Energiegewinnung der Muskeln durch Kohlenhydrate
Kohlenhydrate stellen die wichtigste sofort und schnell verfügbare Energiequelle des Körpers dar. Kohlenhydrate werden im Körper an verschiedenen Stellen und in verschiedener Form gespeichert:
- im Muskel als Muskelglykogen (ca. 350 Gramm bei Untrainierten und 600 Gramm bei Trainierten)
- in der Leber als Leberglykogen (ca. 80 Gramm bei Untrainierten und 120 Gramm bei Trainierten)
- im Blut als Blutglukose
Kohlenhydrate werden sowohl aerob als auch anaerob abgebaut werden.
Die Kohlenstoffreserven sind also begrenzt, und reichen nur für ca. 45 bis 90 Minuten je nach Belastung.
Anaerobe Energiegewinnung aus Kohlenhydraten
Glukose wird anaerob unter Energiegewinnung in aktive Essigsäure umgewandelt. Diese Energiegewinnung bezeichnet man als anaerobe Glykolyse. Sie kann in sehr kurzer Zeit hohe Energie zur Verfügung stellen ist aber durch eine unökonomische Substratausnutzung gekennzeichnet. Nur 5 Prozent der Energie des Glukose-Moleküls wird verwendet.
Das Lactat-System ist sehr wichtig, wenn schnell ATP für intensive kurze Kraftanstrengungen benötigt wird. Die Energie reicht aber nur für ca. 60 Sekunden. Das Lactat-System benötigt dann 45 bis 60 Minuten um sich zu regenerieren und die entstandene Milchsäure abzubauen. Die anaerobe Energiegewinnung aus Kohlenhydraten dient z. B. zur Energiebereitstellung für einen Spurt.
Aerobe Energiegewinnung aus Kohlenhydraten
Die angefallene Essigsäure wird in einem zweiten Schritt unter Zufuhr von Sauerstoff, zur Energiegewinnung, weiter abgebaut. Bei der zweiten Stufe der Energiegewinnung entstehen CO2 und Wasser als Restprodukte. Das CO2 wird durch die Atmung ausgeschieden, das Wasser als Schweiß, Urin und als Wasserdampf im Atem
Diese zweite Stufe der Energiegewinnung bezeichnet man als aerobe Glykolyse.
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Milchsäure = Lactat
Bei einem aeroben Training finden beide Stufen der Energiegewinnung statt. Wird die Trainingsintensität gesteigert, dann reicht die Sauerstoffzufuhr nicht mehr aus um die gesamte aktivierte Essigsäure zu CO2 und Wasser zu verbrennen. Die Essigsäure wird daher nicht vollständig abgebaut und in Milchsäure umgewandelt, sobald die Konzentration gewisse Grenzen übersteigt. Diese Milchsäure oder auch Laktat sammelt sich im Blut und den Muskelzellen an. Sobald wieder genügend Sauerstoff zur Verfügung steht, wird die Mischsäure wieder in Essigsäure umgeformt und dann verbrannt. Die Milchsäure dient also als Puffer und Zwischenspeicher für die überzählige Essigsäure. Je nach der angefallenen Menge kann der Abbau der Milchsäure bis zu einige Tage dauern.
Bei einer zu starken Übersäuerung des Körpers durch Milchsäure werden die zuckerabbauenden Enzyme behindert und die Energieproduktion sinkt. (Fettverbrennung nur in aeroben Bereich möglich) Der Sportler erreicht den so genannten „toten Punkt“. Die Bewegungen werden zusehends mühsamer und am Schluss sogar unmöglich. Eine hohe Laktatkonzentration behindert auch die Motorik. Das Zusammenspiel der Muskeln wird gestört und dadurch steigt die Wahrscheinlichkeit für Sportverletzungen. Aus diesem Grund sollte immer als erstes die Technik und erst dann die Ausdauer trainiert werden.
Durch das Auslaufen nach dem Training wird die entstandene Milchsäure effektiv in die Blutbahn transportiert. Die Leber kann jetzt, innerhalb der nächsten 24 Stunden, die Milchsäure (Lactat) wieder in Kohlenhydrate umwandeln.
Da die zweite Stufe der Energiegewinnung nur begrenzt Energie bereitstellen kann steht insgesamt weniger Energie zur Verfügung.
Bei der ersten Stufe der Energiegewinnung wird nur ca. 5 % der Energie aus der Glukose genutzt. Ohne Sauerstoff wird also ca. 95 % der Energie nicht genutzt.
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Fitness-Krafttraining. Die besten Übungen und Methoden für Sport und Gesundheit.
von Wend-Uwe Boeckh-Behrens, Wolfgang Buskies
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