Der Ruheumsatz (resting metabolic rate = RMR) eines Menschen ist primär abhängig von der Körperzusammensetzung, hinzu kommen weitere ethnische und genetische Faktoren, evtl. auch Alter und Geschlecht. Die Neigung vieler Frauen, Übergewicht zu entwickeln, wird häufig mit dem niedrigeren RMR erklärt. Wird der absolute RMR jedoch auf die fettfreie Körpermasse (lean body weight = LBW) bezogen, sind die Literaturangaben uneinheitlich; einige Autoren geben höhere Werte für Männer an, andere finden keinen geschlechtsspezifischen Unterschied. Eine Erklärung könnte in der Heterogenität des LBW liegen, das sowohl extrazelluläre, energetisch weitgehend inaktive Körper-Kompartimente (Skelett, Knorpel, Bindegewebe, Lymphe, Plasma) als auch die für Sauerstoffverbrauch und Kohlendioxidproduktion allein verantwortlichen Muskel- und Organzellen (body cell mass = BCM) beinhaltet. Der Bezug des RMR auf das LBW setzt voraus, dass zwischen LBW und BCM eine feste Relation besteht. Dies ist nach neueren Untersuchungen nicht der Fall.
Die vorliegende Studie geht den vermeintlichen Widersprüchen nach. Der experimentell ermittelte, absolute RMR von Männern und Frauen wird mit Parametern korreliert, die den Energieumsatz des Körpers beeinflussen (könnten) mit dem Ziel, daraus ggf. geschlechtsspezifische Unterschiede zu erkennen.
Testpersonen (TP) sind 58 stoffwechselgesunde Männer und Frauen (30 _, 28 _) im Alter von 19 bis 55 Jahren. Gemessen werden Körpergewicht (KG), Körperlänge, RMR (indirekte Kalorimetrie), Körperwasser (total body water = TBW) und extrazelluläres Wasser (extracellular water = ECW), beide aus einer Blutprobe nach Verabreichung von deuteriertem Wasser bzw. Natriumbromid. Aus diesen Daten werden der Gehalt an intrazellulärem Wasser (intracellular water = ICW), LBM, BCM und Körperfett (fat mass = FM) rechnerisch ermittelt. ICW = TBW - EBW; LBM = TBW/0,732 [Pace, N., Rathburn, E. N: The body water and chemically combined nitrogen content in relation to fat content. J. Biol. Chem., 158 (1945), 685-691]; BCM = ICW/0,732; FM = KG - LBM.
Am Testtag bleiben die TP morgens nüchtern. Sie werden gewogen und gemessen; nach der Entnahme einer Blutprobe trinken sie 15ml deuteriertes Wasser (0,25g 99,9%iges 2H2O) und 1 ml 30%ige Natriumbromidlösung. Die Blut-entnahme wird nach 3h wiederholt. Aus der Differenz der 2H- und Br--Werte wird der Gehalt an Gesamt- und extrazellulärem Wasser ermittelt. In der Zwischenzeit erfolgt die Messung des RMR. Die TP liegen während dieser Zeit auf dem Rücken; sie sollen sich ruhig verhalten aber nicht schlafen. Atemluft wird über einen Zeitraum von 60 Min. aufgefangen, die letzten 40 Min. werden ausgewertet.
Die männlichen TP haben höheres KG und einen höheren Körpermasse-Index (body mass index = BMI) als die weiblichen; der absolute RMR liegt für Männer um 32,7% höher als für Frauen (7.280±844 bzw. 5.485±537 kJ/d; p <0,0001); bezogen auf das KG verringert sich die Differenz auf 15,3% (6.854±562 bzw. 5.942±567 kJ/d); sie bleibt hochsignifikant (p <0,0001). Bezogen auf BCM ist der Unterschied nur noch schwach signifikant (Männer 9% höher als Frauen), bezogen auf LBM tendenziell (Männer 4% höher als Frauen), aber nicht mehr signifikant (6.680±744 bzw. 6.128±756/ 6.536±630 bzw. 6.282±641; p 0,0249/ 0,2191). Die FM der weiblichen TP ist mit 29,1% des KG weit höher als die der männlichen (19,1%; p <0,0001); bei den Frauen besteht eine Korrelation zwischen dem RMR und der FM, bei den Männern nicht. Ein Zusammenhang zwischen dem Alter der TP und dem RMR lässt sich nicht sichern.
Die Studie bestätigt bisherige Erkenntnisse, nach denen dem LBW eine wichtige Funktion für die Vorhersage des RMR zukommt; die Frage, wie weit auch geschlechtsspezifische Faktoren auf den RMR einwirken, kann jedoch nicht mit letzter Sicherheit beantwortet werden. Der tendenziell niedrigere RMR bei Frauen deutet darauf hin. Der Unterschied ist zwar gering, könnte aber langfristig doch einen Einfluss auf das KG von Frauen ausüben.
Biologisch nicht zu erklären sind hingegen die deutlich höheren RMR-Unterschiede zwischen Männern und Frauen, wenn die BCM als Bezugsgröße gewählt werden. Die Autoren halten diesen Befund für einen Artefakt. Methodische Probleme werden diskutiert; möglicherweise ist die indirekte Bestimmung der BCM (Berechnung durch Subtraktion) nicht präzise genug, um kleinste Unterschiede erkennen zu lassen. Weiteren Aufschluss könnte auch die differenzierte Bestimmung der BCM in stark und weniger stark energieverbrauchenden Organen (Leber, Gehirn vs. Skelettmuskel) geben, evtl. gegliedert nach dem Alter der TP.