I. Welche Formen der
Energiebereitstellung besitzt unser Körper?
vgrob läßt sich
zwischen der anaeroben und aeroben Energiebereitstellung unterscheiden .
anaerob – alaktazid (unter
ATP, KrP)
anaerob – laktazid (unter
Glykogen)
allgemein
Man spricht von anaerob-alaktazider
Energiebereitstellung, da weder Sauerstoff verwendet wird (anaerob), noch
Milchsäure gebildet wird (alaktazid => Salz der Milchsäure = Laktat).
Unter Bildung von Milchsäure (daher:
anaerob – laktazid). Über 90 Sek. hinaus kann keine anaerobe
Energiebereitstellung unter Glykogen mehr stattfinden, da die Laktatbildung
auf Dauer die Funktion des hierfür zuständigen Enzyms (PFK) hemmt.
Zeitbereich
7 – 10 s
40 – 90 s
Max. Flußrate
1,6 – 3,0 (Micromol /g/s)
1,0 (Micromol /g/s)
Durchsatz
100% der maximalen Verfügbarkeit
30% der maximalen Verfügbarkeit
aerob (unter Glykogen)
aerob (unter Fettsäuren)
allgemein
Die aerobe Energiebereitstellung findet
unter Verwendung von Sauerstoffstatt. Ihr Vorteil ist, daß keine
Reststoffe zurückbleiben und dem Körper viel Glucose und beinahe unbegrenzt
die entsprechenden Fettsäuren zur Verfügung stehen. Dadurch ist
gewährleistet, daß der Körper über Stunden belastet werden kann.
Zeitbereich
60 –90 min
Stunden
Max. Flußrate
0,5 (Micromol /g/s)
0,25 (Micromol /g/s)
Durchsatz
15% der maximalen Verfügbarkeit
7,5% der maximalen Verfügbarkeit
II. Wo befinden sich
das Glykogen und welche chemischen Reaktionen finden statt?
Glykogen bildet der Körper sowohl
direkt im Muskel, wie auch in der Leber. Das Leberglykogen wird zur
Energiebereitstellung jedoch nur benötigt, wenn das Muskelglykogen zu
neige geht.
Bevor das Glykogen zur Energiebereitstellung
genutzt werden kann, muß es erst chemisch umgewandelt werden. Bis zur Bildung
von Pyruvat (Brenztraubensäure) unterscheidet sich dieser Vorgang bei
der aeroben und anaeroben Energiebereitstellung nur dadurch, daß er bei der
aeroben Energiebereitstellung in den Mitochondrien stattfindet, so daß
ein zusätzlicher Transport der Stoffwechselprodukte notwendig ist.
Vereinfacht entsteht aus GlykogenGlucose,
daraus Triose und schließlich Pyruvat.
Bei der Umwandlung von Glucose nach Triose
entstehen 2 mol ATP. Diese werden bei der anaeroben Energiebereitstellung
genutzt. Übrig bleibt jedoch das Pyruvat, welches bei der anaeroben
Energiebereitstellung nicht mehr zur Bildung von ATP verwendet wird.
Bei der aeroben Energiebereitstellung
werden hieraus im Zitronensäure-Zyklus nochmals 36 mol ATP gebildet.
III. Vor und Nachteile der aeroben und anaeroben Energiebereitstellung
vEine
Gegenüberstellung der Vor- und Nachteile der aeroben und anaeroben Energiebereitstellung
zeigt, daß sich die beiden Formen optimal ergänzen.
aerobe Oxidation
anaerobe Glykolyse
- Energiebereitstellung erfolgt
relativ langsam
- Die pro Zeiteinheit
freigesetzte Energiemenge ist relativ klein
+ Die bereitgestellte Gesamtenergiemenge
ist relativ groß:
ü36 mol ATP/ mol Glucose
ü130 mol ATP/ mol Fettsäure
+ keine Laktatbildung
(Milchsäurebildung)
- Verzögerung durch den
Transport der Stoffwechselprodukte
(Mitochondrien s.o.)
+ Energiebereitstellung erfolgt
relativ schnell
+ Die pro Zeiteinheit
freigesetzte Energiemenge ist relativ groß
- Die Gesamtenergiemenge
ist relativ klein:
ü2 mol ATP/ mol Glucose
- Laktatbildung
+ Kein Transport von
Stoffwechselprodukten
IV. Trainingsaspekte
Untrainierte Menschen haben weniger Phosphat-
und Glykogenreserven.Dadurch erreichen
sie schneller ihre maximale Belastbarkeit.
Zudem besitzen sie von den Enzyme, welche bei
der Energiegewinnung eine Rolle spielen, deutlich weniger.
Insbesondere die Menge der Schlüsselenzyme
bestimmt jedoch, wie schnell der Körper auf mögliche Energieengpässe reagieren kann.