Watson-Formel: Körperwasseranteil bestimmen
Der Körperwasseranteil bei Erwachsenen kann mit der sogenannten Watson-Formel abgeschätzt werden. Diese Formel kann auch zur Berechnung der Blutalkoholkonzentration herangezogen werden.
Watson-Formel
Die Watson-Formel schätzt das Wasser, das im Körper enthalten ist, in Abhängigkeit von 3 Parameter ab: Alter, Größe sowie Gewicht. Sie geht auf eine wissenschaftliche Arbeit aus dem Jahr 1980 von P.E. Watson [1] und seinem Team zurück.
Watson-Formel für den Mann:
![\[TBW_{Mann} = 2.447 - 0.0915 ~ * Alter + \\ 0.1074 ~ * ~Größe + 0.3362 ~ {*} ~ Gewicht ~~ \mathrm{(1)}\]](https://koerperwerte-messen.de/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-fbb72eb6bf983ddb480f04fc8a7523c1_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Watson-Formel für die Frau:
![\[TBW_{Frau} = -2.097 + \\ 0.1069 ~ * ~Größe + 0.2466 ~ {*} ~ Gewicht ~~ \mathrm{(2)}\]](https://koerperwerte-messen.de/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-d1d3393330aea4398b63c608d88443e8_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
In dem Formeln wird das Alter in Jahren, die Größe in Zentimeter und das Gewicht in Kilogramm erwartet. TBW (in Liter) steht für Total Body Water und heißt auf Deutsch übersetzt Gesamtkörperwasser.
Die von Watson ermittelte Formel für das weibliche Geschlecht ist allerdings unabhängig vom Alter. Allerdings entspricht dies nicht der Realität. Dieses Manko wurde von Axel Eicker ausgeglichen und die Watson-Formel durch eine Altersabhängigkeit modifiziert [2]:
![\[TBW_{Frau} = 0.203 - 0.07 ~ * Alter + \\ 0.1069 ~ * ~Größe + 0.2466 ~ {*} ~ Gewicht ~~ \mathrm{(3)}\]](https://koerperwerte-messen.de/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-d937cc0892f4f1ede6d57d464d32fc8a_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Interpretation der Watson-Formel
Die (modifizierte) Watson-Formel (1) bzw. (3) zeigen eine lineare Abhängigkeit von der Körpergröße und dem Körpergewicht sowie dem Alter eines Menschen.
Mit zunehmender Körpergröße und Gewicht nimmt dabei die Menge an Körperwasser erwartungsgemäß zu. Dagegen nimmt der Anteil an Körperwasser mit den Lebensjahren zu. Dies liegt daran, dass der Muskelanteil abnimmt und der Fettanteil zunimmt, je älter man wird. Muskeln enthalten etwa dreimal mehr Wasser als Fettgewebe.
Schwächen der Watson-Formel
Die Watson-Formel ist eine Abschätzung und keine exakte Formel. Denn sie berücksichtigt lediglich das Körpergewicht und nicht die explizite Körperzusammensetzung. Muskelgewebe enthält circa 75 % Wasser, wohingegen Fettgewebe etwa einen Wasseranteil von 25 % besitzt.
Beispiel
Ein Durchschnittsmann im besten Alter weist mindestens 40 % Muskeln und etwa 20 % Fett auf. Ein Bodybuilder würde hingegen locker 50 % Muskeln und etwa 10 % Körperfett besitzen.
Die Watson-Formel würde aber den gleichen Körperwasseranteil berechnen, wenn der Normalo und der Bodybuilder das gleiche Gewicht auf die Waage bringen würden.
Der Bodybuilder hätte aber einen höheren Körperwasseranteil als ein Mann mit dem gleichen Körpergewicht und damit auch deutlich mehr Körperwasser.
Körperwasser Rechner nach Watson
Zur Berechnung des Gesamtkörperwasser werden die Formeln (1) und (3) herangezogen. Neben dem Gesamtkörperwasser in Litern wird auch der Körperwasseranteil in Prozent berechnet. Dazu wird das Gesamtkörperwasser auf das Körpergewicht bezogen.
Die Watson-Formel ist für die Abschätzung des Körperwassers bei Erwachsenen gedacht und nicht geeignet, den Körperwasseranteil von Kindern zu bestimmen.
Klassifikation des Körperwasseranteils
Das Gesamtkörperwasser besteht aus zwei Anteilen. Dabei ist etwa zwei Drittel des Körperwassers in Zellen gebunden. Man bezeichnet es daher als intrazelluläres Wasser. Ein Drittel des Körperwassers befindet sich hingegen außerhalb der Körperzellen (extrazelluläres Wasser): Blutplasma, Lymphgefäßsystem, Wasser aus Harn- und Gallenblase sowie Zellenzwischenräume.
Körperwasser-Werte für Erwachsene
Je nach Referenz unterscheiden sich die Angaben für die Normalwerte bzw. Richtwerte bei Erwachsenen.
Richtwerte nach der WHO
Bei normalgewichtigen Personen werden von der Weltgesundheitsorganisation folgende Werte ohne Angabe des Alters angegeben [4]:
- Richtwerte Mann: 60-65 %
- Richtwerte Frau: 50-55 %
Idealwerte nach Tanita
Gemäß Tanita bewegt sich der ideale Körperwasseranteil [3] bei einem Erwachsenen im folgendem Bereich:
- Normalwert Mann: 50 bis 65 %
- Normalwert Frau: 45 bis 55 %
Abweichungen aufgrund des Körperbaus
Der Wasseranteil kann bei sehr muskulären Menschen um bis zu 5 % nach oben schwanken. Dagegen weisen adipöse Menschen einen bis zu 5 % geringeren Wasseranteil als die Durchschnittsbevölkerung auf.
Bedeutung der Watson-Formel
Die Watson-Formel ist neben der eigentlichen Abschätzung des Körperwasseranteils noch bei der Berechnung der Blutalkoholkonzentration [2] von Bedeutung.
Alternative Körperwassermessung
Das im Körper befindliche Wasser kann auch über andere Methoden gemessen werden.
Bioelektrische Impedanz-Analyse
Eine Möglichkeit ist die Bioelektrische Impedanz-Analyse. Dazu wird ein schwacher Wechselstrom durch den Körper geleitet und der komplexe Widerstand - auch Impedanz genannt - gemessen.
Muskelgewebe und Körperwasser leiten den Strom gut und weisen einen geringen Widerstand auf. Dagegen ist das Fettgewebe ein schlechter elektrischer Leiter und hat einen hohen Widerstand.
Aus den Messungen der verschiedenen Impedanzen lassen sich mit Hilfe von weiteren Angaben verschiedene Werte für die Körperzusammensetzung wie Muskel-, Fett- und Körperwasseranteil berechnen.
Dieses Verfahren ist in Körperanalysewaagen implementiert.
Deuterium-Dilutionsmethode
Die Tracer-Substanz wird oral eingenommen oder intravenös gespritzt. Bei dieser Methode geht man davon aus, dass sich das Deuterium gleichmäßig über der Körperflüssigkeit ausdehnt. Nach einigen Stunden wird die Blutkonzentration des Deuteriums im Blut oder im Harn gemessen. Dazu bedient man sich der Massenspektroskopie. Daraus kann man berechnen, wieviel Wasser im Körper vorhanden ist.
Die Dilutionsmethode gilt als Referenzmethode ("Goldstandard"), ist aber relativ aufwändig. Daher wird sie in wissenschaftlichen Studien und weniger im klinischen Alltag eingesetzt. Die Verdünnungsmethode - wie sie auch genannt wird - ist sehr genau. Man geht von einem Messfehler von unter einem Kilogramm aus.
Referenzen:
[1] P. E. Watson, R. Watson, R. D. Batt: Total body water volumes for adult males and females estimated from simple antropometric measurements. In: The American Journal of Clinical Nutrition. 33, Januar 1980: 27–39 Quelle
[2] Blutalkoholkonzentration. Wikipedia. Quelle [abgerufen am 30.12.2020]
[3] What is body water and why is it important. Tanita. Quelle [abgerufen am 02.01.2021]
[4] Körperflüssigkeit. Wikipedia. Quelle [abgerufen am 06.01.2020]
[5] Ellis K. J.: Human Body Composition. In Vivo Methods. Physiological Reviews 2000, 80(2): 649-680
Wichtiger Hinweis: Die Watson-Formel ist eine reine Abschätzung und liefert einen ungefähren Anhaltspunkt. Sie stellt allerdings keine medizinische Diagnose dar und kann den Besuch beim Arzt im Bedarfsfall nicht ersetzen.