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Energiesystem
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Energiegewinnung
Energiegebereitstelung
Oxidation
Energieverbrauch
Fettstoffwechsel
Der Motor
Der Körper

 

Biologie 
5.1.6 Energieverbrauch

Jede Leistung verbraucht Energie. Die Zusammensetzung der Energiearten welche der Körper zu einer definierten Leistung verbraucht ist abhängig von der Intensität der Leistung, von der Dauer der Leistung und von der Belastung des Körpers vor dieser Leistung.

Die Intensität oder die Dauer alleine sagt noch nicht alles darüber aus wie das Substrat der Energie zusammengesetzt ist, welche zu diesem Zeitpunkt für diese bestimmte Leistung zusammengesetzt sein wird. Der Motor des Biosystems eines Menschen durchläuft eine für jedes Individuum eigene Gesetzmäßigkeit welche festlegt wie die Regulation der Zusammensetzung der einzelnen Energiearten  abläuft.

Um diese komplexe Beschreibung zu vereinfachen möchte ich ein Beispiel erwähnen. In diese Beispiel verwenden wir die Herzfrequenz als Messgrösse der Leistung. Dies ist über längere Belastungszeiträume sicher eine geeignete Grösse. Wenn nun der Sauerstoffverbrauch und die bei dieser Herzfrequenz erzielte Leistung immer die gleichen währen, so ist das oben erläuterte nicht richtig. Der Sauerstoffverbrauch ist als Messgrösse die einzige Komponente, welche auf das Mischverhältnis des Energieverbrauches Rückschlüsse zulässt.   

Zitat aus [43]

Das Prinzip der Energieumsatzmessung folgt der Überlegung

Bei der aeroben Oxidation der Nährstoffe besteht eine bestimmte mengenmässige Beziehung zwischen dem Verbrauchten Sauerstoff und dem gebildeten Co2 einerseits sowie der Menge Verbrauchter Substanz (Nährstoff) und dabei frei werdender Energie andererseits.

Je mehr Energie durch aerobe Oxidation aus den "Brennstoffen" Glucose und Fettsäuren gebildet wird, desto mehr Sauerstoff wird Verbraucht und Co2 gebildet.

Das kalorische Äquivalent des Sauerstoffs ist diejenige Energiemenge die bei der Oxidation des Nährstoffe oder des Nährstoffgemisches mit einem Liter Sauerstoff freigesetzt wird. Dieser Wärmewert ist von der Art des "verbrannten" Nährstoffes Abhängig.

Wird nur Glucose verbrannt, so entstehen ca. 21 kJ pro L Sauerstoff.
Bei reiner Fettverbrennung beträgt der Wärmewert nur ca. 19.7 kJ/lO2

In der Mehrzahl der Fälle wird ein Gemisch aus Fetten und Glucose verbrannt.

ende Zitat

Detaillierte Tabelle pro g Sauerstoff

Glucose5.1 kcal21.35 kJ6.34 ATP
Fett4.5 kcal18.84 kJ5.7 ATP
Proteine4.7 kcal19.68 kJ5.94 ATP

Um auf unser Beispiel zurück zu kommen ist es nun so, dass der Motor im Körper bei einer Belastung zuerst die Energie anzapft, welche an schnellsten zur Verfügung steht. Das heisst direkt verfügbar ist ATP gefolgt von Kreatinphosphat. Gleich danach setzt bei sehr hohen Belastungen die anaerobe Glykolyse ein und diese wiederum wird durch die aerobe Glykolyse abgelöst. Bei extremen Ausdauerbelastungen nimmt die Fettverbrennung welche die träge Verfügbarkeit charakterisiert die Schlüsselrolle ein. Als wichtige Erkenntnisse sind:

Die Anpassung der einzelnen Phasen ist von der Zeit-, der Belastung und der Fähigkeit des Sportler Abhängig. Das bedeutet bei gleichem Puls wird nicht zwangsläufig immer die gleiche Leistung erbracht.

Zu jeder Zeit wird die gesamte Energiebereitstellung durch ein Substrat von mehreren Energiearten erbracht.

Um eine Vorstellung der möglichen Energiezusammensetzungen zu bestimmten Zeiten zu erhalten habe ich das Diagramm welches Keul [55] in seinem Buch veröffentlicht hat und nur 110sec. umfasste auf extreme Ausdauerleistungen ausgedehnt. Dabei standen vier Schlüsselwerte zur Verfügung von denen ich hier einen Versuch eines Stundenweltrekord's  als Säulendiagramm vorstellen möchte:

 
die Energie wird zu ca. 65% aus aerober Glykolyse und zu ca. 35% aus aerober Fettverbrennung abgedeckt. Wichtige Erkenntnis beim Stundenwelt-Rekord ist, dass die Menge der zu diesem Zeitpunkt verfügbarem Glykogen praktisch aufgebraucht scheint.

Als weitere Momentbestimmungen diente das Weltcuprennen in Holland "Amstel Goldrace" welches ca. 380 Minuten dauert das Rennen "Trondheim-Oslo" 16 Stunden Dauer und das 24 Stunden-Rennen in Schötz.

Das nachfolgende Diagramm zeigt die Energiearten welche zusammen immer 100% zum jeweiligen Zeitpunkt ergeben. Die Zeitachse wurde im Logarhytmischen Massatab aufgezeichnet mit den Zusatzmarken 60min und 300 min welche die erwähnten Fixpunkte zeigen.  

Als Anmerkung sei erwähnt, dass selbst bei Ultraausdauerleistungen wie das "Race Across America" der Anteil aerober Glucoseabbau immer ca. 20% bis 25% betragen muss, um den aerobe Fettabbau überhaupt im Gange zu halten.

 
 
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01.01.2008                          © Copyright 1995-2008 msporting.com. All rights reserved.