Wat is energie?

Energie is de brandstof die de mens het vermogen geeft om arbeid te verrichten. Deze energie wordt aangeleverd via bepaalde voedingsstoffen en komt vervolgens via allerlei chemische omzettingen beschikbaar voor het lichaam. Internationaal wordt energie uitgedrukt in kilojoules. In de praktijk werken de meeste mensen nog met de term calorieën:

• 1 MJ (megajoules) = 1000 kJ (kilojoules).
• 1 kcal = 4,2 kJ.

Stel je dagmenu levert 4,2 MJ (4200 kJ) dan zijn dat dus 1000 kcal.

Waarvoor heb je energie nodig?

Voor alle levensprocessen die in ons lichaam plaatsvinden, bijvoorbeeld:

• Het kloppen van je hart.
• Je ademhaling.
• Je nieren, omdat ze moeten kunnen blijven zuiveren.
• Je lichaam op temperatuur houden.
• En natuurlijk lichamelijke arbeid, zoals werk of sport.

In de ideale situatie zijn energie- inname en energieverbruik in balans.

Energiebronnen

Energie wordt geleverd door voedingsstoffen. We kennen er zeven:

1. Eiwitten (levert energie)
2. Vetten (levert energie)
3. Koolhydraten (levert energie)
4. Vitamines
5. Mineralen
6. Water
7. Alcohol (levert energie)

De energieleverende voedingsstoffen geven niet allemaal evenveel energie; de energetische waarde is verschillend. Vet is de grootste energieleverancier, daarna komt alcohol, dan pas de eiwitten en koolhydraten:

• 1 gram koolhydraten levert 17kJ (4 kcal)
• 1 gram vet levert 38 kJ (9 kcal)
• 1 gram eiwitten levert 17 kJ (4 kcal)
• 1 gram alcohol levert 29 kJ (7kcal)

Koolhydraten

Ons lichaam gebruikt in eerste instantie de koolhydraten, met name glucose, als brandstof. Met behulp van het hormoon insuline, kan glucose worden opgenomen in de lichaamscellen. Het lichaam kan een kleine voorraad glucose opslaan in de lever en in de spieren. Dat is in de vorm van glycogeen. Bij behoefte wordt uit deze voorraad geput.

Vetten

Als er niet voldoende glucose voorhanden is, maakt het lichaam gebruik van vetten als brandstof en dan met name ven de vetzuren, de bouwstenen van vet. De hersen- en zenuwcellen kunnen geen gebruik maken van deze energiebron (vetzuren). Naast het leveren van energie heeft vet ook als belangrijke functies het beschermen van organen en het isoleren van het lichaam.

Eiwitten

Als koolhydraten en vetten niet meer voor handen zijn, gebruikt het lichaam eiwitten als brandstof en dan met name aminozuren, de bouwstenen van eiwitten. Deze eiwitten kunnen afkomstig zijn uit voeding, maar als de voeding niet toereikend is, breekt het lichaam de eigen eiwitten af om toch aan brandstof te kunnen komen. Aminozuren worden in dat geval omgezet in glucose; dit heet gluconeogenese.

Alcohol

Deze stof krijgen we natuurlijk binnen via alcoholische dranken. Het lichaam heeft dit niet nodig en het is uitsluitend een genotsmiddel.

Energievormen

Bij de verbranding van voedingsstoffen in het lichaam komt energie vrij. Daarbij ontstaan twee vormen van energie:

1. Mechanische energie
2. Warmte

We kunnen ons lichaam vergelijken met een automotor die brandstof verbruikt. De brandstof zorgt ervoor dat de motor loopt (mechanische energie) en daarbij komt warmte vrij.

Met behulp van mechanische energie kan het lichaam arbeid verrichten. We maken daarbij onderscheid tussen inwendige arbeid en uitwendige arbeid:

• Inwendig: dit is arbeid die door het lichaam continu wordt verricht, zonder dat wij daar invloed op kunnen uitoefenen. Dit wordt aangestuurd door onze onwillekeurige spieren. Onder andere onze ademhaling, hartslag, bewegingen van maag en darmen en de productie van hormonen worden zo aangestuurd.
• Uitwendig: dit is arbeid die plaatsvindt met behulp van willekeurige spieren. We kunnen daarop invloed uitoefenen. Dan gaat het dus om beweging, zoals staan, lopen, iets vastpakken, optillen of kauwen.

De warmte die vrijkomt bij de stofwisseling, wordt gebruikt voor de handhaving van de juiste lichaamstemperatuur.

Energie opslaan

Het lichaam is in staat energie op te slaan. Hierbij worden chemische verbindingen gevormd met behulp van de energie, waarbij deze energie wordt vastgehouden. Dit is te vergelijken met een accu die telkens wordt opgeladen. Bij behoefte aan energie komt opgeslagen energie vrij.

Energiebehoefte of energieverbruik

We hebben behoefte aan energie: energiebehoefte. Deze energie wordt in het lichaam verbruikt. Het energieverbruik is hetzelfde als energiebehoefte. Niet iedereen heeft dezelfde energiebehoefte. Dit is afhankelijk van diverse factoren:

1. Basaal metabolisme: is het stofwisselingsniveau van het lichaam dat volledig in rust verkeert bij een bepaalde temperatuur. Dus bij uitsluitend inwendige arbeid. De basaal stofwisseling is afhankelijk van lichaamsgewicht. In een groter lichaam vinden meer stofwisselingsreacties plaats.
2. Ruststofwisseling: hierbij wordt naast het basaal metabolisme rekening gehouden met het thermogene effect van voedselverwerking. Na een maaltijd vindt een verhoogde stofwisseling plaats, waarbij warmte vrijkomt. Deze warmteproductie noemt men ook wel thermogenese. Ruststofwisseling is dus: basaal metabolisme + thermogeen effect. Het verteren van voedsel kost dus extra energie, maar levert ook extra warmte op.
3. Warmteproductie: het lichaam streeft naar een constante temperatuur van circa 37 graden. Warmteproductie vindt plaats door stofwisselingsprocessen in ons lichaam. Deze productie wordt o.a. bepaald door voedsel. Het verlies aan warmte bepaalt hoeveel energie het lichaam extra om moet zetten in warmte. Warmteverlies vindt plaats via verdamping van zweet en via lucht die we uitademen. Ook warmen wij koude lucht die wij inademen en koude gerechten en dranken op in ons lichaam tot lichaamstemperatuur. Ook omgevingstemperatuur, luchtvochtigheidsgraad en kleding zijn van invloed op warmteverlies.
4. Lichamelijk activiteit: gaat natuurlijk over het verrichten van werk of bijvoorbeeld sport en bewegen. Het energieverbruik voor lichamelijke activiteit wordt bepaald door de aard, tijdsduur en intensiteit van deze activiteiten.
5. Lichaamsgewicht: Als je langer bent en/ of meer weegt, dan is je energiebehoefte ook groter.
6. Lichaamssamenstelling: de verhouding vetmassa (vet) en vetvrije massa (vocht en spieren) is medebepalend voor de energiebehoefte. Gezonde mannen hebben gemiddeld een vetmassa van 15-25%. Bij gezonde vrouw ligt die vetmassa op 20-35%. In het vetweefsel vinden nauwelijks stofwisselingsprocessen plaats. Iemand met een hogere vetmassa heeft dan ook een lagere stofwisseling dan iemand met een lage vetmassa. In spierweefsel vinden wel stofwisselingen plaats. Dus hoe meer spierweefsel, hoe meer stofwisselingsprocessen, hoe meer energie er verbruikt wordt. Mannen hebben over het algemeen een hogere stofwisseling dan vrouwen.
7. Leeftijd: kinderen hebben een hoger rustmetabolisme dan volwassenen.  Ze hebben dan dus ook een hoger energieverbruik. Dit komt doordat ze groeien en in verhouding tot hun gewicht een groter lichaamsoppervlak hebben dan volwassenen. Naarmate we ouder worden neemt de actieve celmassa af en juist deze celmassa is het deel van het lichaam waarin stofwisselingsprocessen plaatsvinden. Aangezien dit soort processen niet of nauwelijks plaatsvinden in vetweefsel, maar in actieve celmassa, spreken we van vetvrije massa. Actieve celmassa is dus voornamelijk bot- en spierweefsel. Op jonge leeftijd wordt het lichaam nog opgebouwd doordat we groeien. De actieve celmassa neemt dan toe. Rond 17 jaar is dit min of meer volgroeid. Het lichaam is dan lange tijd in evenwicht; er wordt evenveel celmassa opgebouwd als afgebroken. Na het 35ste levensjaar begint de afbraak van celmassa te overheersen (eerst rimpels, op oudere leeftijd zelfs krimpen). Door verlies van actieve celmassa neemt de hoeveelheid vetweefsel (die niet afneemt) verhoudingsgewijs toe. Stofwisseling vindt plaats in de actieve celmassa; doordat deze afneemt, daalt ook het stofwisselingsniveau en wordt er minder energie verbruikt.
8. Groei, zwangerschap, borstvoeding: dit verhoogd allemaal het energieverbruik. Er is extra energie nodig voor de productie van melk in de borstklieren. Een andere vorm van groei is ‘wondgenezing’ en weefselherstel. Dan is er ook een verhoogd energieverbruik in het lichaam.
9. Gezondheidstoestand: bij ziekten met koorts is de stofwisseling verhoogd, dus is er een hoger energieverbruik. Ook eet men bij ziekte vaak minder en verliest men vaak een paar kilo’s. Afwijkingen aan de hormoonproducerende organen kunnen ook een hogere of lagere stofwisseling tot gevolg hebben. Bij een te snel werkende schildklier verloopt de stofwisseling sneller en is er dus meer energieverbruik. Bij een tragere werking van de schildklier is dat juist andersom. Ook geneesmiddelen kunnen de stofwisseling beïnvloeden.
10. Voedingstoestand: Bij ondervoeding is de stofwisseling verlaagd. Het lichaam gaat in de noodtoestand en gaat extra effectief om met energie. De stofwisseling wordt op een lager pitje gezet. Ook overvoeding kan verlaging van de stofwisseling veroorzaken. Als men dikker wordt is de vetvoorraad groter. Het vet is vooral opgeslagen in het onderhuidse vetweefsel. De vetlaag biedt isolatie en er is dus minder warmteverlies.
11. Klimaat: bij een lage temperatuur is er meer warmteverlies. Het lichaam gaat dan dus meer verbranden. Kleding en verwarming helpt hierbij. Bij hoge temperaturen is dat moeilijker. De zweetproductie neemt toe, maar verdamping is bijvoorbeeld in vochtig klimaat traag. Er vindt dan warmtestuwing plaats; het lichaam reageert hierop met een lagere stofwisseling. Deze is dus minder actief bij warmte en zo is er ook een lagere stofwisseling.
12. Stress: factoren die belasting zijn voor lichaam, waarbij aanpassingsmechanismen moeten worden gebruikt. Dit kan zowel geestelijk zijn als lichamelijk zijn en verhogen de stofwisseling. Zo kan er een hogere energiebehoefte ontstaan. Als wij bijvoorbeeld rillen bij extreme kou, verbranden we meer. Spieren verzetten onwillekeurig werk en daar is brandstof voor nodig. Hierdoor ontstaat warmte weer warmte. Bij chronische stress werkt dit anders.

Richtlijnen voor energiebehoefte

Er zijn veel factoren die het energieverbruik beïnvloeden. Daarom is het moeilijk hier richtlijnen op vast te stellen. Toch heeft het voedingscentrum hier een poging toe gedaan en een tabel opgesteld op geslacht, leeftijd en fysieke arbeid die men verricht (PAL-waarde). Een man tussen de 31 en 50 jaar met een actieve leefwijze zou daarbij een energiebehoefte hebben van 2900 kcal. Voor vrouwen zou dat 2300 kcal zijn.

Energieopname

In tegenstelling tot het energieverbruik, kan de energieopname wel vrij nauwkeurig worden berekend. Van veel voedingsmiddelen is het energiegehalte bekend. Er zijn verschillende online mogelijkheden om een voeding te berekenen. Een voorbeeld hiervan is de ‘Eetmeter’ van het voedingscentrum.

Er zijn verschillende factoren die de energieopname beïnvloeden. We nemen energie op uit ons voedsel. De hoeveelheid energie die we opnemen, hangt af van:

1. De energetische waarde van het voedsel: verschillende voedingsmiddelen bevatten verschillende hoeveelheden energie. Een handjevol pinda’s bevat bijvoorbeeld evenveel energie als een boterham met halvarine en jam.
2. Honger- en verzadigingsgevoelens: het honger- en verzadigingscentrum bevindt zich in de hersenen. Dit geeft signalen af of ontvangt signalen, waardoor wij gaan eten of stoppen met eten. Als we een signaal ontvangen kan bijvoorbeeld een lege maag samentrekken. Een uitgezette maagwand bij een volle maag geeft het signaal dat er voldoende is gegeten. Dit kost tijd: 15 minuten voordat het signaal binnen is. Ook bij een laag bloedglucosegehalte wordt een seintje gestuurd naar dit eetlustcentrum, waardoor we worden aangezet tot voedselinname. Verder wordt het eetlustcentrum geprikkeld bij een lage temperatuur van het bloed. Door te eten komt brandstof binnen en stijgt de temperatuur weer.
3. Lichamelijke activiteit: bij hoge activiteit is er meestal ook hoge energieopname nodig en andersom.
4. Organoleptische kwaliteit van voedsel: geur, kleur, smaak en consistentie (samenhang voedingsmiddel) van voedsel bepalen mede de energieopname. Pap is bijvoorbeeld vloeibaar en brood vast. Deze factoren beïnvloeden de opname van voedsel. Van een heerlijk geurende, fraai uitziende salade zal meer worden gegeten dan van een salade die niet fris ruikt.
5. Sociaal-culturele factoren: in westen is slank zijn een hoog ideaal. Dit bepaalt mede de energieopname.
6. Presentatie: gezellig gedekte tafel met veel keuze geeft meer aanleiding tot opname van voedsel.

Als de energie-inname hoger is dan de behoefte, dan wordt de overvloed aan energie omgezet in vet. Dit wordt opgeslagen in het vetweefsel, waardoor het lichaamsgewicht stijgt.