Prozesse der Energiebereitstellung

In diesem Beitrag  geht es um die unterschiedlichen Energiebereitstellungsformen zur Muskelkontraktion und somit jeglicher Art von Bewegung. Damit ein Muskel kontrahieren kann, braucht er Energie. Der Energiebedarf des Organismus steigt somit bei körperlicher Arbeit an (Leistungsumsatz). Die für die Muskelkontraktion benötigte Energie wird zum größten Teil durch den Abbau von Kohlehydraten (Zucker) und Fettsäuren gewonnen. Ein Prozess, der auch als Verbrennung bezeichnet wird.

Im Laufe der Evolution haben sich 2 Arten der Energiebereitstellung für Mensch und Säugetiere bewährt: aerobe und anaerobe Prozesse. Anaerobe Prozesse ermöglichen eine sehr schnelle Energieentfaltung. Der Mensch hat diese Art für das Jagen oder die Flucht von Feinden entwickelt. Aerobe Prozesse hingegen waren für eine relativ langsame, dafür lang andauernde Energieentfaltung unerlässlich, wenn z.B. ein Umzug in anderes Tal oder ein langer Marsch notwendig war. Das Wissen um die Energiestoffwechselprozesse ist heute ein wichtiger Aspekt im Sport, auch zur Trainingssteuerung. Je nach Sportart, Grad der Beanspruchung und Belastung werden unterschiedliche Phasen der Energiebereitstellung durchlaufen.

Aerober Prozess (Verbrennung mit Sauerstoff): Je niedriger eine Belastung ist (z.B. Plaudertempo beim Laufen) desto mehr Sauerstoff steht der Muskulatur zur Verbrennung von Zucker und Fetten zur Verfügung. Diese können dabei vollständig und sauber abgebaut (verbrannt) werden. Hier spricht man vom sogenannten aeroben Bereich. Bei länger andauernder Belastung (bei gleichbleibender niedriger Intensität) wird dabei hauptsächlich Fett verbrannt. Gerade für Ausdauersportler ist es von Vorteil, die annähernd unbegrenzten Fettdepots anzugreifen. Durch ein gezieltes Fettstoffwechseltraining kann der Körper außerdem „lernen“, die begrenzten Zuckerreserven für intensivere Phasen zu schonen.

Der Fettstoffwechsel wird aber auch bei körperlicher Aktivität mit höherer Intensität aktiviert. Dies geschieht dann aber erst nach der Belastung (Erholungsphase), wenn die Zuckerspeicher bereits aufgebraucht sind. D.h. noch Stunden nach einer intensiven Belastung kann Fett verbrannt werden, wie es z.B. bei einem intensiven Ganzkörpertraining der Fall ist. Man spricht dann vom sogen. Nachbrenneffekt. Wer also immer noch dem Mythos glaubt dass man nur durch langes Ausdauertraining in Form von Laufen oder Radfahren Fett verbrennt, der irrt. Der Fett- als auch der Zuckerstoffwechsel sind meist gleichzeitig aktiv. Der Unterschied ist nur, die Fettverbrennung läuft etwas langsamer an und Fett kann ausschließlich durch Sauerstoff verbrannt werden. Zucker steht schneller zur Verfügung und kann auch ohne Sauerstoff verbrannt werden. Die Energiebereitstellung ist also fast immer eine Mischform und nur eine Frage der Intensität welche Art gerade vorrangig aktiviert wird und wie ich diese für meine Absichten und Ziele am besten nutze.

Anaerober Prozess (Verbrennung ohne Sauerstoff): Je anstrengender eine Belastung wird, desto mehr verschiebt sich die Energiebereitstellung von Fett – auf Zuckerverbrennung. Gleichzeitig steht aber auch immer weniger Sauerstoff zur Verbrennung zur Verfügung, da der Körper nur eine gewisse Menge an Sauerstoff aus dem Lungen-Herz-Kreislaufsystem an die Muskulatur nachliefern kann. Bei hoher Intensität und unzureichender Sauerstoffkapazität zur sauberen Verbrennung spricht man vom sogen. anaeroben Bereich. Steigt die Belastung weiter an oder wird sie zu hoch gelangt man unweigerlich in ein Sauerstoffdefizit. Der Zucker wird dabei nicht mehr vollständig sauber verbrannt und als Nebenprodukt entsteht dabei Milchsäure (Laktat). Ein übermäßiger Anstieg von Laktat in der Muskulatur führt wiederum zu vorzeitiger Leistungsreduktion oder Erschöpfung. Dies kann z.B. bei einem Sprintrennen der Fall sein. Voraussetzung für eine hohe anaerobe Leistungsfähigkeit sind gut gefüllte Zuckerspeicher) in der jeweilig beanspruchten Muskulatur und eine gute Erholungsfähigkeit zum Abbau des Laktats im Blut. Mehr dazu in einer anderen Ausgabe.

Reinhard Gossner

Quellen: Unterlagen Ausbildung Vitalakademie https://de.wikipedia.org/wiki/Energiebereitstellung

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