Content uploaded by Peter J M Weijs
Author content
All content in this area was uploaded by Peter J M Weijs
Content may be subject to copyright.
SPORT EN VOEDING
27
| VOEDING NU |
Nieuwe formule voor rustmetabolisme
sporters
Annelies van den Hoven, Jitske Spijker, Janine Reitsema, Anne-Ma-
rijke Ambergen, Peter J.M. Weijs, Lectoraat Gewichtsmanagement,
Opleiding Voeding en Diëtetiek, Domein Bewegen, Sport en Voeding,
Hogeschool van Amsterdam.
Formules om het energiegebruik in rust van sporters te meten
zijn weinig beschikbaar. Daarom zijn in het Voedingslab van de
Hogeschool van Amsterdam bestaande formules bij sporters getest
met behulp van indirecte calorimetrie. Daarnaast is er een nieuwe
formule ontwikkeld, specifiek voor sporters. Dit onderzoek kan
een bijdrage leveren aan het evidence based werken van de (sport)
diëtist of voedingskundige.
Het rustmetabolisme is eenvoudig te schatten met behulp van een
formule. De literatuur beschrijft veel formules (1). Deze zijn echter
populatiespecifiek en de betrouwbaarheid hangt mede af van de over-
eenkomst tussen de proefpersonen en de doelgroep (1-4).
Bestaande formules voor het schatten van het energiegebruik in rust
zijn doorgaans gebaseerd op personen met een gezond gewicht (BMI
18,5-25) of overgewicht (BMI >25). Thompson en Manore (5) conclu-
deerden dat de Cunningham formule (6), gebaseerd op vetvrije massa
(VVM), het beste gebruikt kan worden voor sporters. Het is in de
praktijk echter niet eenvoudig om de VVM goed te meten. Bovendien
hebben Korth et al. (7) laten zien dat de VVM niet betrouwbaarder is
dan een combinatie van gewicht, lengte, geslacht en leeftijd. Dit is
| JUNI 2010 | NUMMER 6 |
INDIRECTE
CALORIMETRIE BIJ EEN
SPORTER.
VNU_027-030.indd 27 10-06-2010 10:09:16
SPORT EN VOEDING
| VOEDING NU |
28
| JUNI 2010 | NUMMER 6 |
bevestigd bij obese volwassenen (1) en kinderen (4). Voor sporters is
niet bekend of de VVM een betere voorspelling geeft, maar in de prak-
tijk blijft het lastig om de VVM op een betrouwbare manier te meten.
LaForgia et al. (8) kwamen tot de conclusie dat de DeLorenzo formule
(9), gebaseerd op alleen mannelijke sporters, het best gebruikt kon
worden. Om te bepalen of dit voor een groep Nederlandse sporters,
die minimaal twee keer per week en minimaal drie uur per week spor-
ten, ook geldt, is een vergelijking gemaakt tussen indirecte calorime-
trie metingen en bestaande en twee nieuwe formules.
Bestaande formules Uit eerder onderzoek bleek dat een keu-
ze gemaakt moet worden uit de bestaande formules voor het schatten
van het rustmetabolisme. Hierbij is uitgegaan van de meest bekende
of meest gebruikte formules in het algemeen en van sporter specifieke
formules uit de literatuur, namelijk: Harris-Benedict 1919 (10) en 1984
(11), Schofield en Schofield (met lengte) (11), FAO/WHO/UNU en
FAO/WHO/UNU (met lengte) (12), Owen en Owen (op basis van
VVM) (13, 14), Mifflin en Mifflin (op basis van VVM) (15). De litera-
tuur vermeldt alleen de DeLorenzo (9) formule als sporter specifiek,
gebaseerd op 51 mannelijke sporters. Verder wordt de Cunningham
formule (6) genoemd als betrouwbaar bij sporters (5).
De inclusiecriteria voor sporters bestonden uit een minimale duur
(drie uur per week) en een minimale frequentie (twee keer per week)
waarmee de sporter zijn of haar sport beoefent. De deelnemers moes-
ten verder gezond zijn en niet roken.
IndIrecte calorImetrIe De metingen zijn uitgevoerd in het
Voedingslab van de Hogeschool van Amsterdam. Het energiegebruik
in rust (REE) is gemeten door middel van indirecte calorimetrie.
Vooraf is de apparatuur met twee verschillende ijkgassen en op
volume gekalibreerd. De sporter lag gedurende 20-30 minuten rustig,
maar niet slapend, op een onderzoeksbed met een geventileerde kap
over het hoofd. Tijdens de meting werd elke 5 minuten een kalibratie
uitgevoerd. De eerste 5 minuten van de meting werden niet gebruikt.
Alleen steady state periodes met een variatiecoëfficiënt van minder
dan 10% werden meegenomen. Aan de hand van de opgenomen
zuurstof en de geproduceerde koolstofdioxide kan het energiegebruik
in rust worden berekend.
De meetomstandigheden voor de sporter waren als volgt: geen
energiebevattend eten of drinken, inclusief koffie, minimaal 3-4 uur
voorafgaand aan de meting; geen intensieve lichamelijke inspanning
12 uur voorafgaand aan de meting; geen saunabezoek op de dag van
meting en niet drinken en douchen minimaal een uur voor de meting.
Metingen met een respiratorisch quotiënt (RQ) buiten het bereik van
0.7-1.0 werden geëxcludeerd.
Voor het bepalen van de lichaamssamenstelling is gebruik gemaakt
van de Bodpod. Deze meting kan het beste omschreven worden als
de luchtversie van de onderwaterweging met een overeenkomstige
nauwkeurigheid.
statIstIsche analyse De sporters zijn met het statistische
programma SPSS gerandomiseerd over twee groepen; een ontwikkel-
groep en een validatiegroep. Met de ontwikkelgroep is een nieuwe for-
mule ontwikkeld op basis van lineaire regressie analyse, met gebruik
van gewicht, lengte, leeftijd en geslacht, en daarnaast ook voor VVM
(7). De validatiegroep diende om zowel de formules uit de literatuur
als de nieuw ontwikkelde formules te testen. De formules werden
beoordeeld op basis van het percentage goed geschatte metingen,
met een maximale afwijking van 10%; <90% was een onderschatting
en >110% was een overschatting. Verder werd met SPSS de bias (de
gemiddelde afwijking van de meting in procenten) en de root mean
squared error (rmse) beoordeeld (1).
resultaten De kenmerken en verdeling van de 147 deelnemers
worden weergegeven in tabel 1. Zij beoefenden vooral spelsporten,
turnen, zwemmen, fitness, atletiek, wielrennen en roeien. Gemiddelde
en mediane duur en frequentie van sporten per week zijn ruim boven
de minimum gestelde criteria (duur respectievelijk 8,8 en 7,5 uur per
week; frequentie 4,7 en 4 keer per week; gegevens voor n=107).
VNU_027-030.indd 28 10-06-2010 10:09:20
SPORT EN VOEDING
| JUNI 2010 | NUMMER 6 |
29
| VOEDING NU |
Op basis van de ontwikkelgroep zijn twee formules ontwikkeld:
Het percentage goed geschatte REE voor de Spijker-Hoven formule is
92% en voor de Spijker-Hoven (VVM) formule 89%, zie afbeelding 1.
De Cunningham schatte 85% goed en de DeLorenzo formule 75%. In
de praktijk veel gebruikte formules als HB1984 (59%), Schofield (51%)
en FAO/WHO/UNU (44%) gaven lagere percentages goed geschat.
De bias (de gemiddelde afwijking van de meting in procenten) is voor
de Spijker-Hoven formule -0,7% en voor Spijker-Hoven (VVM) formu-
le -0,8%, zie afbeelding 2. De Cunningham formule onderschatte met
-1,7% en de DeLorenzo formule overschatte met 1,9%. De onderschat-
ting met de andere formules loopt van -8% tot bijna -20%.
De rmse (in kcal/dag) is voor de Spijker-Hoven (VVM) formule 131
kcal/dag en voor de Spijker-Hoven formule 138 kcal/dag, zie afbeel-
ding 3. De Cunningham formule gaf een rmse van 142 kcal/dag en de
DeLorenzo formule van 169 kcal/dag. De rmse van de overige formu-
les loopt op van 200 tot 350 kcal/dag.
dIscussIe Uit de resultaten blijkt dat de nieuw ontwikkelde
Spijker-Hoven formule een beduidend betere schatting geeft van
het rustmetabolisme bij sporters, dan reeds bestaande formules.
Het gebruik van een meting van de lichaamssamenstelling voor het
berekenen van het energiegebruik in rust laat geen verdere verbetering
in de schatting zien. De bekendste formule van Cunningham geeft een
redelijk resultaat, maar hiervoor is het bepalen van de vetvrije massa
nodig. De DeLorenzo formule, de enige andere formule gebaseerd op
sporters, wordt niet aanbevolen. Alle andere bekende formules voor
het schatten van het energiegebruik in rust, zoals Harris-Benedict,
Schofield en FAO/WHO/UNU worden afgeraden bij sporters.
Wat betreft de doelgroep is het lastig de sporter goed te definiëren.
Alleen de onderzoekspopulatie kan beschreven worden (tabel 1).
Vergeleken met de literatuur is de onderzoeksgroep groot, echter te
klein voor subgroep analyses. De onderzochte groep is betrekkelijk
jong (mediaan 24 jaar), maar de meeste sporters vallen binnen deze
leeftijdsrange (18-62 jaar). Bovendien is leeftijd als variabele aan
de formule toegevoegd. De bèta voor leeftijd komt overeen met de
algemeen aangenomen afname van het rustmetabolisme met 1-2%
per decennium.
ValIdIteIt Cunningham (6) voegde in de literatuur gevonden
relaties samen, op basis van lineaire regressie analyse, tussen VVM
en energiegebruik in rust. De exacte populatie waarop deze formule
gebaseerd is, blijft daardoor onduidelijk. Thompson en Manore (5)
vergeleken de Cunningham formule met de Harris-Benedict (1919),
Mifflin, Owen en Owen (VVM) en vonden voor al deze formules ver-
gelijkbare rmse waarden als in deze studie. Afbeelding 3 laat zien dat
Cunningham beter schat bij sporters dan de andere bekende formu-
les. Bij de Owen (VVM) formule is een grotere rmse verklaarbaar op
basis van de samenstelling van de onderzoekspopulatie; een combi-
natie van personen met vooral heel veel vetmassa en een aantal met
heel weinig vetmassa.
De DeLorenzo formule, de enige formule specifiek voor sporters, is in
1999 ontwikkeld op basis van 51 mannelijke sporters (22 waterpolo, 12
judo, 17 karate). LaForgia et al. (8) publiceerden een abstract op basis
van metingen bij 16 Australische mannelijke sporters, en concludeer-
ONTWIKKEL-
GROEP
VALIDATIE-
GROEP
TOTAAL
N 74 73 147
MAN/VROUW 41/33 44/29 85/62
LEEFTIJD, J 27.7±10.6 25.3±9.1 26.5±9.9
GEWICHT, KG 70.9±10.2 69.6±9.6 70.2±9.9
LENGTE, CM 178.5±9.2 178.4±8.5 178.5±8.8
VVM, KG 59.2±10.8 59.1±9.8 59.1±10.3
REE, KCAL/DAG 1815±284 1843±272 1829±277
SPORTTYPE
ATLETIEK, (MIDDEL)
LANGE AFSTAND
19 17 36
ATLETIEK, SPRINT 6 4 10
TURNEN 4 6 10
FITNESS 7 6 13
ZWEMMEN 3 2 5
WIELRENNEN 7 5 12
ROEIEN/ KANOËN 6 11 17
SPELSPORTEN* 18 18 36
OVERIGE SPORTEN** - - -
*VOLLEYBAL, VOETBAL, TENNIS, HOCKEY EN KORFBAL
** DANSEN, VECHTSPORT EN SCHAATSEN
TABEL 1. KENMERKEN DEELNEMERS.
‘Bepaling vetvrije massa is niet
nodig voor nauwkeurige schatting’
Energiegebruik in rust bij sporters
Spijker-Hoven:
REE (kcal/d) = (11.797 x gewicht) + (6.487 x lengte [cm]) – (5.180 x
leeftijd) + (186.017 x geslacht [man=1, vrouw=0]) – 139.444
Spijker-Hoven (VVM):
REE (kcal/d) = (19.745 x VVM) + (8.217 x VM) - (4.244 x leeftijd) +
(92.220 x geslacht [M=1, F=0]) - 615.884
VNU_027-030.indd 29 10-06-2010 10:09:20
SPORT EN VOEDING
| VOEDING NU |
30
| JUNI 2010 | NUMMER 6 |
man MC, Boden G. A reappraisal of caloric requirements in healthy women. Am J Clin
Nutr. 1986;44(1):1-19.
14. Owen OE, Holup JL, D’Alessio DA, Craig ES, Polansky M, Smalley KJ, Kavle EC, Bush-
man MC, Owen LR, Mozzoli MA, Kendrick ZV, Boden GH. A reappraisal of the caloric
requirements of men. Am J Clin Nutr. 1987;46(6):875-85.
15. Mifflin MD, St Jeor ST, Hill LA, Scott BJ, Daugherty SA, Koh YO. A new predictive
equation for resting energy expenditure in healthy individuals. Am J Clin Nutr.
1990;51(2):241-7.
den dat DeLorenzo een goede schatting gaf. Ook zij deden Harris-
Benedict en Schofield formules af als niet nauwkeurig voor (man-
nelijke) sporters. Dat DeLorenzo in dit onderzoek toch minder goed
blijkt, kan verklaard worden doordat alleen mannelijke sporters zijn
gemeten bij de ontwikkeling van de formule. Verder is het mogelijk dat
een formule ontwikkeld op basis van Italiaanse mannen minder goed
van toepassing is op andere populaties (Henry, 2005; Weijs, 2008).
Hierbij kunnen bijvoorbeeld verschillen in de lengte van Nederlandse
en Italiaanse mannen een rol spelen.
Uit de literatuur blijkt dus dat er weinig publicaties zijn over de validi-
teit van formules voor het schatten van het rustmetabolisme van spor-
ters. Bovendien hebben de studies een kleine onderzoekspopulatie.
conclusIe De Spijker-Hoven formule is een verbetering ten
opzichte van de huidige praktijk voor het schatten van het energie-
gebruik in rust van sporters. De meest gebruikte formules, Harris-
Benedict, Schofield en FAO/WHO/UNU, worden afgeraden. Bepaling
van de vetvrije massa is niet nodig voor een nauwkeurige schatting
van het rustmetabolisme.
referentIes
1. Weijs PJM. Validity of predictive equations for resting energy expenditure in US
and Dutch overweight and obese class I and II adults aged 18–65 y. Am J Clin Nutr.
2008;88(4):959-70.
2. Weijs PJM, Kruizenga HM, van Dijk AE, van der Meij BS, Langius JAE, Knol DL, Strack
van Schijndel RJM, van Bokhorst-de van der Schueren MAE. Validation of predictive
equations for resting energy expenditure in adult outpatients and inpatients. Clin Nutr.
2008;27(1):150-7.
3. Weijs PJM, Vansant G. Validity of predictive equations for resting energy expenditure in
Belgian normal weight to morbid obese women. Clin Nutr 2009 Oct 22.
4. Hofsteenge GH, Chinapaw MJ, Delemarre-van de Waal HA, Weijs PJ. Validation of
predictive equations for resting energy expenditure in obese adolescents. Am J Clin
Nutr. 2010 Mar 17.
5. Thompson J, Manore MM. Predicted and measured resting metabolic rate of male
and female endurance athletes. J Am Diet Assoc. 1996;96(1):30-4.
6. Cunningham JJ. A reanalysis of the factors influencing basal metabolic rate in normal
adults. Am J Clin Nutr. 1980;33(11):2372-4.
7. Korth O, Bosy-Westphal A, Zschoche P, Glüer CC, Heller M, Müller MJ. Influence of
methods used in body composition analysis on the prediction of resting energy expen-
diture. Eur J Clin Nutr 2007; 61(5):582-589.
8. LaForgia L, Withers RT, Van der Ploeg GE, Gunn SM. The accuracy of resting metabolic
rate prediction equations in male athletes. Proc Nutr Soc Aust. 2000;24:127.
9. De Lorenzo A, Bertini I, Candeloro N, Piccinelli R, Innocente I, Brancati A. A new
predictive equation to calculate resting metabolic rate in athletes. J Sports Med Phys
Fitness. 1999;39(3):213-9.
10. Harris JA, Benedict FG. A biometric study of basal metabolism in man. Washington
DC: Carnegue Institution of Washington. 1919;279:1-266
11. Schofield WN. Predicting basal metabolic rate, new standards and review of previous
work. Hum Nutr Clin Nutr. 1985;39C(Suppl 1):5-40.
12. FAO/WHO/UNU. Energy and protein requirements: Report of a Joint FAO/WHO/
UNU Expert Consultation. Geneva, Switzerland: World Health Organization Technical
Report Series 724; 1985. 1-206.
13. Owen OE, Kavle E, Owen RS, Polansky M, Caprio S, Mozzoli MA, Kendrick ZV, Bush-
‘Spijker-Hoven schat bij sporters
beduidend beter dan bestaande
formules’
AFBEELDING 1. PERCENTAGE GOED GESCHAT ENERGIEGEBRUIK IN RUST (<10%
AFWIJKING VAN METING).
0
20
40
60
80
100
Owen
Mifflin (VVM)
Owen (VVM)
Mifflin
Schofield
FAO (lengte)
FAO
Schofield
(lengte)
HB1919
HB1984
De Lorenzo
Cunningham
Spijker-Hoven
(VVM)
Spijker-Hoven
AFBEELDING 2. BIAS PER FORMULE.
-20
-15
-10
-5
0
5
Owen
Owen (VVM)
Mifflin (VVM)
Mifflin
Schofield
FAO
FAO (lengte)
Schofield (lengte)
HB1919
HB1984
Cunningham
Spijker-Hoven (VVM)
Spijker-Hoven
De Lorenzo
AFBEELDING 3. ROOT MEAN SQUARED ERROR (RMSE) PER FORMULE.
0
50
100
150
200
250
300
350
Owen
Owen (VVM)
Mifflin (VVM)
Mifflin
Schofield
FAO (lengte)
FAO
Schofield
(lengte)
HB1919
HB1984
De Lorenzo
Cunningham
Spijker-Hoven
Spijker-Hoven
(VVM)
VNU_027-030.indd 30 10-06-2010 10:09:21