Energieversorgung des Körpers beim Sport

Soll der Körper Leistung erbringen, muss er mit ausreichend Energie versorgt werden, die er in Bewegung umsetzen kann. Die Energie wird dem Körper in Form von Nahrung zugeführt. Die Maßeinheiten dafür sind Kilojoule beziehungsweise Kilokalorien, die im Eiweiß, den Kohlenhydraten und den Fetten stecken. Der Organismus verfügt für die verschiedenen Phasen der Aktivität über spezielle Depots, die die dafür benötigte Energie bereitstellen.

ATP - Energie on Demand

Für die biologischen Prozesse im Körper wird ATP (Adenosintriphosphat) als Antriebsenergie benötigt. Es liegt in den Zellen in geringer Konzentration vor. Bei maximaler Kontraktion einer Muskelzelle reicht dieser Energievorrat nur für 1-2 Sekunden. Diese Energie ist sofort verfügbar und reicht, um etwa vor einem aus dem zweiten Stock herabstürzenden Klavier unten auf dem Trottoir wegzuspringen. Ist dieser Speicher aufgebraucht, müssen anderen Quellen ATP nachliefern, damit der Muskel seine Arbeit fortsetzen kann.

KTP - Energie aus zweiter Hand

Ist das ATP nach 1-2 Sekunden in den Zellen aufgebraucht, füllt das in den Zellen vorliegende KTP (Kreatinphosphat) den ATP-Speicher kurzzeitig wieder auf und liefert Energie für weitere 5-8 Sekunden Aktivität. ATP und KTP bilden zusammen die Ressourcen, mit denen der menschliche Körper ohne weitere Vorbereitung unter Volllast agieren kann. Diese zehn Sekunden reichen für die meisten Verrichtungen bis hin zum 100-Meter-Sprint eines Spitzensportlers. Alle Höchstleistungen, die über dieses Zeitfenster hinausgehen, müssen sich erquält werden.

Glucose - Energie aus dem Blut

Benötigt der Körper Energie für mehr als 10 Sekunden Belastung, muss diese zunächst einmal aus der im Blut gelösten Glucose (Blutzucker) umgewandelt werden. Bei hoher Belastung wird sie anaerob (ohne Sauerstoff) bei geringerer Belastung aerob (mit Sauerstoff) erzeugt. Bei der Energiegewinnung ohne Sauerstoff entsteht ATP für die Muskelkontraktion und Laktat (Milchsäure) als Abfallprodukt. In den ersten 20 Sekunden der Belastung kann das Laktat noch mit Hilfe des dabei aufgenommenen Sauerstoffs abgebaut werden. Danach beginnt der Muskel zu übersäuern. Nach maximal weiteren 15 Sekunden wird die Übersäuerung so groß, dass der Muskel die Leistungserbringung herunterfährt und in die aerobe Energiegewinnung übergeht.
Von Seiten der Engergiebereitstellung bleiben dem Muskel etwa 45 Sekunden, das entspricht der Zeit, die ein Spitzensportler für den 400-Meter-Lauf benötigt, um unter relativer hoher Last Leistung zu erbringen. Danach fällt das Leistungsvermögen unweigerlich ab, denn die Sauerstoffschuld, die bei der Übersäuerung eingegangen wurde, muss jetzt erst einmal eingelöst werden, bevor wieder extreme Belastungen möglich sind. Sowohl die Zeitspanne der Übersäuerung als auch vor allem die Regenerationszeit können durch Training verlängert beziehungsweise verkürzt werden.

Fett - Energie aus dem Rettungsring

Ist während der Belastung genügend Sauerstoff vorhanden, wandelt der Körper auch Energie aus Fett, das im Blut gelöst ist oder in den Fettpolstern lagert, um. Je höher der Puls steigt, umso geringer ist der Anteil der Fettverbrennung an der Energiebereitstellung. Ist die Belastung nicht zu hoch, setzt die Fettverbrennung bereits von Anfang an mit ein. Bei hoher Belastung setzt die Fettverbrennung zwar kurzfristig aus, doch später umso stärker wieder ein, um die angezapften Kohlenhydratspeicher wieder zu füllen. Die Energie, die der Körper unter aerober Belastung bereitstellen kann, ist, insbesondere bei Wohlgenährten Athleten, prinzipiell unbegrenzt. Die 9000 Kalorien aus einem Kilogramm Körperfett liefern durchschnittlich 12 Stunden Energie zum Joggen.