Energiebereitstellung – Einblick in deine Muskulatur
Woher kommt eigentlich die Energie wenn wir laufen? Dass unser Körper über unsere Muskeln und Sehnen einen Schritt vor den anderen setzen kann, mag für die meisten vermutlich das Normalste der Welt sein. In dieser Bewegung stecken aber tatsächlich schon sehr komplexe Prozesse die alle aufeinander abgestimmt perfekt zusammen laufen. Alles startet dabei mit der Energiebereitstellung, ein Prozess, der unsere Zellen mit der notwendigen „Power“ ausstattet, um ihre Aufgaben zu erfüllen. Diesen Prozess nennt man STOFFWECHSEL. Während sportlicher Belastungen wie dem Laufen, wird die meiste Energie direkt in der Muskulatur benötigt, um die Muskelzellen kontrahieren zu lassen und so den Körper nach vorne zu bewegen.
Die Energiebereitstellung in der Muskelzelle – Deine Muskeln als Hybridmotor
Wie bereits erwähnt, sind die energetischen Prozesse in unseren Muskelzellen schon ziemlich komplex. Das Ganze lässt sich allerdings vereinfachen und herunter gebrochen sehr gut mit einem hybriden Verbrennungsmotor im Auto vergleichen. Wer schon mal ein Hybrid-Auto gefahren ist, kennt das: Der „dreckige“ Benzin Verbrennungsmotor kommt immer zuerst ins Spiel, wenn das Auto startet und an der Ampel los fährt. Er kann anstrengende Beschleunigungen, sowie die hohen Geschwindigkeiten hinten raus realisieren. Einmal am Rollen, kommt der „cleane“ Elektromotor zum Tragen. Er kann zwar das Auto am Fahren halten und schonend und sparsam Energie bereitstellen, die das Auto weiterfahren lässt, aber keine Spitzen erzeugen.
Ganz ähnlich kann man sich das in mit der Energiebereitstellung in unseren Zellen vorstellen. Der Stoffwechsel in unseren Zellen ist nichts anderes als das „Verbrennen“ von Treibstoff. Auch unser System kann man sich vorstellen wie ein Hybridmotor. Schematisch betrachtet erzeugen wir Energie in 2 miteinander verknüpften Systemen…
Alles startet mit den Kohlenhydraten
Die erste Form, wie unsere Muskelzellen sehr schnell und effektiv Energie erzeugen können, ist über die anaerobe Verstoffwechselung von Kohlenhydraten. Diesen Prozess nennt man auch anaerobe Glykolyse. Anaerob steht dabei übersetzt für „ohne Sauerstoff“ (den brauch es hierfür nämlich nicht). Glykolyse bedeutet grob das „Zersetzen“ von Kohlenhydraten. Was hier passiert ist (vereinfacht betrachtet) eigentlich recht simpel. Man nehme ein Kohlenhydrat, zerteile es einmal in 2 gleiche Teile, et voilà, wir erhalten sofort nutzbare Energie! Die zwei Teile die hierbei entstehen werden als Pyruvat bezeichnet, welches eng in Verbindung steht mit dem Laktat. Der Einfachheit halber kann man sich sogar aber auch diesen Schritt wegdenken und für den Moment abspeichern, dass Kohlenhydrate zu Laktat umgesetzt werden und dabei Energie bereitgestellt wird!
Das Problem mit dem anaeroben System
Dieses anaerobe System gleicht unserem Verbrennungsmotor im Hybrid-Auto. Dies Form der Energiebereitstellung funktioniert rasend schnell und kann daher schnelle Beschleunigungen, harte Sprints und hohe Anstrengungen realisieren. „Haken“ an diesem System gibt es allerdings gleich 2. Zum einen verbraucht sich unser Treibstoff, nämlich die Kohlenhydrate sehr schnell und irgendwann wäre einfach der Tank leer. Zum anderen macht uns irgendwann das entstehende „Abgas“ dieses Prozesses zu schaffen, welches über einen Schlauch quasi ins Auto zurück geleitet wird (um bei der Metapher des Autos zu bleiben) und uns so zwingt den Fuß vom Gas zu nehmen. Wir „übersäuern“ (= der pH-Wert in unserer Muskelzelle verändert sich) und das mag unser System garnicht!
Die Rettung – Das Fundament jeder Energiebereitstellung mit dem aeroben System
Um langfristig Energie bereitstellen zu können braucht es eine Alternative. Ähnlich wie beim Hybrid brauchen wir ein System, was „cleane“ Energie produziert, dabei Ressourcen schont und uns nachhaltig und sparsam am Laufen hält. Diese Aufgabe erfüllt das aerobe System. Primärer Treibstoff sind hier die Fette (eigentlich freie Fettsäuren oder auch Triglyceride), aber auch Kohlenhydrate werden hier weiterverarbeitet (was dann als die aerobe Glykolyse bezeichnet wird). Im Grunde genommen konkurrieren die beiden Substrate (Treibstoffe) Fette und das entstandene Laktat aus dem anaeroben System um den „Platz“ im aeroben Motor.
Aber auch das aerobe System hat seine Limitierungen
Dieser „aerobe Motor“ verarbeitet die Treibstoffe Fette und Laktat – im Gegensatz zum anaeroben Motor – auf einem sehr komplexen, langwierigen und „trägen“ Prozess, was den Nachteil des aeroben Systems ausmacht. Das System kann (in Abhängigkeit von seiner Kapazität, der VO2max) zwar große Mengen an Energie bereitstellen, ist aber langsam und kann daher keine schnellen Spitzen, Beschleunigungen und hoch-intensive Belastungen realisieren, die viel Energie in super kurzer Zeit erfordern.
Die komplexe Interaktion der beiden Systeme der Energiebereitstellung
Nun haben wir beide System kennengelernt. Der schnelle, spritzige anaerobe Motor, den wir uns als „Turbozünder“ vorstellen können. Und den aeroben Motor, der als „Dauerbrenner“ langfristig und sukzessive die nachhaltige Energie abgibt, aber erstmal ins Rollen kommen muss. Spannend ist, dass das Laktat im Prinzip hier als verbindender Metabolit fungiert. Laufen wir einen Sprint, wird sofort sehr stark das anaerobe System hochgefahren und viel Laktat produziert. Als Folge davon fühlen wir uns schnell platt und müssen die Geschwindigkeit drosseln. Nun kommt das aerobe System in Spiel, was langsam im Hintergrund Fahrt aufgenommen hat und nun das gebildete Laktat aufnimmt, weiterverarbeitet und somit auch wieder das pH-Gleichgewicht in der Zelle herstellt!
Die Bedeutung der Energiebereitstellung für deine Performance und Training
Das Verständnis über diese beiden Systeme und deren Bedeutung in der Energiebereitstellung während sportlicher Belastungen kann dein Training auf das nächste Level bringen! Diese schematische Betrachtungsweise erklärt auf zellulärer Ebene, warum manche in der Lage sind schnell zu sprinten und aber auf langen Strecken eingehen und umgekehrt, warum manche wahre „Ausdauermonster“ sind, aber bei schnellen Antritten immer abfallen. Wir binden das Wissen um diese physiologischen Prozesse in unserer Twaiv App mit ein und versuchen in unserem Performance Modell dein eigenes physiologisches Profil herauszurechnen. Dies erlaubt uns dann sehr gezielte, individuelle Trainingsempfehlungen auszusprechen, also sehr genau die Schwachstellen oder Potenziale eines jeden Einzelnen zu erkennen und zu verbessern.
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