche und hauptsächliche Therapiemaßnahme zur Körpergewichtsstabilisierung erlangt.

Die Literatur- und Quellenlage des Themas ist sehr umfassend. Leider wird der Markt an unqualifizierten Beiträgen über die neusten "Blitzdiäten", die das Problem nicht beseitigen, sondern eher noch zuspitzen, überflutet. Dies hat vermutlich mit der ansteigenden Zahl der Betroffenen, aber auch dem überzogenen Schönheitsideal unserer Gesellschaft zu tun. Dennoch gibt es aber auch unzählige wissenschaftliche Veröffentlichungen in Form von Fachbüchern, Zeitschriftenbeiträgen oder Studien. Sehr viel Material findet man zum Krankheitsbild oder zu Ursachen und Folgen der Adipositas. Leider gibt es nur sehr wenige konkrete und ausführliche Darstellungen, die Aussagen zur Be-handlung machen. Die allgemeinen Therapieempfehlungen (Ernährung, Bewegung, Verhalten, Medikamente, Operation) sind meist immer die gleichen. Im Laufe der Re-

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cherche war festzustellen, dass im Bereich schriftlich ausgearbeiteter Trainings- und Übungspläne speziell für die Zielgruppe der adipösen Erwachsenen große Mängel bestehen. Auf dieser Tatsache begründet sich diese Arbeit.

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2 Bestimmung und Klassifizierung des Körpergewichts bzw. der

Körpermasse

In der Adipositastherapie werden, wie der Name es schon sagt, übergewichtige und adipöse Menschen behandelt. Um zu verstehen, ab welchem Körpergewicht ein Mensch übergewichtig oder adipös ist, ist es sinnvoll das Körpergewicht anthropometrisch, also das Verhältnis der menschlichen Körpermaße zueinander, zu bestimmen. So lässt sich die Körperdimensionen Körpergröße und -masse erklären. Auch die Ermittlung der Körperproportionen, also die relativen Maße ist ein Bestandteil der Anthropometrie. Letztlich kann auch die Körperzusammensetzung, also das Verhältnis von Muskelmasse, Fettmasse und Knochenmasse erhoben werden. Daneben müssen weitere Bestimmungsparameter, wie Geschlecht und Alter des Menschen bei der Klassifizierung der Grenzwerte herangezogen werden.

Da die übermäßige Körperfülle meist als Erstes "ins Auge fällt", versucht man diese mit Hilfe des Körpergewichts zu erfassen. Um das Körpergewicht einer erwachsenen Person zu charakterisieren, gibt es zwei Methoden: den Broca-Index und den Body-Mass-Index (BMI), wobei aus heutiger Sicht vom Gebrauch des Broca-Index aus verschiedenen Gründen abzuraten ist. Die aktuell gebräuchliche Methode stellt der Body-Mass-Index dar, welcher sich an den Gewichts- und Längenverhältnissen Erwachsener orientiert.

Anhand der Parameter Körpergewicht bzw. Körpermasse und Körpergröße lassen sich Gewichtskategorien erstellen. Man unterscheidet Unter-, Normal-, Ideal-, Übergewicht und Adipositas. Letztere Gruppierung lässt sich nochmals in verschiedene Subkategorien unterteilen. Bereits an diesem Punkt, wird eine Unterscheidung zwischen dem Übergewicht und der Adipositas eines Menschen klar. Jedoch kann die ausschließliche Bestimmung der Körpergewichtskategorien "Übergewicht" und "Adipositas" durch die Körpermasse, den Ansprüchen der Adipositastherapie nicht gerecht werden, da diese keine Aussage zur Fettverteilung oder zum Anteil des Körperfetts im Verhältnis zur fettfreien Masse machen kann. Es ist daher sinnvoll, auch die Fettverteilung und die Körperzusammensetzung der Person, beispielsweise durch Umfangsmessungen oder die Bioelektrische Impedanz-Analyse zu bestimmen.

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Es gibt also verschiedene anthropometrische Möglichkeiten, Übergewicht oder Adipositas zu bestimmen. Einerseits durch den BMI, andererseits durch verschiedene andere Methoden, welche den Körperfettanteil und deren Verteilung bestimmen. Diese unterschiedlichen Möglichkeiten sollen im Folgenden näher betrachtet werden.

2.1 Bestimmung des Körpergewichts bzw. der Körpermasse anhand von Massen-Längen-Indizes

Es gibt zwei Methoden zur Klassifizierung des Körpergewichts. Der Broca-Index orientiert sich ausschließlich an der Körpergröße der Person. Der Body-Mass-Index orientiert sich an den Gewichts- und Längenmaßen einer Person und erstellt daraus einen Vergleichswert, der sich in eine der verschiedenen Körpergewichtskategorien einordnen lässt. Im Folgenden sollen Vor- und Nachteile des Broca-Index und Body-Mass-Index vorgestellt werden.

2.1.1 Der Broca-Index

Pierre Paul Broca (1824-1880) war ein französischer Chirurg und Anthropologe. Er definierte das Normalgewicht (Broca-Sollgewicht) des Menschen mit dem Broca-Index. Das Broca-Sollgewicht wird wegen seiner einfachen Handhabung im Alltag noch häufig genutzt. Dies mag daran liegen, dass die wenigsten Menschen mit dem errechneten BMI etwas anfangen können. Das Broca-Sollgewicht liefert einen greifbaren Wert, welcher das Körpergewicht wiedergibt. So sind auch Ungeübte in der Lage ihr Gewicht einschätzen zu können. Die einfachste und schnellste Formel zur Beurteilung des Körpergewichts ist die Berechnung nach Broca:

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Das Broca-Sollgewicht ergibt sich aus der Differenz der Körpergröße einer Person minus 100. Der Broca-Index errechnet sich aus dem Quotienten des realen Körpergewichts der Person und dem ermittelten Broca-Sollgewicht. Als gesundheitlich wünschenswert wird ein Broca-Index zwischen 0,85 und 1,0 bezeichnet. Die Indizes 1,1 bzw. 1,2 beschreiben ein Gewicht, welches 10 % bzw. 20 % über dem Normalgewicht liegt. Aus Sicht der Mediziner galt lange Zeit das nach der Broca-Formel ermittelbare Idealgewicht (Broca-Index = 0,9) als gesundheitlich erstrebenswert, bei dem vom Normalgewicht bei Frauen noch einmal 15 %, bei den Männern 10 % abgezogen wurde. Diese Empfehlungen erwiesen sich mittlerweile als unzeitgemäß und sollten bei der Ermittlung des Körpergewichts kein Maßstab mehr darstellen (vgl. Nowitzki-Grimm & Grimm, 2000, S. 207). „Neuere Untersuchungen haben jedoch ergeben, dass das Normalgewicht akzeptabel ist” (Lückerath, 2002, S. 24).

Das Problem des Broca-Index wird hier erkenntlich: er kann nur das gesundheitlich wünschenswerte Körpergewicht bestimmen. Zwar kann man die Bedeutung des eigenen Gewichts in Bezug zum ermittelten Broca-Sollgewicht in etwa abschätzen (Unterge-wicht/Normalgewicht/Übergewicht), er vermag es aber nicht, konkrete Aussagen über extreme Abweichungen zu machen. Eine Abgrenzung des Übergewichts von der Adipositas wird somit unmöglich. Das tatsächliche Körpergewicht wird in dieser Berechnung überhaupt nicht berücksichtigt. Er hat weiterhin den Nachteil, dass kleine Personen zu häufig als übergewichtig eingestuft werden, große Personen dagegen eher zu selten. Der Broca-Index ist also nur für Körpergewichtsberechnungen bei Personen mit mittlerer Körperlänge (155-185 cm) geeignet und daher für die Berechnung bei Kindern und Jugendlichen nicht angebracht. Wenn eine Beurteilung des Idealgewichts stattfindet, sollten das Lebensalter und verschiedenen Körperbautypen berücksichtigt werden. Dies gilt für den leichten, mittelschweren und schweren Körperbau. Allgemeingültige Kriterien für die Zuordnung von Erwachsenen in eine dieser Körperbaukategorien sind beim Bro-

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ca-Index jedoch nicht vorhanden. „Körpertyp (Fettverteilung), Körperzusammensetzung (z. B. Muskelmasse) und Alter bleiben unberücksichtigt” (Lückerath, 2002, S. 24). Aus den genannten Gründen, hat der Broca-Index keine wissenschaftliche Bedeutung mehr. Auch weil in internationalen Veröffentlichung zunehmend der BMI zur Beurteilung des Körpergewichts verwendet wird. Umrechnungen vom oder auf den Broca-Index sind schwer möglich und umständlich. Es ist daher empfehlenswert, den BMI zur Bewertung des Körpergewichts Erwachsener heranzuziehen.

2.1.2 Der Body-Mass-Index

Die geläufigere Methode ist heutzutage nicht mehr die Berechnung des Körpergewichts sondern die Berechnung der Körpermasse mit dem Körpermassenindex oder Body-Mass-Index nach Lambert Adolphe Jacques Quetelet (1796-1874), einem belgischen Mathematiker, Statistiker und Astronom.

Da Übergewicht ein weltweit zunehmendes Problem darstellt, wird die Körpermassenzahl vor allem dazu verwendet, auf eine diesbezügliche Gefährdung hinzuweisen. Folgende Formel wird zur Berechnung des BMI herangezogen:

Der BMI berücksichtigt das Körpergewicht der Person und die Körpergröße zum Quadrat. Somit ergibt sich das Verhältnis von Körpergewicht in kg zu Körpergröße im m ² . Durch verschiedene Messungen der Fettmasse konnte festgestellt werden, dass der errechnete BMI-Wert mit einer 95 %igen Übereinstimmung, die Körperfettmasse wieder geben kann (vgl. Benecke & Vogel, 2003, S. 7). Das bedeutet gleichzeitig, der BMI kann mit sehr genauer Wahrscheinlichkeit, Aussagen zum tatsächlichen Körperfettanteil einer Person machen und somit eine nahezu korrekte Einordnung in Körpergewichtska-tegorien leisten. Er ermöglicht also einerseits die Erstellung von Körpergewichtskategorien und andererseits eine relativ genaue Abgrenzung von Unter-, Normal-, Überge-

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wicht und Adipositas. Somit stellt er die Berechnungsgrundlage für eine Gewichtsklassifikation unter Berücksichtigung der Körperfettmasse eines Erwachsenen dar. „Der BMI korreliert besser mit der durch direkte Messung ermittelten Fettgewebsmasse des Körpers als der Broca-Index und gilt als Standard zur Beurteilung des Körpergewichts“ (Lückerath, 2002, S. 24).

Beispiel:

Eine männliche Person wiegt 90 kg bei einer Körpergröße von 1,75 m.

Die BMI-Formel ermittelt für diese Person einen BMI von ≈ 29,4 kg/m².

Mathias (1999, S. 51) erörtert zur Errechnung der prozentualen Fettmasse anhand des BMI folgende Formeln:

Für das Beispiel würde sich ein prozentualer Anteil der Körperfettmasse von ≈ 25,7 % ergeben. Das bedeutet, die Körperzusammensetzung der männlichen Person besteht zu ca. 25,7 % aus Körperfett.

Die Wissenschaft geht davon aus, dass ein Körperfettanteil von 10-20 % bei Männern, bei Frauen 15-25 % normal sind (vgl. Gottschling-Zeller & Hauner, 2000, S. 24). Die Beispielperson liegt also deutlich über den Normalwerten. Somit könnte auf jeden Fall, laut Klassifikation der World Health Organisation (WHO) (2000) ein Übergewicht diagnostiziert werden. 2

Eventuell sollte man zukünftig die Fettmasse in Kubikmetern (m³) berechnen, da die Körpergröße in Quadratmetern (m²) immer nur eine Fläche wiedergibt. Da der mensch- ² Vgl.WHO-Klassifikation des Körpergewichts, Tab. 1., S. 13.

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liche Körper aber aus 3 Dimensionen (vertikal, lateral, sagital) besteht, wäre eine neue Formel, welche das Körpervolumen berücksichtigt eventuell von Vorteil. Da man weiß, dass die Fettmasse mit zunehmendem Alter etwas ansteigt hat sich eine Abhängigkeit des BMI vom Alter etabliert. So sollte bei der Beurteilung des BMI und der Körperfettmasse immer auch das Alter der Person berücksichtigt werden. Das heißt, ein wünschenswerter BMI nimmt mit dem Alter zu. Eine Unterscheidung der Geschlechter ist mit dem Körpermassenindex bei Erwachsenen nicht nötig. Alle BMI-Werte kann man auf beide Geschlechter beziehen. Anders ist es bei Kindern und Jugendlichen. Hier spielen für die Bestimmung der Körpermasse, geschlechtsspezifische Unterschiede eine wesentliche Rolle. Der BMI kann bei Kindern und Jugendlichen erhebliche Schwankungen aufweisen. Daher werden auch so genannte "BMI-Perzentilekurven" herangezogen, um den BMI adäquat beurteilen zu können. Geschlechtsspezifische Perzentilekurven sind prozentuale Anteile der Altersgruppe mit einem BMI unterhalb des entsprechenden Wertes. Das Überschreiten des 90. Perzentils und des 97. Perzentils können im Sinne eines Übergewichts als auffällig bzw. sehr auffällig charakterisiert werden. Da die Gruppe der Kinder und Jugendlichen nicht Be-standteil der Arbeit sind, soll nur darauf verwiesen werden, dass sich altersbezogene BMI-Tabellen für Kinder und Jugendliche bei Hammer, Kraemer, Wilson, Ritter und Dornbursch (1991, pp. 259ff.) finden.

2.2 Einteilung in Körpergewichtskategorien anhand des Body-Mass-Index

Anhand der ermittelten BMI-Werte lassen sich Körpergewichtskategorien erstellen. Bei der Klassifikation des Körpergewichts orientiert man sich heutzutage international, aus den schon genannten Gründen am BMI. So wird seitens der WHO das Körpergewicht anhand des BMI mit folgenden Grenzwerten klassifiziert: (Tabelle gilt nur für Erwachsene)

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Tab. 1. Klassifizierung des Körpergewichts bei Erwachsenen anhand des BMI (nach WHO, 2000,

aus: Deutsche Adipositas-Gesellschaft, Deutsche Diabetes-Gesellschaft & Deutsche Ge-sellschaft für Ernährung, 2003, S. 15)

Die Körpergewichtskategorien lassen sich mit Hilfe des BMI immer durch einen minimalen und maximalen Grenzwert bestimmen. Beim Gebrauch dieser Einteilung sollte man die Grenzwerte immer flexibel betrachten.

Die Einteilung des Körpergewichts in Tabelle 1 unterscheidet sich von der bisherigen weltweit gebrauchten Einteilung insofern, als man früher bei einem BMI ab 20 kg/m² vom Normalgewicht gesprochen hat. Diese Grenze wurde heute etwas nach unten korrigiert. Übergewicht wurde damals als Adipositas Grad I verstanden und mit einem BMI zwischen 25 und 29,9 kg/m² klassifiziert. Die nächste höhere Stufe begann bei einem BMI von 30 und endete bei 40 kg/m² (heute Grad I/ II). Die "Superadipositas" bei einem BMI von über 50 kg/m² wird in der heutigen Staffelung nicht mehr aufgeführt. Es hat sich herausgestellt, dass eine genaue Klassifizierung des Körpergewichts, insbesondere der Kategorie "Adipositas" von Nöten ist, da sich das Morbiditäts- und Mortalitätsrisiko dieser Krankheit mit steigendem Adipositasgrad erhöht. Da der BMI sehr stark mit dem Körperfett einer Person korreliert, lässt sich bereits hier eine Einteilung einerseits des Körpergewichts vornehmen, andererseits des prozentualen Körperfetts am Gesamtkörpergewicht.

Der Klassifizierung des Körpergewichts nach der WHO (2000) ist aber auch Kritik anzumerken. Nach dieser liegt ein Übergewicht bereits ab einem BMI von 25 kg/m² vor, das entspricht etwa 77 kg bei einer Größe von 1,75 m. Bei muskulösen Personen sind diese Messwerte durchaus möglich und auch normal. Dieses Beispiel verdeutlicht das Problem der schematischen Klassifizierung anhand des BMI. Einerseits muss man wis-

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senschaftliche allgemeingültige Kriterien und Abgrenzungen schaffen, andererseits gibt es immer wieder Grenzfälle, welche sich nicht zwangsläufig in eine bestimmte schematische Einteilung einstufen lassen. Eine flexible Handhabung der Klassifikationsgrenzen erscheint sinnvoll. Die BMI-Werte nach der WHO (2000) stellen also nur eine grobe Gewichtsklassifizierung dar. Eindeutige Befunde zur Körperzusammensetzung und Fettverteilung sind mit Hilfe des BMI nicht möglich, andere Methoden ³ zur genaueren Beurteilung sind daher wesentlich geeigneter und unabdingbar. Das Beispiel macht außerdem deutlich, dass die BMI-Einteilung für sportliche und muskulöse Menschen eher ungeeignet ist.

Im weiteren Verlauf sollen die unterschiedlichen Körpergewichtskategorien vorgestellt und in Bezug auf ihren Gesundheitswert und ihr Morbiditäts- bzw. Mortalitätsrisiko erläutert werden. Hauptsächlich geht es hierbei um die Kategorien Übergewicht und Adipositas. Der Vollständigkeit halber werden auch die Kategorien Unter, Normal- und Idealgewicht berücksichtigt.

2.2.1 Das Untergewicht

Das Untergewicht Erwachsener wird nach der WHO (2000) mit einem BMI < 18,5 kg/m² eingeordnet. Seitens der Metropolitan Life Insurance Company, einer großen amerikanische Versicherungsgesellschaft, ist auch das Untergewicht mit einer erhöhten Sterblichkeit verbunden. Dabei war lange Zeit unklar, ob die erhöhte Sterblichkeit durch das Untergewicht bedingt wurde oder ob andere Faktoren beeinflussend wirkten. Die Nurses Health Study brachte Klarheit. Die erhöhte Sterblichkeit bei Untergewicht wurde durch Zigarettenrauchen und Neoplasien bedingt. (vgl. Manson, Willett & Stampfer, 1995, pp. 677ff.)

Bei untergewichtigen Menschen ist die Muskelmasse zu gering. Die logische Folgerung wäre, diese durch körperliche Aktivität zu erhöhen. Jedoch funktioniert das nur, wenn die Energiezufuhr an diesen Mehrbedarf angepasst wird und hier liegt das Problem. Ist dies nicht der Fall, so wird weiterhin Muskeleiweiß zur Energiegewinnung abgebaut.

³ Hautfaltendickemessung, Bioelektrische Impedanz-Analyse, Taillen-Hüft-Verhältnis.

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Die Praxis zeigt, dass eine Gewichtszunahme sich schwieriger gestaltet als eine Gewichtsabnahme. Hier ist es von Vorteil die Körperzusammensetzung genau zu bestimmen.

2.2.2 Das Normal- und Idealgewicht

Der Begriff des Normalgewichts ist in der Medizin und auch im Sport schwer definierbar, dennoch aber unabkömmlich. Das Normalgewicht hat einen durchschnittlichen Maßstab als Grundlage. Das Normalgewicht ist, was diesem Maßstab entspricht. Es stimmt hauptsächlich mit dem durchschnittlichen Befund der Bevölkerung überein. Zieht man den Körpermassenindex hinzu so wird hier das Normalgewicht seitens der WHO (2000) in einer BMI-Spanne von 18,5-24,9 kg/m ² definiert (siehe Tab. 1., S. 13). Dennoch kann das Normalgewicht über die gesundheitliche Bedeutung des Körpergewichts nichts aussagen (vgl. Wirth, 1997, S. 4). Grund hierfür, sind Erkrankungen, welche das Körpergewicht nicht zwangsläufig beeinflussen. Das bedeutet, dass ein Mensch normalgewichtig sein kann, dennoch aber eine Erkrankung aufweist. Ein Normalgewicht besagt nicht automatisch, dass eine Person gesund ist. Da man offensichtlich nur schlecht, Aussagen zum Gesundheitszustand einer normalgewichtigen Person machen kann, sollte man Daten über den Krankheitszustand erheben. Die Morbidität einer Person in Abhängigkeit vom Körpergewicht kann man mit Risikofaktoren und weiteren Erkrankungen gleichsetzen. Die Deutsche Herz-Kreislauf-Präventionsstudie (DHP) zeigte für normalgewichtige Erwachsene das geringste Krankheitsrisiko (vgl. Hoffmeister, 1993, S. 8ff.; zitiert nach Wirth, 1997, S. 49f.).

Das Körpergewicht mit der höchsten Lebenserwartung, der geringsten Morbidität und Mortalität nennt man das Idealgewicht. Die bekanntesten Daten stammen von der Metropolitan Life Insurance Company. Sie hat 1983 ihre bestehenden Idealgewichtstabellen, die mit der statistisch geringsten Sterblichkeit ihrer Versicherten übereinstimmt nach oben korrigiert. Die Tabellen wurden für Frauen und Männer in Abhängigkeit von Körpergröße, Alter und Körperbau erarbeitet. Diese Daten werden heute noch als Referenzwerte für die geringste Sterblichkeit herangezogen. Eine Gewichtstabelle der Metropolitan Life Insurance Company aus dem Jahre 1983 findet man bei Wirth (1997,

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S. 6). Das Pooling Project ermittelte das Idealgewicht und die damit verbundene, geringste Sterblichkeit bei einem BMI von 22-23 kg/m² (vgl. Wirth, 1997, S. 43).

2.2.3 Das Übergewicht

Mit dem Begriff Übergewicht wird normalerweise nicht direkt auf die Menge an Fettgewebe Bezug genommen, sondern man versteht darunter eine Aussage über das Körpergewicht unabhängig von der Körperzusammensetzung. Dessen ungeachtet werden von einigen Autoren die Begriffe Übergewicht und Adipositas als Synonyme benutzt. Häufig wird auch Übergewicht als Oberbegriff für verschiedene Stufen der Adipositas verwendet. Eine dritte Variante besteht darin, bei einem erhöhten Körpergewicht von Übergewicht zu sprechen und es bei Fortbestand mit Krankheitswert als Adipositas einzustufen. Übergewicht beginnt nach der WHO (2000) ab einem BMI ≥ 25 kg/m². Trotz größerer Flexibilität gegenüber dem Broca-Index, hat der BMI dennoch Mängel aufzuweisen. Sehr muskulöse und athletische Menschen werden oft wegen ihres hohen Körpermassenindex als übergewichtig eingeschätzt. Ein Athlet mit stark ausgeprägter Muskulatur und geringem Körperfettanteil wiegt aber häufig mehr, als andere Erwachsene mit der gleichen Körpergröße. „Overweight may or may not be due to increases in body fat. It may also be due to an increase in lean muscle” (National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion (CDC), 2004). Es wird hier deutlich, dass der BMI keine genauen Angaben über die Körperzusammensetzung leisten kann. Zwar korreliert er mit der Körperfettmasse zu 95 %, dennoch verdeutlicht das Beispiel, dass erhebliche Abweichungen bei der Charakterisierung des Körpergewichts athletischer Menschen entstehen können. Um die gesundheitliche Bedeutung eines hohen Körpermassenindex einschätzen zu können, ist es wichtig festzuhalten, ob die betreffende Person tatsächlich zu viel Fett hat oder ob ein hohes Körpergewicht aus einer großen Muskelmasse resultiert. Schließlich ist bei gleicher Menge, die Muskelmasse schwerer als die Fettmasse. Der BMI ist also als einziges Merkmal für Übergewicht und Adipositas nur begrenzt aussagefähig. Um diesen Mangel kompensieren zu können, gibt es verschiedene Methoden, die die Körperzusammensetzung ermitteln.

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Die Ergebnisse verschiedener Studien ⁴ ergaben ab einem BMI von > 30 kg/m² aufwärts, ein deutlich erhöhtes Morbiditäts- und Mortalitätsrisiko. Begründet auf dieser Erkenntnis, besteht die Notwendigkeit zwischen Übergewicht und Adipositas zu unterscheiden. In dieser Arbeit wird Übergewicht als Überbegriff für ein zu hohes Körpergewicht angewendet. Von Adipositas wird gesprochen, wenn der BMI über 30 kg/m² liegt.

2.2.4 Die Adipositas

Der Begriff Adipositas leitet sich von dem lateinischen Wort "Adeps" ab, was so viel wie Fett heißt. Die Adipositas ist auch unter den Begriffen "Fettsucht" oder "Obesitas" bekannt. Der Begriff der Fettsucht ist mittlerweile als Beschreibung der Adipositas unpassend. Süchtig nach Essen sind Adipöse selten. Obesitas als weiteres Synonym für Adipositas stammt auch aus dem Lateinischen, "obesus" bedeutet ebenfalls Fett oder wohlgenährt. Die Adipositas ist ein Körpergewicht über dem Normal- und Übergewicht oder dem normalen oder übergewichtigen Körpermassenindex. Eine Adipositas liegt vor, wenn der Körperfettanteil deutlich erhöht ist.

Die Deutsche Adipositas Gesellschaft et al. (2003) definieren die Adipositas „als eine über das Normalmaß hinausgehende Vermehrung des Körperfetts” (S. 4) und wird nach der WHO (2000) ab einem BMI von ≥ 30 kg/m ² eingestuft. Innerhalb dieser Klassifizierung werden noch weitere unterschiedliche Abstufungen der Adipositas vorgenommen. Der Adipositas Grad I definiert sich in einer BMI-Spanne zwischen 30-34,9 kg/m². Die nächste schwerere Form ist die Adipositas Grad II von 35-39,9 kg/m². Als letzte Stufe wird die Adipositas Grad III mit einem BMI ab 40 kg/m² und mehr bezeichnet. Innerhalb dieser Stufen wird der BMI nicht mit der Körperfettmasse ermittelt, sondern ausschließlich über die Indizes Körpergröße und Körpergewicht. Berücksichtigt man die Körperfettmasse, so ergeben sich als Grenzwerte des geringsten Adipositasgrads (Grad I) bei Frauen ein Körperfettanteil von mindestens 25 % und bei Männern von mindestens 20 % (vgl. Wirth, 2003, S. 6). Diese Grenze entspricht in der Regel einem BMI von

⁴ Pooling Project, American Cancer Society Study, Nurses Health Study.

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> 30 kg/m². Dabei steht der Ausprägungsgrad der Adipositas zum Körperfettanteil, zur Morbidität und Mortalität in einer proportionalen Beziehung.

2.3 Bestimmung des Übergewichts und der Adipositas anhand der Körperzusammensetzung

Aus vorangegangenen Argumenten genügt eine Klassifizierung des Körpergewichts durch den BMI nicht zur Ermittlung des Gesundheitszustands oder metabolischen und kardiovaskulären Gesundheitsrisikos durch Übergewicht oder Adipositas. Aufgrund möglicher BMI-Fehler, wie sie bei athletischen Menschen vorkommen können, ist es von Bedeutung herauszufinden, ob wirklich eine vermehrte Körperfettmasse der Person vorliegt. Liegt eine Vermehrung des Fetts vor, so ist für die Erkrankungs- und Sterberate übergewichtiger und adipöser Erwachsener die Menge des Fetts und deren Verteilung in den Körperregionen entscheidend. Einige Erhebungsmethoden der Körperzusammensetzung und die Bedeutung dessen Grenzwerte zum Übergewicht und der Adipositas sollen im weiteren Verlauf erörtert werden.

Heute haben sich zwei prinzipielle Zugangswege zur Körperzusammensetzung eröffnet. Bei dem ersten Zugangsweg werden ein oder mehrere Kompartimente mit bestimmten Eigenschaften des menschlichen Körpers verglichen. Dieser Zugangsweg wird bei den meisten, u. a. bei den anthropometrischen Methoden (Caliper und Ultraschall), bei der Impedanzmessung und bei der Infrarotspektrometrie benutzt. Allerdings sind bei diesen Verfahren - über die Korrelation mit physikalischen Eigenschaften hinaus - in unterschiedlichem Maße weitere Annahmen und Zusatzangaben über den jeweiligen Menschen zur Ermittlung seiner Körperzusammensetzung erforderlich. Der zweite Zugangsweg führt über die Messung der Körperdichte zu einem Maß für die Körperzusammensetzung. Dieser Zugangsweg wird u. a. bei der Densiometrie gewählt. Für die Bestimmung der Körperdichte sind keinerlei Zusatzannahmen und -angaben notwendig. Ergänzt werden muss die Dichtemessung allerdings durch eine exakte Wägung des menschlichen Körpers und durch eine Volumenmessung, die auch das intrapulmonale und intraabdominelle Luftvolumen erfasst.

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Weiterhin kann man die Referenzmethoden von den für die Praxis gebräuchlichen Methoden unterscheiden. Referenzmethoden wären beispielsweise die Isotopenverdünnungsmethode, Kalium ⁴⁰ oder die Densiometrie. Bezeichnend für diese Methoden sind die hohe Aussagequalität (Validität) und die relativ geringen Abweichungen, die in einer hohen Reproduzierbarkeit (Reliabilität) zum Ausdruck kommen. Die Aussagequalität ist umso höher je größer die Körperkompartimente sind, die gemessen werden. Praxisrelevante Methoden, wie z. B. die Caliper-Methode, Infrarotmessungen oder die Bioelektrische Impedanz-Analyse (BIA) können meist immer nur einen Teil des Ganzen (Körper) messen. Die Aussagen müssen dann verallgemeinert werden und sind auf Schätzungsfaktoren angewiesen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit werden im Folgenden nur die Densiometrie und einige für die Praxis relevante Verfahren vorgestellt. Zum Teil werden sie und weitere ergänzende Methoden zur Bestimmung der Körperzusammensetzung in Tabelle 2 genannt.

Tab. 2. Methoden zur Bestimmung der Körperzusammensetzung (nach Wenzel, 1996; aus: Wechs-

ler, 2000, S. 44)

Neben traditionellen Verfahren wie Anthropometrie, Verteilungsmessungen von stabilen Isotopen und Densiometrie werden heute weitere Verfahren wie Bioelektrische Impedanzanalyse, Infrarotreflexionsmessung, Computertomographie, Kernspintomogra-

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phie oder röntgenologische Absorptionsverfahren eingesetzt. Diese Verfahren unterscheiden sich zum einen darin, welcher Anteil der Körperzusammensetzung mit ihrer Hilfe bestimmt werden kann, zum anderen in Messgenauigkeit, Belastung für den Patienten, Durchführbarkeit, Kosten, Strahlenbelastung etc.. Durch die einfacheren Techniken erhält man nur eine ungefähre Schätzung des Körperfettanteils, die exakteren, aber auch aufwendigeren und teureren Methoden lassen dagegen eine relative genaue quantitative Aussage zu. Da nicht alle Methoden zur Bestimmung der Körperzusammensetzung im Anschluss näher erläutert werden, können bei Wechsler (2000, S. 43f.) oder Wirth (1997, S. 22ff.) ergänzende Erklärungen gefunden werden.

2.3.1 Densiometrie

Die Densiometrie soll hier nur aus Gründen der hohen Validität zur Fettmasse und fettfreien Masse erwähnt werden. Sie gilt als "goldener Standard" für die Bestimmung der Fettmasse und freien Fettmasse. Die Dichtebestimmung im Wasser basiert auf den Erkenntnissen von Archimedes. Er entdeckte, dass Gold, Silber und andere Metalllegierungen unterschiedliche Volumen bei gleichem Gewicht aufwiesen. So auch die Be-standteile des menschlichen Körpers. Aus empirischen Analysen weiß man, dass das Fettgewebe von Säugetieren eine Dichte von 0,9 g/cm³ hat. Die fettfreie Körpermasse hat eine Dichte von 1,1 g/m³, in Abhängigkeit vom Alter und Trainingszustand. Größere Schwankungen müssen hier berücksichtigt werden.

Beispiel:

Zwei Personen haben das identische Gewicht von 100 kg. Man wiegt beide unter Wasser und beide verdrängen unterschiedliche Mengen von Wasser. Warum? Eine der Personen hat eine größere Fettmasse, als andere Person. Da Fettmasse und fettfreie Masse unterschiedlich wiegen, müssen diese Differenzen über das Volumen ausgeglichen werden. Dementsprechend hat die Person mit der größeren Fettmasse auch die größere Wasserverdrängung.

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„Durch Densiometrie kann bei einem 100 kg schweren Menschen das Körperfett auf ± 300 Gramm genau bestimmt werden” (Wechsler, 2000, S. 44). Aus dem Quotienten von Körpermasse und Körpervolumen wird dann die Körperdichte errechnet. Die Messung ist allerdings nur hinsichtlich der Dichteermittlung exakt. Die Hochrechnung auf Körperfett ist auf Mittelwertangaben angewiesen. Aus der Körperdichte kann unter Berücksichtigung des Luftvolumens in der Lunge während der Densiometrie (spirometrische Untersuchung) das Körperfett anhand einer speziellen Formel ermittelt werden. Auf-grund des hohen Aufwands hinsichtlich Messapparatur und Zeit, spielt das Verfahren in der klinischen Praxis keine Rolle mehr. In vereinzelten wissenschaftlichen Untersuchungen wird sie noch herangezogen.

2.3.2 Caliper-Methode (Hautfaltendickemessung)

Eine einfache anthropometrische Methode zur Ermittlung des Körperfettanteils in der Adipositastherapie ist die Messung der Hautfaltendicke mittels eines Calipers. Diese Körperfettbestimmung nennt man auch Calipermetrie. Es wird von einem Zwei-Kompartimenten-Modell ausgegangen, welches zwischen Fettmasse und fettfreier Masse unterscheidet. Mit einer speziellen Kneifzange wird an definierten Hautfalten dreimal nacheinander nur Haut und Unterhautfettgewebe gemessen. Gottschling-Zeller und Hauner (2000, S. 24) gehen davon aus, dass sich 80-85 % des Körperfetts in der Subkutanschicht (Unterhautschicht) befindet. Es ist daher anzunehmen, dass man Rückschlüsse vom Unterhautfettgewebe auf das Gesamtkörperfett machen kann. Addiert man die Messwerte zusammen, so kann man von dieser Summe auf den Körperfettanteil schließen.

Die Hautfaltenmessung birgt aber auch mögliche Messfehler in sich. Das Caliper sollte mit einem bestimmten Anpressdruck (10 g/cm³) angelegt werden (vgl. Wirth, 1997, S. 24). Die Dicke der Hautfalte muss innerhalb von 4 Sekunden abgelesen werden, um eine Kompression des Fettgewebes zu vermeiden. Je weniger Messpunkte in die Rechnung eingehen, umso ungenauer ist das Ergebnis. Als nachteilig hat sich erwiesen, dass verschiedene Untersucher bei ein und derselben Person nicht exakt einheitliche Messungen erzielen. Insofern sollte bei Verlaufsuntersuchungen oder wissenschaftlichen

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Fragestellungen nach Möglichkeit stets die gleiche Person die Messungen vornehmen. Ein weitaus größerer Nachteil stellt die nachlassende Elastizität des Fettgewebes im Alter dar. Diese kann das Ergebnis ebenso verfälschen wie die Dicke der Haut selbst. Aus Vergleichsstudien mit Referenzmethoden (Ultraschall, BIA, Infrarot) geht hervor, dass diese Methode tendenziell etwas zu hohe Messergebnisse produziert. Besonders bei Menschen mit sehr hohem Übergewicht und entsprechend dicken Hautfalten wird das Abheben der Hautfalten deutlich erschwert und es zeigte sich nur eine unzureichende Messgenauigkeit (vgl. Hahn, 2000, S. 61).

2.3.3 Bioelektrische Impedanz-Analyse

Eine weitere Form zur Ermittlung der Körperzusammensetzung ist die Bioelektrische Impedanz-Analyse. Sie basiert auf dem Prinzip der Messung von spezifischen Leitfähigkeiten unterschiedlicher Gewebetypen. Hierbei wird von einem Drei-Komponenten-Modell ausgegangen: Fettmasse, Zellmasse und die Masse außerhalb der Zelle. Die Zellmasse und die Masse außerhalb der Zelle bilden zusammen die Magermasse (fettfreie Masse). Mit Hilfe der elektrischen Widerstandsmessung durch einen nicht spürbaren Wechselstrom von 50 kHz und einer Stromstärke von 800 mA, werden aufgrund der verschiedenen biophysikalischen Eigenschaften der Körperbestandteile, Daten erhoben. Dabei werden jeweils zwei Elektroden auf eine Hand und einen Fuß geklebt. Die BIA macht es sich zu Nutze, dass Gewebe, die Wasser enthalten einen niedrigeren Wider-stand aufweisen als beispielsweise Fettgewebe. Je höher also der Flüssigkeitsanteil und damit die Konzentration von Elektrolyten, umso geringer ist der elektrische Widerstand. Fettmasse beinhaltet kaum Wasser und ergibt somit einen höheren Widerstand. Die Zellmembranen wirken wie Energiespeicher. Je nach Frequenz fließt der Strom stärker oder schwächer in bestimmte Teilbereiche des Körpers. So schließt man vom Körperwasser zunächst auf die fettfreie Körpermasse. Die Fettmasse des Menschen ergibt sich schließlich aus der Differenz zur Gesamtkörpermasse. Mit Hilfe entsprechender Formeln wird aus dem gemessenen Widerstand, der Körperhöhe und dem Körpergewicht bei gegebenem Geschlecht und Alter die Körperzusammensetzung ermittelt. Die BIA

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arbeitet unter einer sachgemäßen Anwendung mit einer 5 %igen Genauigkeit (vgl. Wirth, 2003, S. 15) und ist für klinische Zwecke gut geeignet. Um zuverlässige Ergebnisse zu erhalten, das heißt bei wiederholten Messungen auf identische Ergebnisse zu kommen, müssen die Messbedingungen bei der BIA konstant bleiben. Das bedeutet, sie ist bei der Messung kurzfristiger Veränderungen sehr störanfällig. Einen großen Einfluss auf die Messung hat der aktuelle Hydrationszustand (Wassergehalt im Körper) des Adipösen. Da die Messung sehr stark vom Körperwasser und der Wasserverteilung zwischen intra- und extrazellulärem Raum abhängt, können Alkoholkonsum in den letzten 24 Stunden, ein voller Magen oder eine gefüllte Harnblase zu falschen Werten führen. Die letzte sportliche Aktivität sollte 12 Stunden zurückliegen. Eine falsche Platzierung der Elektroden führt zu falschen Messdaten. Ebenso lässt sich beobachten, dass Geräte von unterschiedlichen Herstellern bei der gleichen Person unterschiedliche Widerstandsmessungen ergeben. Auch Kälte ist während der Messung zu vermeiden, da sich sonst der Hautwiderstand ändert. (vgl. Hahn, 2000, S. 62) Die BIA darf bei Patienten mit Implantaten oder Herzschrittmachern nicht benutzt werden. Bei Ödemen ist sie aufgrund der Wasserzunahme ebenfalls wenig aussagekräftig. (vgl. Wirth, 2003, S. 14f.)

2.4 Bestimmung des Übergewichts und der Adipositas anhand der Fettverteilung

2.4.1 Androide und gynoide Fettverteilung

In der Vergangenheit wurde herausgefunden, dass es für die Gesundheit entscheidend ist, wo die übermäßigen Pfunde sitzen. Vague (1947) machte die Entdeckung, dass die Fettverteilung einer Person, das Gesundheitsrisiko erheblich beeinflussen kann. Er unterschied dabei zwei Arten der Fettverteilung. Zum einen die androide (männliche) Form, auch der Apfeltyp genannt. Bei dieser Form der Fettverteilung ist das Fett vorrangig in der Bauchregion/Abdomen (abdominell, zentral, viszeral) zu finden. Zum anderen unterschied er die gynoide (weibliche) Form, auch Birnentyp genannt. Diese Form der Fettverteilung ist dadurch charakterisiert, dass das Fett hauptsächlich im Hüft-

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und Oberschenkelbereich (peripher, gluteo-femoral) eingelagert ist. Besonders heute hat diese Einteilung, durch ihre pathologische Bedeutung ihren Bestand. Die androide Fettverteilung hat ihren Namen, da sie in 80 % der Fälle bei Männern und nur bei 15 % der Frauen in Erscheinung tritt. Gynoid bedeutet ein häufiges Vorkommen bei Frauen zu 85 %, bei Männern findet sich diese Fettverteilung zu 20 %. (vgl. Wirth, 1997, S. 12). Die regionalen Fettverteilungen werden mit Hilfe der Abbildung 1 veranschaulicht.

Abb. 1. Schematische Darstellung der androiden und gynoiden Fettgewebsverteilung (Lückerath,

2002, S. 28)

Personen mit einem Körpermassenindex von mehr als 40 kg/m² weisen in ca. 50 % der Fälle keine typischen Fettverteilungsmuster mehr auf. Die Fettverteilung beruht hier auf Mischformen der androiden und gynoiden Form. (vgl. Hell & Miller, 2000, S. 14) Wechsler, Schusdziarra, Hauner und Gries (1996) meinen: „das Fettverteilungsmuster hat besonders bei Übergewicht (Adipositas Grad I) maßgeblichen Einfluß auf das Morbiditäts- und Mortalitätsrisiko und muß deshalb bei der Abschätzung des Adipositasassoziierten Gesundheitsrisikos berücksichtigt werden“ (S. A-2214). Die Untersuchungen Vagues (1947, pp. 339f.) ergaben bei Personen mit einer abdominellen Fettverteilung ein erhöhtes Risiko für die Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, des "metabolischen Syndroms" (abdominelle Adipositas, Diabetes mellitus, arterielle Hyperto-

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nie), Gicht oder Arteriosklerose. Solche Personengruppen haben meist überhöhte Werte für Blutzucker, Insulin und Triglyzeride. Wissenschaftler sehen den Grund vermutlich darin: „Daß das Fettgewebe im Bauchraum empfindlicher auf Hormone reagiert,

die den Fettabbau steuern. Dadurch setzen diese Zellen mehr Fettsäuren frei

als Fettzellen an Hüfte und Po. Die erhöhte Fettsäurekonzentration wieder-

um führt über verschiedene Mechanismen dazu, daß die Blutfettwerte an-steigen und vermehrt Insulin gebildet wird. Gleichzeitig verliert das Hormon

seine Wirksamkeit und es kann nicht mehr ausreichend Glucose aus dem

Blut abtransportiert werden. Daraus entwickelt sich häufig ein Diabetes mel-

litus Typ II“. (Verband für Unabhängige Gesundheitsberatung (UGB), 1998,

S. 291)

Auch Hauner (1996) gibt dazu eine ganz ähnliche Erklärung ab: „Ursache dieses Phänomens ist, daß viszerale Fettzellen stoffwechselaktiver sind als subkutane. Vergrößerte viszerale Fettdepots begünstigen über eine gesteigerte Freisetzung von Fettsäuren die Entwicklung der genannten Störungen“ (S. A-3406). Im Vergleich zur androiden Form stellt die gynoide Form ein geringes Gesundheitsrisiko dar, bei der Begleitkrankheiten nur geringfügig häufiger anzutreffen sind, als bei normalgewichtigen Erwachsenen. Tabelle 3 (S. 26) gibt einen Überblick über die verschiedenen Methoden zur Bestimmung der Körperfettverteilung. Die Ermittlung der Fettverteilung mit Hilfe der Computertomographie oder der Kernspintomographie bietet den Vorteil zwischen dem intraabdominellen und subkutanen Fettgewebe zu unterscheiden, jedoch sind sie sehr aufwendig und kostenintensiv. Man kann davon ausgehen, dass auch bei leicht bis mäßiggradiger Adipositas, das Maßband wichtiger ist als die Waage. Die einfachsten und gebräuchlichsten Methoden sind Umfangsmessungen. Dabei wird das Verhältnis von Hüfte zu Taille oder der alleinige Taillenumfang ermittelt. Im weiteren Verlauf sollen nur diese beiden Methoden näher erklärt werden.

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2.4.2 Waist-to-hip ratio (Taillen-Hüft-Verhältnis)

Das Taillen-Hüft-Verhältnis (waist-to-hip ratio; WHR) kann die unterschiedliche Fettverteilung berücksichtigen. Gemessen wird mit einem Maßband, stehend, die Arme leicht abgespreizt. Der Taillenumfang wird zwischen Beckenoberrand und unterster Rippe horizontal gemessen, der Hüftumfang auf der Höhe der größten Breite über dem Trochanter major. Die gemessenen Werte kann man nun mit Hilfe der folgenden Formel berechnen:

Bei einer WHR > 1,0 bei Männern und einer WHR > 0,85 bei Frauen kann eine abdominelle Adipositas diagnostiziert werden. Ist die WHR bei Männern < 1,0 oder bei Frauen < 0,85 so diagnostiziert man eine periphere Adipositas. (vgl. Wirth, 2003, S. 3)

2.4.3 Taillenumfangsmessung

Auch die alleinige Messung des Taillenumfangs ist bei der Ermittlung zur Verteilung des Fetts angebracht. Lean, Han und Morrison (1995, pp. 158ff.) fanden in einer Studie mit 904 Männer und 1014 Frauen heraus, dass bei Männern bereits ab einem Taillenumfang von 94 cm ein erhöhtes Gesundheitsrisiko besteht und ein deutlich erhöhtes Risiko

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bei 102 cm. Bei Frauen beginnt das kritische Ausmaß bei einem Umfang von 80 cm und wird ab 88 cm drastisch erhöht. Ein Taillenumfang von 94 cm bei Männern und 80 cm bei Frauen kann man mit einem hohen BMI (≥ 25 kg/m²) gleichsetzen. Lean et al. (1995) geben hier die Empfehlung nicht weiter an Körpergewicht zuzunehmen. Personen mit einem Taillenumfang von 102 cm bei Männern und 88 cm bei Frauen kann man mit einem BMI von ≥ 30 kg/m² einstufen. Diese Personen sollten ihr Körpergewicht reduzieren. Diese Grenzwerte werden heute von vielen Wissenschaftlern ebenfalls publiziert und sind international anerkannt.

2.4.4 Exkurs: Fettgewebe

2.4.4.1 Grundlagen des Fettgewebes

Die Adipositas wird von vielen Wissenschaftlern als eine übermäßige Vermehrung des Fettgewebes definiert. Das Fettgewebe und dessen Auswirkungen ist sozusagen der Grund, warum man sich mit der Problematik der Adipositas befasst. Daher ist dessen Funktionsweise und Einfluss auf den menschlichen Körper von erheblicher Bedeutung. Bevor man zum eigentlichen Problemfeld des übermäßig gespeicherten Körperfetts kommt, muss man einige grundlegende Dinge klären.

Man unterscheidet Bau- und Speicherfett. Baufett bildet druckelastische Polster und schützt somit bestimmte Organe und Weichteile vor direkter Druckeinwirkung, wie z. B. am Handteller, an der Fußsohle und in der Augenhöhle. Das Speicherfett macht in seiner Gesamtheit den unter der Haut befindlichen (subkutanen) Fettmantel zu ca. 70 % aus. Ca. 15 % des Speicherfetts sind intraabdominal zu finden. (vgl. Wirth, 2003, S. 55) Das Unterhautfettgewebe dient als körperformendes Druckpolster, Energie- und Wasserspeicher und Wärmeisolator. Es unterliegt als Depotorgan sichtbaren und messbaren Veränderungen, während das Baufett in seiner Ausbildung konstant bleibt. Das Fettgewebe ist „das zweitgrößte Körperorgan, bei Adipösen ab einem BMI von 35 kg/m² sogar das größte“ (Wirth, 2003, S. 55).

Weiterhin kann man zwischen dem weißen und dem braunen Fettgewebe unterscheiden. Wenn man von Fettgewebe spricht, meint man meist das weiße Fettgewebe. Das weiße

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Fettgewebe kommt beim Menschen während der gesamten Lebensdauer vor. Neben Stütz- und Schutzfunktionen hat es in erster Linie die Aufgabe der Energiespeicherung und -bereitstellung. Außerdem ist das Fettgewebe ein endokrines Organ. Eine Besonderheit ist die direkte sympathische Innervation des braunen Fettgewebes. Das bedeutet, dass braune Fettzellen direkt mit Nervenzellen in Verbindung stehen, weiße Fettzellen nicht. Im weißen Fettgewebe laufen Nervenfasern entlang der Blutgefäße. Braune Fettzellen sind sehr reich an Mitochondrien, daraus ergibt sich auch die braune Farbe dieses Gewebes. Das braune Fettgewebe weist mehr Blutgefäße und sympathische Nervenfasern auf und wird vorrangig nur bei Neugeborenen oder Kindern gefunden. Die hauptsächliche Aufgabe des braunen Fettgewebes besteht in der Thermogenese.

2.4.4.2 Der Stoffwechsel des Fettgewebes

Die primäre Funktion des Fettgewebes beruht auf der spezifischen Fähigkeit von Fettzellen, Triglyzeride bei einer den Verbrauch übersteigenden Kalorienzufuhr zu speichern und andererseits aus diesen Fettsäuren und Glyzerin freizusetzen, wenn weniger Kalorien mit der Nahrung zugeführt werden als zur Deckung des Energiebedarfs notwendig sind. Die Stoffwechselleistungen der Fettzelle hinsichtlich Lipogenese ⁵ und Lipolyse ⁶ unterliegen einer genauen hormonellen Regulation. Das Fettgewebe besteht fast ausschließlich aus abgelagerten Triglyzeriden, diese sind die Depotform von Fetten in Adipozyten. Die Triglyzeride werden aus Fettsäuren und Glyzerin aufgebaut (verestert). Insulin sowie Kortison und Kälte wirken stimulierend auf die Neubildung von Fettsäuren. Die benötigten Fettsäuren werden hauptsächlich in der Leber zu „very low density”-Lipoproteinen (VLDL) synthetisiert und in den Blutstrom überführt. Die im Blutstrom vorhandenen freien Fettsäuren und Lipoproteine (Chylomikronen und VLDL) werden in das Fettgewebe zur Veresterung aufgenommen. „Je größer die Fettzelle, desto schneller läuft die Veresterung ab” (Björntorp & Karlsson, 1970; zitiert nach Wirth, 1997, S. 122). Eine besondere Rolle spielt hier die Aufnahme der trigylzeridreichen Lipoproteine durch das Enzym Lipoproteinlipase (LPL).

⁵ Fettspeicherung.

⁶ Fettbereitstellung.

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Die Proteine der Chylomikronen und VLDL stimulieren die LPL, welche im Endothel der Blutgefäße sitzt. Fettzellen produzieren die Lipoproteinlipase selbst. Das Enzym katalysiert die Spaltung der Fettmoleküle zu Glyzerin und Fettsäuren. Diese werden in die Zelle aufgenommen, mit einem der Glukose entstammenden Kohlenstoffgrundgerüst zu Triglyzeriden zusammengebaut und anschließend in der Fettzelle gespeichert. Hauptsächlich wird die LPL durch Insulin reguliert, aber auch durch eine kohlenhydratreiche Nahrung. Die Wirkung des Insulins beruht auf einer Steigerung der Glukoseaufnahme in die Fettzelle, die eine gesteigerte Glykolyse und eine gesteigerte Fettsäurebiosynthese zur Folge hat. Abbildung 2 zeigt die stark vereinfachte Lipogenese u. a. durch das Enzym LPL.

Abb. 2. Stoffwechselwege hinsichtlich der Lipogenese durch Lipoproteinlipase im Fettgewebe,

Blutstrom und Leber. FS = Fettsäuren, FFS = Freie Fettsäuren, LPL = Lipoproteinlipase,

VLDL = „very low density lipoprotein”

Das Problem adipöser Menschen besteht nun darin, dass diese eine erhöhte LPL-Aktivität aufweisen (vgl. Wirth, 2003, S. 56), also muss diese mit der Fettzellgröße korrelieren. Das bedeutet, je höher das Körpergewicht umso ausgeprägter ist die LPL-Aktivität und desto schneller kann Fett in das Gewebe eingelagert werden. Die logische Konsequenz ist eine Gewichtsabnahme durch die Reduzierung von Nahrung und sportliche Aktivität. Durch die Verkleinerung der Fettzellen geht die LPL-Aktivität automa-

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