Energiebereitstellung - tsv-weikersheim-jujutsu.de · 3 Trainingslager 2006 Bad Kreuznach...
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1 Energiebereitstellung oder „Wie kommt die Tinte auf den Füller?“ Trainingslager 2006 Bad Kreuznach Energiebereitstellung www.mariostaller.de • Energie wird gewonnen durch: • ATP ist die sog. „Währung der Zelle“ ATP – Währung der Zelle ATP = Adenosin-Tri-Phosphat ADP = Adenosin-Di-Phosphat Baaam!! ATP P ADP Energie Mechanische Arbeit (ca. 25 %; max 35%) Thermoregulation (bei sportlicher Belastung 75% !!!) Aufrechterhaltung der Lebensfunktionen etc. ATP – Stoffwechselvorgänge – Abfolge der Systeme – Energieflussraten – Regeneration - Übersicht
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Energiebereitstellung
oder
„Wie kommt die Tinte auf den Füller?“
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• Energie wird gewonnen durch:
• ATP ist die sog. „Währung der Zelle“
ATP – Währung der Zelle
ATP = Adenosin-Tri-PhosphatADP = Adenosin-Di-Phosphat
Baaam!!
ATP PADP Energie
Mechanische Arbeit(ca. 25 %; max 35%)
Thermoregulation(bei sportlicher Belastung 75% !!!)
Aufrechterhaltung der Lebensfunktionen
etc.
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ATP – Währung der Zelle
• Ziel:Wiederherstellung von ATP(ATP – Resynthese)
• Ohne Sauerstoff(anaerob)
• Mit Sauerstoff(aerob)
ATP
Kreatinphosphat(KP)
Kohlenhydrate
Fette
Eiweiß
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ATP – Währung der Zelle
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Anaerober Stoffwechsel
• ATP Wiederherstellung(anaerob – ohne Sauerstoff)
• Kreatinphosphat(Zelle)
• Kohlenhydrate(Blut + Muskel)
schnell – wenig Energie
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Verlauf von KP und ATP bei maximaler Belastung
Zeit (s)
CrPhmmol/kg
ATP mmol/kg
22
20
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16
14
12
10
8
6
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Anaerober Stoffwechsel
ATP und KP
• Pause von 1,5-3 min: Auffüllung der KP-Speicher und ATP in der Muskelzelle
Laktat
Laktat = Salz der Milchsäure bei anaeorben Belastungen
• Bildet sich nach 8-10sec bei 100% Intensität• Nach ca. 18 sec Max Belastung Übersäuerung (Azidose) Bewegungsabbruch• Prozesse der Rückbildung brauchen sehr viel Sauerstoff• Verstoffwechslung im Herzen und in der Leber• Halbwertszeit: ca. 15 min (= 50%iger Abbau)
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Aerober Stoffwechsel
• ATP Wiederherstellung(aerob – mit Sauerstoff)
• Kohlenhydrate(Blut + Muskel + Leber)
• Fette(Blut + Muskel + Fettgewebe) Fette + O2 ATP + H20 + CO2
KH + O2 ATP + H20 + CO2
langsam – viel Energie
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Stoffwechselvorgänge
1 mol KP
1 mol ATP 36 (38) mol ATP
1 mol Glucose 1 mol FFS
129 mol ATP
1 mol Glucose
2 mol ATP
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Stoffwechselvorgänge
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Energiegewinnung in der Muskelzelle
2 ATP
36 ATP
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Abfolge der Systeme
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Energielieferung bei Ausdauerleistungen
1 2 3 4
25
50
75
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Muskelglykogen
Glykogenolysein der Leber
Glukoneogenese
FFS aus Lipolyse
100
Stunden intensive Muskelarbeit
Ante
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(%)
Nach Kirsch K. (2000)
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Abfolge der Systeme
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Energiebereitstellung(stark vereinfacht)
Beginn intensiver Muskelarbeit
ATP=Energieträger wird gespalten Muskel kann arbeiten
0 Sekunden
2-3 Sekunden
3-10 Sekunden
10-40 Sekunden
Ab 40 Sekunden
Kein ATP mehr vorhanden.KP stellt ATP wieder her.
Muskel arbeitet weiter.
Durch Spaltung entsteht Milchsäure (Laktat) und
Energiebereitstellung wird eingeschränkt.
Umstellung auf Glukose und Laktat.
Oxidation von Fetten und Kohlehydraten
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Energiestoffwechsel in Abhängigkeit der Anforderung
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Energiestoffwechsel in Abhängigkeit der Anforderung
Nach Neumann (1984)
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Weltrekorde unterschiedlicher Laufdisziplinen (04/2005)
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Anteilsmäßige muskuläreEnergiebereitstellung
ca. 50ca. 50100 m
ca. 25ca. 65ca. 10200 m
ca. 10 - 15ca. 60 - 65ca. 25400 m
ca. 50ca. 50800 m
ca. 25ca. 751500 m
ca. 10 - 15ca. 85 - 905000 m
ca. 3 - 5ca. 95 - 9710000 m
Leberglykogen (Blutglukose) ca. 5
Muskelglykogen ca. 75ca. 20Marathon
Leberglykogen (Blutglukose) ca. 5
Muskelglykogen ca. 35ca. 60Doppelmarathon
Leberglykogen (Blutglukose) ca. 2
Muskelglykogen ca. 10ca. 8824-Std-Lauf
KP %Glykolyse anaerob %Glykolyse aerob %Betaoxidation %Belastung
Durchschnittswerte, Individuelle Schwankungen
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Energieflussraten
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Energielieferung der Nährstoffe
Sauerstoff ist bei aeroben Belastungen ein
limitierender Faktor
Mehr Energie durch Kohlenhydrate
pro Liter Sauerstoff
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Heterochronizität der Regeneration
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Heterochronizität der Regeneration (nach Neumann)
Abschluss der Regeneration nach anstregenden LZA III und IV Belastungen (Marathon, Ultramarathon, Langdistanztriathlon) Erneute Startfähigkeit für Wettkämpfe4-6 Wochen
Psychische Erholung vom gesamtorganismischen Belastungsstress1-3 Wochen
Aufbau funktionsgestörter Mitochondrien. Normalisierung verminderter Ausdauer- und Kraftausdauerfähigkeit und damit auch der VO2 max7-14 Tage
Regeneration in belastungsgeschädigten Kontraktionsproteinen und Stützstrukturen in überbeanspruchten Muskelfasern3-10 Tage
Auffüllung der muskulären Fettspeicher (Triglyzeride)3-5 Tage
Wiederherstellung der verminderten Immunabwehr3-4 Tage
Auffüllung des Muskelglykogens in stark beanspruchter oder zerstörter Muskulatur2-7 Tage
Wiederauffüllung des Leberglykogens1 Tag
Ausgleich im Flüssigkeitshaushalt. Normalisierung des Hämatokrti6-24 Stunden
Erste Wiederherstellung in ermüdeter Muskulatur120 min
Umschlag von der abbauenden (katabolen) in die überwiegend aufbauende (anabole) Stoffwechsellage. Verstärkter Proteinumsatz zur Einleitung der Regeneration90 min
Nachlassen der starken Hemmung der Proteinsynthese in beanspruchter Muskulatur60 min
Erreichen des Gleichgewichtzustand im Säuren-Basen-Haushalt, Laktatkonzentration ist unter 2-3mmol/L abgesunken30 min
Normalisierung der Unterzuckerung (Hypoglykämie)30 min
Rückkehr von Herzfrequenz und Blutdruck zum Ausgangswert20 min
Vollständige Auffüllung entleerter muskulärer Kreatinphosphytspeicher4-6 min
RegenerationZeit
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Regenerationsprozesse
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Regenerationsprozesse
nach 36 - 48 Std.nach 24 - 36 Std.nach 12 - 24 Std. (bei 75 - 90 %iger Intensität)
vollständige Regeneration
nach ca. 10 Std.nach 6 - 10 Std.nach 6 - 8 Std. (Intensität 75 - 90 %)
90 - 95 %-igeRegeneration
bei Belastungen unter 6 sec. nach 60 - 90 sec.
Pausen möglich
bei 60 - 70 %iger Intensität möglich
laufende Regeneration
anaerobe- alaktazideEnergiebereitstellung und
neuromuskuläreBeanspruchung
anaerobe-alaktazide und laktazider
Energiebereitstellungaerobe Energiebereitstellung
Trainingsbelastungen
Regenerations-prozesse
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Energiebereitstellung und Ju-Jutsu
1. KP 7-10 sec Kombi2. Glykogen 40-60 sec (anaerob) hohes Tempo3. Glykogen 60-90 min (aerob) TE / WK4. Fettsäuren Stunden WK
Begrenzung durch:1. Subtraterschöpfung des KP2. Enzymvergiftung (Übersäuerung), Laktatansammlung3. Substraterschöpfung4. unbegrenzt
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KH (Aerob) 6 h bis 2 Tage90 min
300g - 500g (Muskel)80 g – 120 g (Leber)
300.000 kJ
4600 kJ
15 kJ
4 kJ
75 kg (28 kg Muskel)
50-100
6 – 10
Kontraktionen
Läuft und läuft… und
läuft
40 sec
8 – 10 sec
2 -3 sec
Hält wie lange?
Sofort durch KP5 µmol / g MuskelATP
Wiederherstellung?!?
Laktatabbau!!!
1,5 bis 3 Min
Wiederherstellung
Genug
☺Fette
100 µmol / g Muskel300g - 500g (Muskel)KH (Anaerob)
25 µmol / g MuskelKP
Pool im KörperEnergielieferant
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Literatur
• Boutellier, U. (2002):Fatburner oder Fettverbrennung durch Sport – Mythos und Wahrheit, erschinen in Forum 1/02 auf: http://www.svl.ch/Fatburner/fatburner.pdf; 21-02-06
• Joch W. / Ückert S. (2003): Ausdauerleistung nach Kälteapplikation, Leistungssport 06/2003• Härtel, S. (2005): Energiebereitstellung, Fortbildungsveranstaltung am IfSS der Universität
Karlsruhe (TH), http://www.lehrer.uni-karlsruhe.de/~za343/osa/material/download/Neigungsfach/Trainingslehre%2005%20-%20Energiebereitstellung.pdf, 21-02-06
• Sandscheper, C. (2002): „Die Form holt man sich im Bett!“,cms Gesundheitsförderung und Sportdiagnostik, Köln, Download: http://www.laufen-in-koeln.info/cgi-bin/lik3.pl?aid=A-186 , 21-02-06
• Moosburger, K. (1995): Die muskuläre Energiebereitstellung im Sport, veröffetnlicht im Sportmagazin Jan. 1995, http://gin.uibk.ac.at/thema/sportundernaehrung/energiebereitstellung.html
• Kirsch, K. (2002): Leistungsphysiologie, erschienen in: Klinke / Silbernagel (hrsg.), Lehrbuch der Physiologie , Georg Thieme Verlag, Stuttgart, S. 509 ff
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