Informationen zu den Gleichgungen

Harris- Benedict Gleichungen

Von J. Arthur Harris und Francis G. Benedict für ein Gewicht von 25 bis 124,9 kg, Körpergröße von 152 bis 200 cm und Alter von 21 bis 70 Jahren entwickelt. Die Harris-Benedict Gleichungen sind am besten für die Vorhersage des Ruheenergiebedarfs bei erwachsenen, gesunden und normalgewichtigen Personen geeignet.¹ Weiters können die Gleichungen laut ESPEN zur Berechnung bei Leber- und Nierenerkrankungen* eingesetzt werden.¹ Die Harris-Benedict Gleichung kann auch im geriatrischen Bereich eingesetzt werden.²

*Bei Nierenerkrankungen sollte kein Stressfaktor hinzugefügt werden, da es zu einer Überversorgung des Patienten kommen kann.¹

Männer:³

BMR = 66,473 + (13,7516 x Gewicht in kg) + (5,0033 x Größe in cm) – (6,755 x Alter in Jahren)

Frauen: ³

BMR = 655,0955 + (9,5634 x Gewicht in kg) + (1,8496 x Größe in cm) – (4,6756 x Alter in Jahren)

Quellen:

1 Bendavid I. et al. “The centenary of the Harris-Benedict equations: How to assess energy requirements best? Recommendations from the ESPEN expert group.” Clinical nutrition (Edinburgh, Scotland) vol. 40,3 (2021): 690-701. doi:10.1016/j.clnu.2020.11.012
2 Alix E. et al. “Energy requirements in hospitalized elderly people.” Journal of the American Geriatrics Society vol. 55,7 (2007): 1085-9. doi:10.1111/j.1532-5415.2007.01236.x
3 Harris J. A., Benedict F. G. “A Biometric Study of Human Basal Metabolism.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America vol. 4,12 (1918): 370-3. doi:10.1073/pnas.4.12.370

Schofield Gleichungen

Die Schofield- oder auch WHO-Gleichungen für gesunde Personen verschiedener Altersklassen, entstanden 1985 auf Basis von Studien an aus Westeuropa und Nordamerika. Etwa die Hälfte der Studien wurde in den späten 1930er und frühen 1940er mit italienischen Männern durchgeführt. Diese hatten eine relativ hohe BMR, weshalb die Frage nach der Allgemeingültigkeit der Gleichung aufgeworfen wurde.⁴ Die ESPEN Experten Gruppe befürwortet den Einsatz der Schofield-Gleichung im pädiatrischen Bereich bei schweren Verbrennungen.¹ Zudem war es auch die verlässlichste Gleichung bei Kindern mit IBD (Inflammatory Bowel Disease).⁵ Obwohl spezifische Vorhersagegleichungen, wie die Schofield-Gleichung im Allgemeinen auch im pädiatrischen Bereich gut abschneiden, ersetzen sie die indirekte Kalorimetrie im pädiatrischen intensivmedizinischen Bereich nicht.⁶

Männer:⁴

Frauen:⁴

Quellen:

4 Human energy requirements: report of a joint FAO/ WHO/UNU Expert Consultation. World Health Organization, Food and Agriculture Organization of the United Nations; Rome 2004, (2001).
5 Hill R.J. et al. “Ability of commonly used prediction equations to predict resting energy expenditure in children with inflammatory bowel disease.” Inflammatory bowel diseases vol. 17,7 (2011): 1587-93. doi:10.1002/ibd.21518
6 Framson C.M. Hardy et al. “Energy expenditure in critically ill children.” Pediatric critical care medicine : a journal of the Society of Critical Care Medicine and the World Federation of Pediatric Intensive and Critical Care Societies vol. 8,3 (2007): 264-7. doi:10.1097/01.PCC.0000262802.81164.03

Mifflin-St. Jeor Gleichungen

1990 stellten M.D. Mifflin und S.T. St. Jeor anhand der Auswertung indirekter kalorimetrischer Daten von 498 gesunden Probanden die Mifflin-St. Jeor Gleichung auf. Das Alter der Probanden lag zwischen 19 und 78 Jahren. Rund die Hälfte der Probanden war normalgewichtig, die andere Hälfte übergewichtig.⁷ Die Gleichung kann laut der ESPEN Expertengruppe zusammen mit der Harris-Benedict Gleichung für die Berechnung des Ruheenergieumsatzes bei Lebererkrankungen angewendet werden.¹ Zudem ist es die verlässlichste Gleichung zur Berechnung des BMR stark adipöser Jugendlicher (12-18 Jahre).⁸

Männer:⁷

BMR = (10 x Gewicht in kg) + (6,25 x Größe in cm) – (5 x Alter in Jahren) + 5

Frauen:⁷

BMR = (10 x Gewicht in kg) + (6,25 x Größe in cm) – (5 x Alter in Jahren) - 161

Kalkulation über fettfreie Masse:⁷

BMR = (19,7 x fettfreie Masse in kg) + 413

Quellen:

1 Bendavid I. et al. “The centenary of the Harris-Benedict equations: How to assess energy requirements best? Recommendations from the ESPEN expert group.” Clinical nutrition (Edinburgh, Scotland) vol. 40,3 (2021): 690-701. doi:10.1016/j.clnu.2020.11.012
7 Mifflin M. D. et al. “A new predictive equation for resting energy expenditure in healthy individuals.” The American journal of clinical nutrition vol. 51,2 (1990): 241-7. doi:10.1093/ajcn/51.2.241
8 Steinberg A. et al. “Determining the accuracy of predictive energy expenditure (PREE) equations in severely obese adolescents.” Clinical nutrition (Edinburgh, Scotland) vol. 36,4 (2017): 1158-1164. doi:10.1016/j.clnu.2016.08.006

Owen Gleichungen

Die Owen Gleichungen wurden 1986 und 1987 aufgestellt. Die Gleichungen für Männer basieren auf 60 normal- und übergewichtigen Männern im Alter von 18 bis 82 Jahren mit einem Gewicht von 60 bis 171 kg⁹, während sich die Gleichungen für Frauen auf den Daten von 44 gesunden, normal- und übergewichtigen Frauen im Alter von 16 bis 65 Jahren, von denen 8 trainierte Sportlerinnen waren, stützen.¹⁰

Männer:⁹

BMR = 879 + (10,2 x Gewicht in kg)
BMR = 290 + (22,3 x fettfreie Masse in kg)

Frauen - Nicht-Athletinnen:¹⁰

BMR = 795 + (7,18 x Gewicht in kg)

Frauen - Athletinnen:¹⁰

BMR = 50,4 + (21,2 x Gewicht in kg)

Quellen:

9 Owen O.E. et al. “A reappraisal of the caloric requirements of men.” The American journal of clinical nutrition vol. 46,6 (1987): 875-85. doi:10.1093/ajcn/46.6.875
10 Owen O.E. et al. “A reappraisal of caloric requirements in healthy women.” The American journal of clinical nutrition vol. 44,1 (1986): 1-19. doi:10.1093/ajcn/44.1.1

Cunningham Gleichung

Die von Harris und Benedict zusammengetragenen Daten von 223 Personen wurden 1980 von Cunningham analysiert. Er stellte eine neue Vorhersagegleichung zur Berechnung des Ruheenergieumsatzes (BMR) auf. Laut Cunningham hatten Alter und Geschlecht wenig Auswirkungen auf die Berechnungen, während die fettfreie Masse der einzige Prädiktor des BMR war.¹¹ Da die Cunningham Gleichung auf Daten von Harris und Benedict beruht ist sie für erwachsene, gesunde und normalgewichtige Personen geeignet. Eine Studie an niederländischen Freizeitsportlern, zeigte eine genaue Vorhersage des BMR in dieser Personengruppe.¹²

Gleichung¹¹

BMR = 200 + (22 x fettfreie Masse in kg)

Quellen:

11 Cunningham J.J. “A reanalysis of the factors influencing basal metabolic rate in normal adults.” The American journal of clinical nutrition vol. 33,11 (1980): 2372-4. doi:10.1093/ajcn/33.11.2372
12 ten Haaf T., Weijs P. J. “Resting energy expenditure prediction in recreational athletes of 18-35 years: confirmation of Cunningham equation and an improved weight-based alternative.” PloS one vol. 9,9 e108460. 2 Oct. 2014, doi:10.1371/journal.pone.0108460

Ireton-Jones Gleichungen

Diese Gleichungen wurden ursprünglich 1992¹³ publiziert und 2002 überarbeitet. Sie dienen zur Einschätzung des Energieverbrauchs bei hospitalisierten, beatmungspflichtigen oder spontanatmenden Patienten. In der Studie wurden 200 Patienten zur Aufstellung der Gleichung und 100 Patienten zur Validierung im Alter von 14-81 Jahren herangezogen.^{13, 14} Da es sich bei hospitalisierten Patienten um eine sehr variable Gruppe handelt bemerken die Autoren, dass der Energieverbrauch möglicherweise nicht dem Energiebedarf entspricht und der Energiebedarf unter Berücksichtigung des klinischen Zustands, des Ernährungszustands und der potenziellen Verträglichkeit der zu verabreichenden Nährstoffe ermittelt werden muss. Oft entspricht der prognostizierte Energieverbrauch dem Energiebedarf des Patienten. Um jedoch sicherzustellen, dass die verabreichte Ernährungsunterstützung angemessen ist, muss eine klinische Beurteilung vorgenommen werden.¹⁴ Nach ESPEN kann Ireton-Jones zur Berechnung bei chirurgischen oder Traumapatienten herangezogen werden, wenn keine indirekte Kalorimetrie zur Verfügung steht.¹

Patienten mit Spontanatmung¹⁴

BMR = 629 – (11 x Alter in Jahren) + (25 x Gewicht in kg) – (609 x Übergewicht ja/nein*)

Beatmungspflichtige Patienten¹⁴

BMR = 1784 – (11 x Alter in Jahren) + (5 x Gewicht in kg) + (244 x Geschlecht**) + (239 x Trauma ja/nein***) + (804 x Verbrennung ja/nein****)

*Übergewicht ja/nein….Body Mass Index > 27 kg/m² = 1, sonst 0
**Geschlecht….männlich =1, weiblich = 0
***Trauma ja/nein…Trauma vorhanden = 1, Trauma nicht vorhanden = 0
****Verbrennung ja/nein…Verbrennung vorhanden = 1, Verbrennung nicht vorhanden = 0

Quellen:

1 Bendavid I. et al. “The centenary of the Harris-Benedict equations: How to assess energy requirements best? Recommendations from the ESPEN expert group.” Clinical nutrition (Edinburgh, Scotland) vol. 40,3 (2021): 690-701. doi:10.1016/j.clnu.2020.11.012
13 Ireton-Jones C. et al. “Equations for the estimation of energy expenditures in patients with burns with special reference to ventilatory status.” The Journal of burn care & rehabilitation vol. 13,3 (1992): 330-3. doi:10.1097/00004630-199205000-00005
14 Ireton-Jones C., Jones J.D. “Improved equations for predicting energy expenditure in patients: the Ireton-Jones Equations.” Nutrition in clinical practice : official publication of the American Society for Parenteral and Enteral Nutrition vol. 17,1 (2002): 29-31. doi:10.1177/011542650201700129