SfdgM 2

• Kreatinphosphat (anaerob, alaktazid) -> schnelle ATP Bereitstellung, max. 10 sek.
• KH (anaerob, laktazid) -> ATP-Bereitstellung für intensives Training, schlechte ausbeute
• KH (aerob) -> ATP Bereitstellung bei mittlerer Belastung, gute Ausbeute
• Fett (aerob) -> ATP-Bereitstellung für leichte Belastung (sitzen etc.)

CAVE: Es werden eigentlich immer alle Energiequellen gebraucht. D.h. sogar noch bei der grössten Belastung wird immer noch ein minimaler Teil an Fett verbrannt

siehe Bild

Mit Sauerstoff (oxidativ)

• ATP wird gebildet, Sauerstoff wird verbraucht
• Findet in den Mitochondrien statt
• Fett wird immer aerob verstoffwechselt
  • Beta-Oxidation
• Zucker kann aerob od. anaerob verstoffwechselt werden
  • Aerobe Glykolyse
• Eiweiss als Energielieferant (nur aerob)
  • Nur unter Extrembedingungen, da Muskelmasse-Abbau
• Bei der Verbrennung entsteht jeweils CO2 und H2O

• Glykolyse
• Citratzyklus
• Atmungskette
  • Output 30 od. 32  ATP bei Eukaryoten
  • Output 36 od. 38 ATP bei Prokaryoten

• Da Prokaryoten keine Zellkompartimente besitzen, müssen sie nicht Energie für intrazelluläre Transportvorgänge ausgeben und können aus einem Mol Glucose 36 bis 38 Mol ATP gewinnen (Wikipedia)

Vorteile

• Effizient: hohe Energieausbeute (>30ATP / Glukose-Molekül, >180 ATP / Palmitat)
• Vollständige Verbrennung von Glukose und Fett: keine „Abfallprodukte“
• Auch Fettverbrennung möglich

Nachteile

• Energie-Bereitstellung erfolgt relativ langsam: braucht „Anlaufzeit“
• Die Energiefreisetzung braucht ebenfalls Zeit: die pro Zeiteinheit freigesetzte Energiemenge ist relativ klein

Ohne Sauerstoff

• ATP wird gebildet ohne, dass Sauerstoff verbraucht wird
  • Dabei kann Laktat entstehen > muss wieder abgebaut werden
• Findet im Zytosol statt
• Zucker kann anaerob verbrannt werden (Laktat entsteht)
  • ATP + H2O -> ADP + P + Energie
• Kreatinphosphat wird anaerob verbrannt -> kein Laktat, reicht aber nur für paar sek.
  • ADP + Kreatinphosphat <-> ATP + Kreatin

• Findet zu Beginn einer Leistung statt, bevor „das System richtig warmgelaufen“ ist und die Sauerstoffversorgung gut funktioniert
• Entsteht vermehrt bei dauerhaft hoher Intensität (>60% VO2max)
• Findet eher statt bei Menschen mit schlechtem Trainingszustand
• Bildung von Laktat lässt sich nicht komplett vermeiden
  • Spielen Leistung und Ausdauer eine Rolle muss Bildung von Laktat minimiert werden

• In belasteter Muskulatur selbst (50%)
• Im Herzmuskel (15%)
• In inaktiver Muskulatur (15%)
• In der Leber (15%)
  • Idealerweise direkt im Muskel, dies geschieht besonders bei mittlerer (bis max. hoher) Leistung 40-75% Vo2max

Die entstehende Übersäuerung hemmt die Glykolyse (Enzymhemmung) -> „Schutzmechanismus“

• Dadurch wird ATP-Bildung eingeschränkt (auch die aerobe)
• Muskelkontraktion reduziert -> Erschöpfung

Dazu kommt dass die Umwandlung von Laktat zu Pyruvat mit Aufwand verbunden ist

Vorteile

• Sehr schnelle Bereitstellung von Energie
• Pro Zeiteinheit wird viel Energie freigesetzt
• Ist nicht auf Sauerstoff angewiesen

Nachteile

• Unvollständige „Verbrennung“ von Glukose
• Es entsteht Laktat (bei Glukose-Verwerteung), dessen Verwertung die Leistung mindert und mit Zusatzaufwand verbunden ist
• Nur für kurze Zeit möglich, keine Fettverbrennung
• Sehr schlechte Energieausbeute: ineffizient

Pal (Physical Activity Level): Verbrauch / Tag

• Genereller Kalorienverbrauche eines Menschen aufgrund seines alltäglichen Bewegungsverhaltens: Velo / zu Fuss von A nach B, Freizeit / Sport, Arbeit

MET (Metabolic equivalent): Inensitöt einer körperlichen Aktivität also der Verbrauch während der Bewegung (Sport und Alltag)

• Mass um definieren zu können, wie anstrengend (Energie-fordernd) eine Aktivität ist

• 1 MET= Energieverbrauch von 1 kcal/ kg KG pro Stunde
• Minimum-Aktivität = 1 MET = Grundumsatzt
• Problem: Energieumsatz ist individuell unterschiedlich (Geschlecht, Alter, Trainingszustand). Dies berücksichtigen METs nicht
• Met eignet sich deshalb nur für den relativen Vergleich innerhalb einer Person
• Ein paar basic METs
  • Stehen = 1.2
  • Büroarbeit (im Sitzen = 1.5)
  • Kochen = 2.5
  • Gehen (langsam 4 km / h) = 3
  • Gehen (schnell 6-7km/h) = 4.5
  • Radfahren (gemütlich ca. 15km/h) = 6
  • Schwimmen (moderat) = 6

• Maximale Sauerstoffaufnahme
• Gibt an wie viel Sauerstoff der Körper bei maximaler körperlicher Belastung aufnehmen und verwerten kann
• Da die Körpermasse eine Rolle spielt, muss sie berücksichtig werden. VO2max wird also angegeben in Milliliter Sauerstoff / Mintute / kg KG
• VO2max ist bei Männer höher als bei Frauen, bei Jungen höher als bei Älteren und bei Trainierten höher als bei Untrainierten
• VO2max wird auch verwendet, um zu beschreiben wie anstrengend eine Belastung ist
  • 50% VO2max bedeutet, dass die Hälfte des maximalen möglichen Sauerstoffs verwertet wird = mittlere Belastung
  • >95% VO2max ist nur für eine sehr kurze Zeit möglich

• 25% VO2max ~ leichte Anstrengung
  • Velofahren mit < 9km/h, Marschieren mit <5km/h
• 65% VO2max ~ mässige Anstrengung
  • Gymnastik, Badminton, Velofahren 9-15 km/h, rasches Marschieren (5-7 km/h)
• 85% VO2max ~ grosse Anstrengung
  • Basketball, Fussball, Langlauf, Orientierungslauf, Velofahren >15 km/h, sehr rascher Marsch >7km/h

• Grundbedarf: 1,5 – 2 Liter / Tag
• Bei Belastung + 0.4-0.8 Liter / Stunde
• Menge an Flüssigkeit abhängig von
  • Individueller Schwitzmenge
  • Intensität der Belastung
  • Umgebungstemperatur
  • Luftfeuchtigkeit
    • Bei besonders feuchter (erhöhte Schweissproduktion) oder trockener (Flüssigkeitsverlust über Atemwege) Luft müssen wir mehr trinken

• Bei Bewegung ist der Sympathikus aktiviert
  • Blut ist vorwiegend in den Muskeln
  • Magen-Darm-Trakt ist auf „stand-by“
• Flüssigkeit wird langsamer aufgenommen als im entspannten Zustand (Parasympathikus), deshalb:
  • Nicht zu viel auf einmal Trinken (auch nicht unmittelbar vor dem Wettkampf)
  • Keine kalten Getränke trinken (30 Grad)
  • Auch von aussen abkühlen (z.B. mit wassergetränkten Schwämmen)
  • Sportgetränke können Absorption erhöhen

• Flüssigkeit wird v.a. im Darm (proximaler Dünndarm) aufgenommen
  • Entscheidend ist, wie häufig sich der Pförtner (Pylorus) zw. Magen und Darm öffnet
• Je öfter (hohe Magenentleerungsrate) sich der Pylorus öffnet, desto mehr Flüssigkeit nimmt der Körper auf
• Die Magenentleerungsrate hängt v.a. von der Osmolarität des Mageninhaltes ab, aber auch von dessen Zusammensetzung (Fett, Glukose), von spezifischen Elektrolyten und von der Temp.

Wasser

• Vorteile
  • Günstig, ökologisch, gut verfügbar, geschmacksneutral
  • Keinen Einfluss auf den Insulinspiegel
  • Liefert keine Energie (z.B. bei Gewichtskontrolle)
• Nachteile
  • Magenentleerungsrate nicht optimal (nur ca. 30% von der von Hypo-/isotonischen Getränken)
  • Liefert für intensive und lange andauernde Belastung zu wenig Elektrolyte
  • Liefert keine Energie (wenn Leistung zählt)

Isotones Getränk

• Vorteile
  • Schneller Magenentleerungsrate als bei Wasser
  • Dank Glukose, Fruktose und Elektrolyten auch bessere Flüssigkeits-Resorptionsrate
  • Magnesium kann Magen „entkrampfen“
  • Ersatz „herausgeschwitzter“ Elektrolyte (v.a. Na+)
  • Liefert Energie (bei Wettkampf)
• Nachteile
  • Kann Insulinspiegel (und damit die Lipolyse / Beta-Oxidation) beeinflussen
  • Teuer, liefert Energie (bei Gewichtskontrolle)

• Ruhepuls und Belastungspuls sinken (bei gleicher Leistung)
• Schlagvolumen und maximales Herzminutenvolumen steigen
• Herzvolumen, Muskelmasse und Kontraktionskraft steigen
• Koronare Durchblutung verbessert sich
• Mitochondrienzahl in den Herzmuskelzellen steigt
• Sauerstoffaufnahmefähigkeit der Zellen verbessert sich, (relativer) Sauerstoffbedarf sinkt
• Schnellere Erholung nach Aktivität

• Gefässe im Skelettmuskel werden neu gebildet, neue Verbindungen entstehen
• Peripherer Wiederstand sinkt
• Blutvolumen steigt, Hämoglobin nimmt zu
• Fliesseigenschaften des Blutes werden besser, da die flüssigen Bestandteile des Blutes (Plasma) mehr zunehmen als die festen (Zellen)
• Besser Sauerstoffversorgung aller für die Bewegung relevanten Organe

• Stresshormone, die bei Bewegung entstehen, steigen weniger stark an
• Höhere Sauerstoffaufnahme-Kapazität in der Zelle
• Zunahme der Enzyme für die oxidative Energieverwertung
• Insulin-Wirkung (Sensitivität) verbessert sich, dadurch bessere Nährstoffaufnahme in die Zelle
• Der Anteil an Fett, der verbrannt wird, steigt an, der an KH sinkt, v.a. bei Belastung
• Geringere Laktat-Bildung und verbesserter Abbau von Laktat

• Ruheatemfrequenz sinkt, maximales Atemminutenvolumen steigt
• Zunahme der Lungendurchblutung und der Lungengefässe (Kapillaren)
• Atemarbeit wird effizienter / ökonomischer (geringer Energieverbrauch)
• Diffusionskapazität von Sauerstoff ins Blut verbessert sich

• Durchblutung in Ruhe und bei Belastung nimmt zu
• Energiespeicherung (ATP, KP, Glykogen, freie Glukose, freie Fettsäuren) im Muskel verbesesrt sich
• Zahl und Volumen der Mitochondrien nehmen zu
• Aufnahme, Speicherung (Myoglobin) und Verwertung von Sauerstoff wird besser
• GLUT4-Expression, Lipoproteinlipase, Glykogen-Synthase, Enzyme des Citratzyklus und der Beta-Oxidation nehmen zu