die energiebereitstellung im körper

DIE ENERGIEBEREITSTELLUNG IM KÖRPER
Es gibt die anaerobe oder anoxidative Energiegewinnung. (sie passiert ohne Sauerstoff) und
die aerobe oder oxidative Energiegewinnung. (sie passiert mit Sauerstoff)
1.) Die anaerobe Energiegewinnung
Wenn bei einer sportlichen Belastung der Energiebedarf nicht mehr oxidativ abgedeckt
werden kann, muss der Muskel versuchen die notwendige Energie auf anaerobe Weise
Energie gewinnen.
a) Spaltung von ATP
Der ATP-Vorrat beträgt ca. 6mmol pro kg Muskelgewicht und reicht bei maximalen
Muskelanspannungen nur für Bruchteile einer Sekunde!
ATP  ADP + P + E
Das freigewordene Phosphat stimuliert die Atmung, die dann bis zum 100 fachen gesteigert
wird und regen damit auch die Funktionssysteme für den Muskelstoffwechsel an.
Wenn jedoch das gesamte ADP und das Phosphat wieder zu ATP umgewandelt ist, wird die
Atmung wieder gehemmt und und kehrt zum Ruhestand zurück.
Dieses Regulationsprinzip wird als „Atmungskontrolle durch den Energiebedarf“ bezeichnet.
Die Energie aus der Nahrung wird dazu verwendet aus ADP ATP zu machen. Das ADP
kommt wie erwähnt aus der Zerlegung von ATP => Kreislauf!
Es kommt bei einer Anstrengung zu einer Zunahme von Laktat. Schon bei einem 60m Lauf
steigt der durchschnittliche Laktatwert von 2-3mmol/kg auf ca. 6 mmol/kg. Bei
Wiederholungen kommt es oft zu einer Laktatkonzentration von über 10 mmol/kg!
Um weitere Muskelarbeit zu ermöglichen, wird das ATP mit hoher Geschwindigkeit durch
den Kreatinphosphatspeicher (20-30 mmol/kg) wieder aufgefüllt.
KP + ADP  Kreatin + ATP
Diese Resynthese ermöglicht eine Gesamtarbeitszeit bei maximaler Anstrengung von 5-7 sek.
bei Erwachsenen und 3-5 sek. bei Kindern.
Vorteil ist dabei dass nur ein Reaktionsvorgang stattfinden muss und daher die Energie
schnell geliefert wird
Nachteil ist dass der Speicher schnell leer ist und man kann mit dieser Art von
Energiegewinnung höchstens 3-5 Sit-Ups schaffen.
Es muss also noch andere Wege geben Energie zu gewinnen
b) Glukoseabbau (Glukose = Einfachzucker)
Glukose  2ATP + Milchsäure
Die Glukose wird in mehreren Reaktionsschritten gespalten. Diesen Vorgang nennt man
Glykolyse. Bei intensiven muskulären Belastungen entsteht Laktat als Endprodukt der
Glykolyse, welches sich auf das Stoffwechselgeschehen auswirkt.
Im erschöpften Zustand nach einer Belastung wurde eine Laktatkonzentration von 30mmol/kg
im Muskel und 25mmol/kg im Blut gemessen. Nach ca. 30 bis 60 min. normalisiert sich der
Überschuss an Laktat wieder. Bei untrainierten Menschen kann es länger dauern. Er wird
durch die Leber, den Herzmuskel, die Nieren und die nicht arbeitende Skelettmuskulatur
abgebaut. Es wird nach einer Belastung in der Muskelzelle wieder zu Glykogen aufgebaut.
Energie kann auf diese Weise maximal 45 sek. hergestellt werden.
2.) Die aerobe Energiegewinnung (mit Sauerstoff)
Sie ist nötig für alle sportlichen Tätigkeiten, die länger als eine Minute andauern.
Die oxidative Verbrennung sieht fogendermaßen aus:
Glukose  ATP + CO2 + H20
Hier können nicht nur die Glukose sondern auch Fette und auch Eiweiß als Energieträger
verbrannt werden. Es wird wesentlich mehr Energie geliefert als bei den anderen Vorgängen.
Man braucht aber auch viel Sauerstoff! Der Nachteil ist, dass es lange dauert bis Energie
bereitgestellt werden kann!
Alles in Allem:
Die primären Energiequelle ATP wird nacheinander durch das Kreatinphosphat, die
Glykolyse und die aerobe Energiegewinnung bereitgestellt. Die Resynthese läuft aber nicht
streng nacheinander ab sondern überlappt sich.
Die Kontraktionsgeschwindigkeit des Muskels beim KP. Am niedrigsten beim aeroben
Verbrennung von Fett.
Beispiele
30m Lauf: 4sek. Energie durch CP-Zerfall, die anderen Möglichkeiten sind nach 4 sek. noch
nicht wirklich angekurbelt
200m Lauf: 1 min. CP-Zerfall und anaerobe Glykolyse (Sauersotff geht mit der Zeit aus =>
Laktatbildung)
Langstreckenlauf: CP-Zerfall, anaerobe Glukose und dann erst aerobe Energiegewinnung;
langsames Laufen ermöglicht aerobe Energiegewinnung und Laktatbildung ist eingeschränkt.
Die Durchblutung wird durch Ausdauertraining verbessert. Glukosespaltung wird mit
anaeroben System verbessert.