Energiegewinnung

ATP

Aerobe Energiegewinnung

Anaerobe Energiegewinnung

Beispiele

Vergleich: Mensch – Motor

Umwandlung chemischer Energie in Bewegungsenergie und Wärme

Reaktion benötigt Sauerstoff Kurzzeitige Arbeit ohne Sauerstoff möglich Produktion energiearmer Abfallstoffe

ATP-Die universelle Energiewährung

Bei den meisten Prozessen benötigt Energie wird bei Spaltung zu ADP und

Phosphat frei Muss schnell und in großen Mengen

resynthetisiert werden Für 3-9 sec: Resynthese durch KP Reserven Bei längerer Belastung: Resynthese durch

Nährstoffzerlegung

Mitochondrien

•Ort der aeroben Energie-gewinnung

•100-10000 Mitochondrien pro Zelle

•Anzahl wird durch Ausdauer-training erhöht

Aktivierung und Zerlegung der Nährstoffe

Nährstoffe sind Glukose und Fettsäuren Aktivierung kostet Energie (2 ATP) Glukose kann als halb aktivierte Glykolyse gespeichert

werden Glukose Brenztraubensäure

(mit O2) C2-Bruchstücken

ß-Oxidation der Fettsäuren zu C2-Bruchstücken Muskellzellen bevorzugen meist Fettsäuren, da bei

Sauerstoffmangel nur Glukose weiterverarbeitet werden kann und deshalb vorher gespart wird.

Zitronensäurezyklus und Atmungskette

Zitronensäure-zyklus

H2O

H2

CO2

•Bei der Zerlegung im Zitronensäurezyklus entsteht schon etwas Energie.

• In der Atmungskette reagiert der Wasserstoff schrittweise mit Sauerstoff.

•Dabei wird die meiste Energie frei.

•Ohne Sauerstoff „verstopfen“ beide Systeme

C2-Bruchstücke

Coenzyme(Wasserstoffüberträger)

Atmungskette:

H2 O2 H2O

Anaerobe Energiegewinnung

Vorteile: kurze Anlaufphase für die Energiebereitstellung, größere Energiemenge pro Zeiteinheit, nicht von der Sauerstoffversorgung abhängig.

Nachteile: verschwenderisch, weniger Energie wird freigesetzt, Gefahr von Übersäuerung.

Übersäuerung

- abhängig vom Milchsäureanteil (Lactatspiegel).

- fehlt der Sauerstoff, um in der Atmungskette den Wasserstoff aufzunehmen, so wird letzterer an Brenztraubensäure angelagert, die so zu Milchsäure (Lactat) wird.

- Muskelzelle wird dadurch sauer und stellt die Arbeit darauf hin ein.

Verzögerung der Übersäuerung:

- Puffersystem der Zelle. Die Säuerung wird dadurch abgemildert.

- Entfernung von Milchsäure ins Blut.

Recycling: In weniger beanspruchten Muskeln und v.a. im Herzen, kann Milchsäure wieder zu Brenztraubensäure umgewandelt werden.

Sauerstoffschuld

Sauerstoffmehraufnahme nach Belastungsende auch nach der Ruhephase

Faktoren für Sauerstoffschuld:

- Die Energiesofortspeicher müssen aufgeladen werden

- Die Sauerstoffspeicher müssen aufgefüllt werden

- Erhöhte Körpertemperatur: Nach Belastungsende sind die Herzmuskeln und die Atemmuskulatur noch aktiv. Dadurch mehr Energieumsatz des Körpergewebes und erhöhter Sauerstoffbedarf.

Gemütlicher Spaziergang

Anaerobe Energiegewinnung

Bei der Anlaufphase wirkt anaerobe Energiegewinnung. Danach aerobe Energiegewinnung.Nur kurzfristige Lactatspiegel Erhöhung. Es kommt allerdings schnell wieder zu einem Ruhewert, Lactat kann abtransportiert werden.

Jogging

Wie beim gemütlichen Spaziergang wird in der Anfangsphase die Energie anaerob Gewonnen. Danach aerobe Energiegewinnung, allerdings bleibt der Lactatspiegel auch im weiteren Verlauf leicht erhöht. Dass heißt aerob und anaerober Weg wirken bei den stärker belasteten Muskelzellen zusammen. Bei diesem Lactatspiegel liegt die aerob-anaeroben Schwelle vor. Es liegt nicht nur aerobe Energiegewinnung vor, sondern auch geringe anaerobe.

Mittelstreckenlauf

Bei einer so hohen Laufgeschwindigkeit kann die Sauerstoffmenge nicht nur durch die aerobe Energiegewinnung gedeckt werden, es wird auch die anaerobe Energiegewinnung benötigt. Dadurch werden alle Energiereserven eingesetzt und der Lactatspiegel steigt.

Trainingseinflüsse

Die Fähigkeit für die anaerobe Energiegewinnung ist wahrscheinlich schon von Geburt an festgelegt. Da selbst durch intensives anaerobes Training die anaerobe Energiebereitstellung nicht wesentlich verbessert wird. Dass heißt ein Sprinter braucht mehr Talent als ein Ausdauer-Läufer. Denn die Trainierbarkeit bei der aeroben Energiegewinnung kann im besten Falle durch Ausdauertraining um das vierfache verbessert werden.