Body Composition Basics # 1

Teaser & Intro

Angenommen du willst abnehmen – besser gesagt, Fett verlieren. Du folgst für zwei Wochen einer Diät und stellst dich dabei jeden Tag auf deine Waage. Am Ende der zwei Wochen stellst du fest, dass du 3 kg leichter bist und freust dich, dass du ordentlich Fett losgeworden bist. Warum die 3 kg Gewichtsverlust aber nur bedingt hilfreich sind und wie du besser vorgehen solltest, um den Erfolg deiner Diät zu bewerten, erklären wir in diesem und den folgenden Posts.

In dieser Reihe über Body Composition Basics erfährst du …:

• … woraus sich unser Körper zusammensetzt.
• … mit welchen Messmethoden die Body Composition bestimmt werden kann, warum du deine Body Composition regelmäßig messen solltest und wie du am besten vorgehst, um deine Fortschritte bei der Physique Development (Muskelaufbau und Fettverlust) zu tracken und bewerten.
• … Näheres zu Muskel- und Fettgewebe, wie die verschiedenen Gewebearten bzw. die Body Composition unsere Performance und Gesundheit beeinflussen, warum es wichtig ist, eine „gesunde“ Body Composition zu erreichen bzw. aufrechtzuerhalten, und welche Vergleichswerte und Normbereiche für eine „gesunde“ Body Composition existieren.
• … erste Infos dazu, wie du deine Body Composition beeinflussen kannst (mehr dazu in späteren Reihen).

In diesem Post geht es um die Basics der Basics: Die Zusammensetzung unseres Körpers. Dafür erklären wir dir, welche Modelle es für die Einteilung des Körpers in seine verschiedenen Bestandteile – auch Kompartimente genannt – gibt. Außerdem erfährst du, welches Modell für dich den größten Nutzen hat, wenn du deine Physique Development und deine Gesundheit allgemein im Auge behalten willst.

Hinweis: In diesem Post gibt es Read-for-Geeks Abschnitte. Darin gehen wir detailliert auf die wissenschaftlichen Hintergründe ein. Sollte dir das Too-Much-Information sein, kannst du diese Abschnitte einfach überspringen und zu den Anwendungsempfehlungen gehen.

Body Composition: Woraus sich unser Körper zusammensetzt

Ganz allgemein setzt sich unser Körper aus Masse zusammen. Dabei gibt es verschiedene Arten von Massen. Je nach dem, woraus diese Massearten bestehen und welche Eigenschaften sie haben, unterscheidet man zwischen verschiedenem Gewebe – z.B. Fett, Muskeln oder Körperwasser.

Man teilt den Körper entsprechend den Gewebearten anhand verschiedener „Kompartiment-Modelle“ ein. Diese unterscheiden sich je nach den betrachteten Kompartimenten bzw. der möglichen Unterscheidungsschärfe.

Modelle & Kompartimente

1C-Modell: Nur Körpergewicht insgesamt

Beim 1C-Modell wird das Körpergewicht gar nicht unterteilt, sondern lediglich die Gesamtmasse – also das Körpergewicht als Ganzes – betrachtet. Das heißt: Die Body Composition besteht in diesem Modell nur aus einer Masseart und kann ganz einfach über eine normale Körperwaage bestimmt werden.

2C-Modell: Fettmasse & und Fett-freie Masse

Beim 2C-Modell wird das Körpergewicht in zwei Bestandteile unterteilt: Fettmasse (Fat Mass; FM) und Fett-freie Masse (Fat-Free Mass; FFM) [1]. Die FM umfasst dabei das gesamte Fett im Körper, also nicht nur das adipöse Speicherfett unter der Haut (und den Organen), das im Alltagssinn häufig ausschließlich mit „Körperfett“ gemeint ist, sondern auch essenzielles Fett in anderen Körperzellen bzw. Zellwänden (z.B. im Knochenmark oder Neuronen).

Die FFM enthält demnach alle Nicht-Fett-Bestandteile (Organe, Knochen, Muskeln, und (nicht in Fettzellen enthaltenes) Körperwasser). Ein Begriff, der häufig mit der FFM gleichgesetzt wird, ist die Magermasse (Lean Body Mass; LBM). FFM und LBM unterscheiden sich aber insofern, dass bei der LBM auch essenzielles Fett (z.B. in Zellwänden von Neuronen) mit hinzugezählt wird [2]. Insgesamt beläuft sich essenzielles Fett (also der Unterschied zwischen FFM und LBM) auf ca. 3 – 5% des Körpergewichts [3]. Da dieser Anteil in vielen Fällen nicht praktisch relevant ist und sich vor allem beim Tracking über die Zeit hinweg wenig verändert, ist die Unterscheidung nicht von allzu großer Bedeutung.

Der Grund für die Unterscheidung in nur zwei Kompartimente liegt in den Annahmen der zugrundeliegenden Messmethoden [4]. Generell wird eines der Kompartimente (je nach Messmethode) bestimmt, und das jeweils andere Kompartiment über die Differenz zum Gesamtgewicht abgeleitet.

3C-Modell: Fettmasse, Protein- & Mineralbestandteile

Das 3C-Modell ist eine Erweiterung des 2C-Modells, bei der die FFM weiter in Mineral- (Knochen) und Proteinbestandteile (metabolisches Gewebe wie z.B. Muskeln und Organe) unterteilt wird [4].

4C-Modell: Fettmasse, Protein- & Mineralbestandteile, Körperwasser

Das 4C-Modell wiederum ist eine Erweiterung des 3C-Modells, bei der zusätzlich das Körperwasser differenziert betrachtet wird (Total Body Water; TBW). Hierbei wird (je nach Methode getrennt) das extrazelluläre (ECW) und intrazelluläre (ICW) Körperwasser unterschieden. Die FFM besteht demnach aus Mineralbestandteilen (Knochen), metabolischem Proteingewebe (z.B. Muskeln und Organe), in den Zellen des Proteingewebes befindliches ICW, sowie das ECW außerhalb dieser Zellen. Das metabolische Proteingewebe mit dem enthaltenen ICW entspricht der Körperzellmasse (Body Cell Mass; BCM) [5].

Hinter dem 4C-Modell sowie dessen Messung liegen andere Annahmen als hinter dem 2C- und 3C-Modell. Das Wichtigste in Kürze: Diese Annahmen beziehen sich auf die Konstanz bzw. Variation im Verhältnis der Bestandteile der FFM zueinander. Das 4C-Modell erlaubt dadurch und durch die zugrundeliegenden Messmethoden eine detailliertere Messung und Bewertung der Body Composition über die Zeit [6] und wird daher häufig als Goldstandard zur Evaluation der Body Composition betrachtet (mehr dazu in den nächsten Posts zur Messung der Body Composition).

Übersicht 1C- bis 4C-Modell der Body Composition

5C- & 6C-Modell

Nur zur Vollständigkeit: Es gibt mit dem 5C- und 6C-Modell noch Modelle, die den Körper in noch mehr Kompartimente unterteilen – vor allem bezüglich der FFM [7] [8]. Diese sind aber nicht alltagstauglich und daher an dieser Stelle uninteressant.

Read-For-Geeks: Weitere Unterscheidungsebenen und Einteilungen

Neben der Einteilung der Body Composition entsprechend den Gewebearten kann man auch andere Unterscheidungsebenen heranziehen [7]. Zum Ersten die atomare Ebene: Hierbei wird das Körpergewicht in Sauerstoff-, Kohlenstoff-, Wasserstoff- und andere Atome unterteilt. Diese Ebene hat bis auf den Forschungskontext keinen sinnvollen Einsatzbereich im Alltag.

Zum Zweiten die molekulare Ebene: Hierbei wir das Körpergewicht in die chemischen Verbindungen Wasser, Lipide, Proteine, und andere Verbindungen eingeteilt. Diese Ebene liefert Hinweise für das Verständnis der Zusammenhänge der verschiedenen Körper-Kompartimente – vor allem Fett – auf „höheren“ Ebenen wie der Zellebene [9]. Die Zellebene entspricht der vierten Ebene und teilt den Körper entsprechend eines 5C-Modells in Fett, Knochen, Blut, Organe und Skelettmuskeln ein. Diese Einteilung ist konzeptuell hilfreich, aber im Alltag nicht bzw. nur bedingt möglich. Dennoch lassen sich in Kombination mit der zweiten (molekularen) Ebene die verschiedenen Kompartimente und deren Bedeutung für die Physique Development sowie körperliche Performance und Gesundheit detaillierter nachvollziehen (siehe Grafik unten).

Zwischen der zweiten und vierten Ebene liegt die dritte Ebene: die Zellebene. Sie teilt den Körper in Zellmasse, extrazelluläre Flüssigkeit und extrazelluläre Festbestandteile ein. Sie stellt im Zusammenhang mit verschiedenen Kompartiment-Modellen und auch als Bindeglied zwischen der zweiten und vierten Ebene eine wichtige konzeptuelle und messmethodische Ebene dar.

Lipide und Fette im Körper: Zusammenhang molekulare und Gewebe-Ebene

Anwendungsempfehlungen: Welches Modell der Body Composition sich im Alltag eignet

Ohne Frage ist das gängigste und am häufigsten (zumindest unbewusst) genutzte Modell im Alltag das 1C-Modell, bei dem es nur um das Gewicht als Ganzes geht. Die meisten Menschen haben eine Waage zuhause und nutzen diese mehr oder weniger regelmäßig. Das Körpergewicht und vor allem dessen Veränderung über die Zeit (z.B. während einer Diät für Fettverlust) gibt schon wertvolle Hinweise, ist allerdings vor allem in Bezug auf eine detaillierte Messung von Muskelmasse und Muskelaufbau nur bedingt nützlich.

Auf der anderen Seite ist das 5C- und 6C-Modell wegen der Komplexität – und weil deren Kompartimente privat nicht gemessen werden können – für den Alltag ungeeignet und kommt eigentlich nur in der Forschung zum Einsatz. Das 3C- Modell liefert zwar mehr Informationen als das 2C-Modell, ist aber zumindest für die Bestimmung von Muskelmasse und das Tracking von Muskelaufbau nicht viel hilfreicher, da es nicht zwischen Körperwasser und Muskelgewebe unterscheiden kann. Außerdem sind die Messmethoden ebenfalls nicht für den privaten Gebrauch geeignet.

Zum Tracking und Bewerten der Physique Development eignen sich daher vor allem das 2C- und 4C-Modell. Das 2C-Modell ist für eine Bestandsaufnahme des Körperfettanteils (Body Fat Percentage; KFA / %BF) und dessen Veränderung größtenteils ausreichend, obwohl hier das adipöse Fett nicht getrennt von essenziellem Fett betrachtet werden kann. Das essenzielle Fett ist allerdings im Vergleich zum adipösen Fett relativ konstant. Daher ist das 2C-Modell zum Tracking bei einer Diät zum Fettverlust (Fat-Loss-Diet) zumindest schon deutlich besser geeignet als nur das Körpergewicht nach dem 1C-Modell.

Das 4C-Modell dagegen ist generell der Goldstandard und liefert in Bezug auf die Messung der Physique Development die hilfreichsten Aussagen. Zum einen sind die Aussagen über Veränderungen der FM genauer, da diese von Veränderungen im Körperwasser getrennt gemessen werden, weshalb das 4C-Modell auch zum Tracking während einer Fat-Loss-Diet besser geeignet ist als das 2C-Modell [6]. Außerdem ist das 4C-Modell auch für die Messung und das Tracking von Muskel(aufbau) besser geeignet, da die FFM zwischen Körperwasser, Knochenmasse und Proteingewebe unterscheidet und somit zumindest der Netto-Gewebezuwachs bestimmt werden kann. Auch wenn im Proteingewebe die Masse der Organe mit-gemessen wird, ist diese im Vergleich zur Muskulatur größtenteils konstant, sodass man zumindest richtungsweisende Informationen für die Bewertung des Fortschritts beim Muskelaufbau erhält.

Zusätzlich sind die Messungen der Bestandteile im 2C- und 4C-Modell auch privat wenig aufwändig und mit vergleichsweise geringen Kosten durchführbar. Mehr dazu erfährst du in den nächsten Posts zur Messung der Body Composition.

Take-Aways

Die Body Composition bezeichnet die Zusammensetzung des Körpers. Hier wird anhand verschiedener Modelle meist zwischen Kompartimenten aus verschiedenen Gewebearten unterschieden.

Das einfachste Modell ist das 1C-Modell, bei der die Körpermasse nicht nach Kompartimenten getrennt sondern als Ganzes betrachtet wird. Das Tracking des Gewichts mit einer Körperwaage liefert schon wertvolle Hinweise, ist alleine betrachtet aber nur bedingt hilfreich.

Beim 2C-Modell wird zwischen Fettmasse (FM) und Fett-freier Masse (FFM) unterschieden, was bei der Physique Development vor allem in einer Fat-Loss-Diet eine gute Bewertungsgrundlage liefert. Das 4C-Modell teilt darüber hinaus die FFM in weitere Bestandteile auf, weshalb über das Proteingewebe-Kompartiment relativ präzise Bewertungen über den Muskelaufbau bei der Physique Development vorgenommen werden können.

Outlook

In den nächsten Posts geht es um die Messung der Body Composition. Dort erfährst du, mit welchen Messmethoden die einzelnen Kompartimente in den Modellen bestimmt werden können. Besonderer Fokus liegt hierbei auf den 2C- und 4C-Messmethoden.

Vor allem aber erfährst du, wie du beim Messen vorgehen solltest, um wirklich verlässliche Informationen über deine Fortschritte bei der Physique Development zu bekommen. Das ist essenziell, um die richtigen Anpassungen vornehmen zu können, sollte etwas aus dem Ruder laufen.

Quellen

[1]        C. Lukaski, “Methods for the assessment of human body composition: traditional and new,” Am. J. Clin. Nutr., vol. 46, pp. 537–556, 1987.

[2]        S. Yu et al., “Lean body mass: the development and validation of prediction equations in healthy adults,” BMC Pharmacol. Toxicol., vol. 14, no. 1, pp. 1–9, 2013, doi: 10.1186/2050-6511-14-53.

[3]        S. Janmahasatian, S. B. Duffull, S. Ash, L. C. Ward, N. M. Byrne, and B. Green, “Quantification of Lean Bodyweight,” Clin. Pharmacokinet., vol. 44, no. 10, pp. 1051–1065, Oct. 2005, doi: 10.2165/00003088-200544100-00004.

[4]        L. C. Ward, “Human body composition: yesterday, today, and tomorrow,” Eur. J. Clin. Nutr., vol. 72, no. 9, pp. 1201–1207, Sep. 2018, doi: 10.1038/s41430-018-0210-2.

[5]        U. G. Kyle et al., “Bioelectrical impedance analysis—part I: review of principles and methods,” Clin. Nutr., vol. 23, no. 5, pp. 1226–1243, Oct. 2004, doi: 10.1016/j.clnu.2004.06.004.

[6]        T. Abe, S. J. Dankel, and J. P. Loenneke, “Body Fat Loss Automatically Reduces Lean Mass by Changing the Fat‐Free Component of Adipose Tissue,” Obesity, vol. 27, no. 3, pp. 357–358, Mar. 2019, doi: 10.1002/oby.22393.

[7]        Z. Wang, R. Pierson, and S. Heymsfield, “The five-level model: a new approach to organizing body-composition research,” Am. J. Clin. Nutr., vol. 56, no. 1, pp. 19–28, Jul. 1992, doi: 10.1093/ajcn/56.1.19.

[8]        Z. Wang et al., “Six-compartment body composition model: Inter-method comparisons of total body fat measurement,” Int. J. Obes., vol. 22, no. 4, pp. 329–337, Apr. 1998, doi: 10.1038/sj.ijo.0800590.

[9]        W. Shen, M. P. St-Onge, Z. Wang, and S. B. Heymsfield, “The science of body composition research,” in Human Body Composition, Chicago, 2005, pp. 1–14.