Aber wie angekündigt ist Sport heute nicht das Thema, sondern wir reden ein bisschen über Energie. Aus der Branche komme ich ja, so gesehen ist es für mich ein absolutes Heimspiel. Spätestens seit meiner E-Technikschulung. Die Überschrift ist im Übrigen der leicht abgewandelte Slogan meines geliebten Arbeitgebers!
Das Thema Energie ist für den menschlichen Körper extrem wichtig und stellt gerade für den Ausdauersport das absolute Herzstück dar. Körperliche Leistung wird über die Muskulatur abgegeben, die wiederum Energie benötigt, um Arbeit zu leisten! Die Muskulatur hat hierbei 5 Energielieferanten:
1. Adenosin-Triphosphat (ATP)
2. Kreatinphosphat (KP)
3. Glukose, Glykogen (Kohlenhydrate)
4. Fette
5. Proteine/Eiweisse
1. ATP:
„ATP ist der Energielieferant im Intermediärstoffwechsel und der Treibstoff für alle Körperzellen. ATP ist zu einem sehr geringen Teil in den Zellen gespeichert und wird laufend durch den Abbau der Makronährstoffe gebildet“. Klingt jetzt erstmal kompliziert, ist aber eigentlich gar nicht so schlimm. Anders ausgedrückt kann man sagen, dass ATP der einzig „echte Energieerzeuger“ ist, da nur Adenosin-Triphosphat die Muskelkontraktion bewirkt. Kohlenhydrate etc. liefern Energie, können aber den Körper nicht zur Bewegung bringen – dies tut AUSSCHLIESSLICH ATP. Der ATP-Energiespeicher reicht allerdings leider nur für etwa zwei Sekunden aus. Auch bei grösstem Optimismus werden mir 2 Sekunden leider nicht reichen, um die 42,195 Kilometer hinter mich zu bringen. Wie soll das also funktionieren, wenn das ATP nur so kurz hält? Die Antwort ist letztlich ganz einfach – das ATP muss ständig nachproduziert werden.
2.) Kreatin
Die Kreatinspeicher-Vorräte im Körper reichen länger aus, als ATP. Im trainierten Zustand kann sich der Körper maximal 20 Sekunden versorgen. Kreatin spielt daher insbesondere in Sportarten eine Rolle, in denen es auf kurze, sehr kraftaufwändige Intervalle ankommt. So wird Kreatin vor allem im Kraftsport (Gewichtheben) und in der Leichtathletik (Sprints, Hochsprung, Weitsprung, Kugelstossen, etc…) gebraucht. Im Ausdauersport spielt Kreatin absolut KEINE Rolle, da man in einem Marathon niemals sprinten würde. Und selbst wenn, bringt eine 20sekündige Energieversorgung im Körper gar nichts… Kreatin ist ein körpereigener Stoff; deshalb ist seine Einnahme de facto nicht nachweisbar. Aus diesem Grund hat man sich die Mühe erspart, Kreatin auf die Dopingliste zu setzen. So hat sich dieser Stoff als beliebtes Einsatzmittel in den „Ernährungsplänen“ vieler Sportvereine etabliert. So wird beispielsweise in Profifussballvereinen Kreatin gerne als Nahrungsergänzungsmittel eingesetzt – bis hinunter in Jugendmannschaften. Ach ja: auch für den Fussball ist Kreatin weitgehend sinnlos, denn weiterhin reicht es nur für 20 Sekunden und ist danach aufgebraucht. Nur wenn man es permanent zuführen würde, könnte ein Fussballer davon wirklich profitieren! Aber zurück zum eigentlichen Problem: Wenn ATP also ständig neu gebildet werden muss und Kreatin dafür langfristig nicht ausreicht, woher nimmt dann der Ausdauersportler seine Energie für einen langen Lauf?
3.) Kohlenhydrate:
Ganz einfach, aus den guten, alten Kohlenhydraten! Sie sind (neben den Fetten) der wichtigste Energielieferant beim Ausdauersport. Im Körper kommen sie als Glukose und Glykogen vor, wobei ein Glykogen nichts anderes ist als eine langkettige Verbindung von vielen bzw. mehreren Glukoseeinheiten! Durch den Stoffwechsel werden Kohlenhydrate in Glukose aufgeschlüsselt und entweder direkt zur Energiegewinnung verbraucht oder in Form von Glykogen in den Muskeln (4/5) und der Leber (1/5) gespeichert. Braucht der Körper nun Energie zur Muskelkontraktion, wird die gespeicherte Glukose durch Sauerstoff zu ATP umgewandelt. MERKE: man brauch nicht alleine Kohlenhydrate, sondern zur Energiegewinnung ist jederzeit auch Sauerstoff notwendig.
Klar ist: je grösser der der Glukosespeicher, desto länger die Ausdauerleistung. Durch Training und Carbo-Loading (extrem konzentrierte Kohlenhydrate-Zuführung in den Tagen vorm Wettkampf) kann der Mensch seine Speicher um etwa 50% erhöhen. Ein durchschnittlicher Läufer kann dann etwa 400g Glukose (entspricht 1800 Kalorien) speichern; etwa 80g in der Leber und 320g in den Muskeln. Je nach Intensität sind nach circa 90-100 Minuten Lauf aber auch diese Vorräte weitgehend entleert. Daher ist es besonders wichtig, dass während des Laufes nach rechtzeitig (also schon VOR dem Hungerast, bzw. dem „Mann mit dem Hammer“) konzentrierte Kohlenhydrate zugeführt werden. Das passiert am ehesten über Elektrolytgetränke, Power-Gel oder Power-Riegen! Nun ist natürlich die Frage: wenn Kohlenhydrate so ein totaler Knaller sind, warum braucht der Körper eigentlich diese verdammten Fette, die sich an allen Ecken und Enden des Körpers bilden und da nicht gerade der äusseren Attraktivität förderlich sind! Die Antwort ist letztendlich ganz einfach...
4.) Fette
Fette sind aufgrund ihrer hohen Energiedichte der mit Abstand grösste Energieträger. Sie liefern mehr als das doppelte an Energie wie Kohlenhydrate und Proteine. Bei Belastungsintensität von mehr als 20 Sekunden (also sobald das Kreatin aufgebraucht ist) zieht der Körper zur Bildung von ATP nicht nur Kohlenhydrate heran, sondern ein Gemisch aus Kohlenhydraten und Fetten. Vereinfacht lässt sich sagen, dass die Fette nur mithilfe von Kohlenhydraten zum Einsatz kommen. Sie verbrennen sozusagen im Feuer der Kohlenhydrate. Das bedeutet also auch, dass der Körper keine Fette verbrennen kann, wenn keine Kohlenhydrate vorhanden sind. Um die vielen Energien der vorhandenen Fette optimal auszunutzen, muss er das „Feuer der Kohlenhydrate“ optimal steuern. Diese Fähigkeiten lernt der Körper bei sehr langen (3-4 Stunden) und langsamen Ausdauerläufen in extrem tiefen Pulsfrequenzen. Durch dieses gezielte Ausdauertraining werden die Kohlenhydratespeicher langsamer aufgebraucht, weil die arbeitende Muskulatur lernt, mehr Fettsäuren zur Energiegewinnung zu verbrennen.
Trotz (oder eben gerade wegen) der hohen Energiedichte in Fetten, reicht dem Ausdauerathlet schon ein geringer Anteil an Körperfett (Männer 8%, Frauen 12%). Wird die Energiebilanz durch Zuführung von Kohlenhydraten im Gleichgewicht gehalten und findet ein aerober (Erklärung später!) Stoffwechsel statt, kann ein gut trainierter Athlet theoretisch „ewig“ laufen. Die Fettreserven reichen normalerweise aus, um damit 300 Marathons in Folge laufen zu können. Logischerweise lässt das aber die Belastung des Bewegungsapparates nicht zu!
5.) Proteine/Eiweisse
Hauptsächlich haben Proteine den Zweck, beim Muskelaufbau und Muskelerhalt zu helfen. Sie werden mitunter aber auch zur Energiegewinnung herangezogen. Sind die Kohlenhydrate im Körper aufgebraucht, kann der Körper ohne Hilfe keine weiteren Fette verbrennen. Er greift in diesem Fall also auf die Eiweisse zurück. Allerdings ist dies ein Zustand, der alles andere als wünschenswert ist. Er hat gleich zwei negative Auswirkungen. Zunächst einmal verbrennt er die Proteine, die in Form von Muskeln gespeichert sind. Das bedeutet, er vernichtet Muskeln um die Maschine am Laufen zu halten. Aber nicht nur, dass so Muskelmasse sinnlos zerstört wird; zudem dauert der Verbrennungsprozess von Fetten durch Proteine extrem lange, was zu einer starken Leistungseinbruch führt!
Das sind die 5 Energielieferanten des Körpers. Um aber den ganzen Prozess der Energieversorgung zu verstehen, muss auch das Thema Sauerstoff noch ein wenig behandelt werden. Für den ganzen Prozess der Energiegewinn ist der Energielieferant nur der eine Aspekt. Zur Umwandlung in ATP braucht der Körper jederzeit genug Sauerstoff. Die Fähigkeit, eine maximale Menge an Sauerstoff (VO²max) aufzunehmen und den Verbrennungsprozess über eine lange Belastungszeit effektiv zu aktivieren, ist bei der Ausdauer DER entscheidende Leistungsfaktor! Denn die Verbrennung von Fettsäuren und Glukose (zu CO2 und H20) unter Bildung von ATP ist nichts anderes als eine Oxidation – also wie wir das früher in der Schule gelernt haben eine Reaktion mit Sauerstoff.
Die Sauerstoffaufnahmefähigkeit VO²max ist also entscheidend für die Ausdauerleistung eines Sportlers. Anhand des VO²max kann die Marathonlaufzeit fast exakt prognostiziert werden! Mehr Sauerstoff im Blut bedeutet mehr aerobe Energieaufbereitung und somit mehr Kraftausdauer (und weniger Laktat-Bildung) denn eine grössere Sauerstoffaufnahme bewirkt eine niedrigere Pulsfrequenz.
Der VO²max nimmt mit dem Alter immer weiter ab. Ausserdem negative Auswirkungen auf den VO²max hat Rauchen und das Gewicht. Pro KG Gewichtsverlust verbessert sich der VO²max um etwa 1%, was zu einer Zeitverbesserung von 15-20 Sekunden auf 10 Kilometern führt! Ein Verbesserung des VO²max wird durch Asthmaspray erreicht. Dies ist allerdings ohne medizinische Notwendigkeit verboten und fällt unter Doping. Das ist auch der Grund warum – wie wahrscheinlich jeder weiss – jeder Rad-Rennfahrer Asthma hat, bzw. es attestiert bekommt!
Die zweite Möglichkeit, den VO²max zu erhöhen ist schlicht und einfach Training. Allerdings ist es schwer auszudrücken, welche VO²max-Wert-Verbesserungen durch welches Training zu erreichen sind. Ebenso ist die Bestimmung des VO²max nicht ohne aufwendigere Mittel möglich. Man könnte ihn in sportmedizinischen Instituten untersuchen lassen, aber darauf habe ich natürlich verzichtet!
Abhängig von der Sauerstoffversorgung des Körpers werden auch die verschiedenen Bereiche genannt, in denen man läuft, bzw. Energien verbrennt. Stark vereinfacht gibt es hier zwei verschiedene:
1. aerobe Verbrennung, wenn ausreichend Sauerstoff zur Verfügung steht
2. anaerobe Verbrennung, wenn zu wenig Sauerstoff vorhanden ist. Bei der anaeroben Energiezerlegung entsteht das unerwünschte (weil leistungshemmende) Laktat, welches den Körper vor Überlastung schützt!
Zusammenfassung:
Das ATP ist der Energieträger nach dessen Aufspaltung es zu einer direkten Muskelkontraktion kommt. Der ATP-Speicher in der Muskulatur reicht aber nur für wenige dieser Muskelkontraktionen und muss ständig neu gebildet werden. Das passier über
- aeroben Stoffwechsel (langsame Energieaufbereitung aus Glukose und Fettsäuren)
- anaerob alaktaziden Stoffwechsel (Kreatinspeicher für maximal 20 Sekunden)
- anaerob lakaziden Stoffwechsel (Glukoseverbrennung ohne Sauerstoff unter Bildung von Laktat)
Zur Veranschaulichung, wann (bzw. wie lange) der Körper auf welche Energieträger zurückgreift, hier noch eine kleine Graphik:
So, das war es dann aber auch. Jetzt lasse ich das Thema erstmal ein bisschen setzen! Ich sollte noch erwähnen, dass es (meiner Meinung nach) das absolut schwierigste dieser ganzen sportbiologischen und/oder sportmedizinischen Theorie ist. Ich habe dieses Kapitel in meinem Buch mindestens 25 Mal (vielleicht sogar 45 Mal) gelesen! Es ist hochkompliziert und in hier erwähnter Form ziemlich stark vereinfacht. Das Thema ist deutlich komplexer, als dass man es jetzt mal nebenbei hier erklären könnte. Es dürften zwar keine ganz grossen inhaltlichen Fehler enthalten sein, allerdings empfehle ich niemanden, mich hier als Quelle für eine wissenschaftliche Arbeit zu zitieren. Vermutlich wird jeder Erstsemester-Sportstudent die Hände über dem Kopf zusammenschlagen, wenn er das liest. Aber ich wiederhole noch mal: es ist eben STARK VEREINFACHT!
So, geschafft. Ist mir wirklich unangenehm, dass es jetzt so lang geworden ist, aber wer von Euch es wirklich verstehen will, der soll halt auch die Möglichkeit dazu erhalten. Und alles was hier vorkommt (insbesondere der Teil über Sauerstoff, den VO²max und die aeroben und anaeroben Bereiche) wird in meinem Blog noch das ein oder andere Mal thematisiert werden; spätestens wenn ich damit beginne, auf meinen Trainingsplan einzugehen! Jetzt ist aber erstmal Schluss. Ich muss dringend was essen und meine statistische Erhebung zu meiner Zukunftsplanung (die die meisten von Euch schon über sich haben ergehen lassen müssen) fortsetzen! Bisher sieht es zwar ziemlich eng aus, allerdings hatte ich eben ein einschneidendes Gespräch mit dem Kollegen Knoben aus Bonn. Dieser hat mir wohl den rechten Weg gezeigt! Sozusagen ein Prophet im Poldi-Trikot…
Ich sage bescheid, sobald die Sache durch ist; ich schätze mal noch diese Woche! Dann weiß ich, ob es für mich in der Zukunft „Grüezi“, „Gude“ oder „Dzien Dobry“ heißt!
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