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Wie viel Energie verbraucht unser Gehirn?

Von allen Organen im menschlichen Körper verbraucht das Gehirn im Verhältnis zum Gewicht die meiste Energie. Obwohl es nur etwa zwei bis drei Prozent unseres Gesamtgewichts ausmacht (es wiegt ca. 1,4 Kilogramm), beansprucht es rund 17 Prozent des Gesamtenergiebedarfs des Körpers. Kein Wunder, schließlich müssen etwa 100 Milliarden Nervenzellen (Neuronen) und mehr als 60 Billionen Verknüpfungen (Synapsen) versorgt werden, die dafür sorgen, dass wir atmen, denken, laufen oder sprechen können.

Als Treibstoff dient dem Gehirn Zucker, genauer: Glukose. Um an die benötigte Energie zu gelangen, wandelt unser Organismus Nahrungsmittel in Glukose um. Und je mehr Leistung unser Denkorgan erbringen muss, desto mehr Glukose benötigt es. Bei Stress entzieht das Gehirn dem Blut sogar bis zu 90 Prozent des Energieträgers.

Allerdings sind es nicht geistige Tätigkeiten, etwa fleißiges Lernen und hohe Konzentration, die unserem Hirn die meiste Energie rauben. Bis zu 90 Prozent der Energie benötigen die grauen Zellen für unbewusste Abläufe und automatische Prozesse, darunter die permanente Auswertung optischer und akustischer Informationen, dem Erhalt des Stoffwechsels oder der Motorik.

Um die überlebenswichtigen Funktionen auch in schlechten Zeiten, beispielsweise in langen Hungerphasen, zu gewährleisten, spart das energieeffiziente Gehirn bei bewussten Vorgängen wie Denken und Konzentration. Zudem bedient es sich immer als Erstes an der vorhandenen Energie: Während die anderen inneren Organe bis zu 40 Prozent ihrer Substanz verlieren können, büßt das Hirn bei Engpässen maximal zwei Prozent Gewicht ein.

Ein Leistungssportler kann eine Momentanleistung von rund 500 Watt erbringen.

Energieumsatz beim Menschen

Der Stromverbrauch (elektrische Arbeit) wird in Kilowattstunden (kWh) erfasst und abgerechnet. Die Maßeinheit kWh kann allerdings auch den Energieumsatz des Menschen angeben. Wussten Sie schon, dass …

•    ein gesunder junger Mensch eine körperliche Leistung von maximal 100 Watt im Jahr erbringen kann.

•    ein Leistungssportler es auf eine Momentanleistung von rund 500 Watt bringen kann. In einer Stunde könnte er es also etwa 500 Wh (oder 0,5 kWh) schaffen.

Das würde bedeuten, dass der Leistungssportler 8.000 Stunden (das ist fast ein ganzes Jahr) ununterbrochen Höchstleistung erbringen müsste, um die Arbeit zu leisten, die ein durchschnittlicher 4 Personen Haushalt an elektrischer Energie im Jahr benötigt – also etwa 4.000 kWh!