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Schnelle und langsame Energiequellen

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Der Körper gewinnt seine Energie aus Kohlenhydraten, Fetten und Eiweiß. Ich habe kurz darüber in meinem Artikel „Supplementierung – Sinn und Unsinn, Allgemeines Teil 2“ berichtet.

Für die Prozesse in Zellen wird Energie benötigt, um chemische, osmotische oder mechanische Arbeit zu leisten. Jede gewonnene Energie aus Kohlenhydraten, Fetten oder Eiweiß (hier in sehr begrenzten Mange) steht dem Körper als Adenosintriphosphat (ATP) zur Verfügung. ATP ist der universelle und unmittelbar verfügbare Energieträger in Zellen und wichtiger Regulator energieliefernder Prozesse. Bei Muskelarbeit wird die chemische Energie (ATP) in mechanische Energie und Wärme umgewandelt. ATP ist nur in begrenztem Umfang in der Muskulatur gespeichert und muss aus den Energieträgern (Kohlenhydrate, Fette, Eiweiß) stetig neu gewonnen werden. So entscheiden primär die Intensität und die Dauer der sportlichen Belastung, inwieweit der Körper welche Energiereserven und welche Energieträgern zur Verbrennung heranziehen kann. Beeinflusst wird dieser Prozess  natürlich auch durch die Ernährungsweise und den individuellen Trainingszustand.

Wie schnell einzelne Energieträger im Körper bearbeitet und umgesetzt werden ist ein eigenes Thema, welches ich ein anderes Mal beschreiben werde.

Hier befinden wir uns schon eine „Stufe“ weiter und betrachten wie schnell oder wie langsam die gespeicherte oder die zur Verfügung stehende Energie im Körper selbst genutzt wird.

Glykogen – ist die Speicherform der Kohlenhydrate und wird als „schnelle“ Energiequelle bezeichnet. Je höher die Belastungsintensität (schnelle Energie wird gebraucht), umso mehr Energie generiert der Organismus aus Kohlenhydraten. Sie ermöglichen eine höhere Energieflussrate und
-ausbeute pro Liter Sauerstoff in der Muskulatur. Durch die begrenzte Speicherkapazität müssen Kohlenhydrate bei langen, intensiven Belastungen erneut aufgenommen werden oder die Intensität muss reduziert werden, da der Körper der Belastung nicht mehr standhalten kann. Wird das gespeicherte Glykogen zunehmend aufgebraucht, wird der Körper für die Energiegewinnung parallel dazu vermehrt auf den Fettstoffwechsel umstellen.

Ein gutes Beispiel dafür ist bei einem Marathon der s.g. „Totenpunkt“ – (meistens) im Bereich von 32-35 km, wo der Läufer binnen Sekunden merkt, wie ihn die Energie verlässt und er das Tempo nicht mehr halten kann -, denn die Kohlenhydratspeicher sind bereits ziemlich entleert und der Körper  muss nun vorwiegend auf die Fettreserven zugreifen.

Wir wissen, dass Fett 2,5-mal mehr Energie liefert als Kohlenhydrate und die Fettreserven stehen dem Körper in großem Umfang zur Verfügung. JEDOCH erfolgt die Verbrennung von Fetten bevorzugt bei Körperruhe und bei Belastungen mit geringer Intensität z.B. Intensität mit 50% – 60% der maximalen Sauerstoffaufnahme. So gesehen ist das „Hauptproblem“ der Energiegewinnung aus Fetten für den Sportler die fehlende Geschwindigkeit bei der Energiefreisetzung.

Die Energiegewinnung aus den Fetten ist für den Organismus bei ausreichender Sauerstoffzufuhr jedoch ökonomisch: Glukose wird vollständig zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert, sodass die gesamte Energie zu 100 % zur Verfügung steht. Dieser Gleichgewichtzustand von Sauerstoffaufnahme und -bedarf tritt bei „nicht“ ermüdender Arbeit nach 3-5 Minuten ein und wird als „Steady State“ bezeichnet.

Bei einer Belastungsintensität ab 75% der maximalen Sauerstoffaufnahme, die eine typische Trainingsintensität in vielen Ausdauersportarten und auch in CrossFit darstellt, verbrennt der Körper überwiegend Kohlenhydrate. Auf die Zeit bezogen, kann aus Kohlenhydraten dreimal mehr Energie gewonnen werden, als aus Fetten. Anders ausgedrückt: Die Geschwindigkeit. mit der dem Körper die Energie zur Verfügung steht (Energieflussrate), ist höher.

Ein weiterer Vorteil für intensive Belastungen ist, dass der Körper für die Oxidation von Kohlenhydraten weniger Sauerstoff benötigt, was bei Fettverbrennung nicht der Fall ist. Befindet man sich gerade in einem kohlenhydratarmen Ernährungssystem, kommt man bei hohen Trainingsintensität schnell an die Leistungsgrenzen, was auch manche CrossFit-Begeisterte schnell zu spüren bekommen, wenn sie sich gerade gleichzeitig in einer kohlenhydratarmen Ernährungsphase befinden.

Ein Trainierter besitzt im Vergleich zum wenig Trainierten eine weitaus höhere Kapazität, Fett zu verbrennen. Die optimale Belastungsintensität für die höchste Fettoxidation (Absolutwert) ist damit individuell sehr unterschiedlich: zwischen 48% bei Untrainierten bis 75% VO2 max. bei sehr gut Trainierten.

Costill DL. in „Carbohydrate for exercise: Dietary Sports“ zeigte auf, dass Ausdauertrainierte auch bei einer Laufgeschwindigkeit von 70% der maximalen Sauerstoffaufnahme noch immerhin 75% der Energie über die Fettverbrennung bereitstellen können. Zudem können sie Fett früher mobilisieren. Damit werden die Glykogenspeicher geschont. Der Sportler ist dadurch länger in der Lage, die Belastungsintensität höher zu halten oder viagra sans ordonnance Reserven für einen Endspurt aufzusparen.

Neben der Intensität wirken sich natürlich auch die Dauer der Belastung und die Ernährung auf die Art der Energiegewinnung aus. Untersuchungen bei einem Ultralangstreckenlauf durch Deutschland (1000 km innerhalb von ca. 20 Tagen) zeigten, dass bei extrem langer Belastung der Körper überwiegend auf subkutane (unter der Haut liegende) Fettreserven zurückgreift. Je weniger Nahrung die Läufer zu sich nahmen, desto mehr körpereigenes Fett wurde verbrannt.

Fazit:

Der Mensch, als eine Verbrennungsmaschine – kompliziert und sehr unterschiedlich. Wir suchen vergeblich nach „Kochrezepten“ – solche existieren nicht. Grundwissen in der Sportbiologie und der Trainingslehre, die Kenntnisse des eigenen Körpers und der eigenen Bedürfnisse und Freude am Experimentieren sind der Schlüssel zur Leistungssteigerung und gesundem Sport.

 
Wojtek

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