Um diese 3 Systeme zu erklären , können wir uns 3 Tanks mit Zapfhähnen vorstellen , aus denen wir unsere Energie (Benzin) beziehen.

Das oxidative System hat den bei weitem den größten Tank (Fette bis ca. 1700km), die kleinste Öffnung, das heißt das die Menge an Energie, die wir pro Sekunde aus dem Tank herausbekommen, sehr gering ist.

Das aerobe System hat eine schlechte Rate der Bereitstellung von Energie (Dieselkraftstoff).

 

Das anaerobe-laktazide System hat einen mittleren Tank und eine mitttelgroße Öffung und gibt uns das Normalbenzin für ca. 90 Minuten.

 

Den kleinste Tank (ein Wasserglas) besitzt das anerobe- alaktazide System , mit der größten Öffnung und produziert Superbenzin.

 

Also hat jedes Energiesystem 2 verschiedene Größen.

1. - Größe ist die Kapazität (Tankgröße)
2. - Größe ist die Energiebereitstellungsrate (Leistungsfähigkeit)

 

Schauen wir uns die 3 Systeme etwas näher an:

 

DAS OXYDATIVE SYSTEM:

 

Hierbei werden mittels Ausnutzung des eingeatmeten Sauerstoffs vorrangig Fette verbrannt und über den sogenannten Zitratzyklus im Mitochondrium zu ATP synthetisiert. Dieser Prozess dauert deutlich länger.

 

Aerobe Leistungsfähigkeit wird bestimmt durch die maximale Oxidationsrate von Wasserstoff in der Atmungskette. Sie ist damit identisch mit der maximalen Sauerstoffaufnahme (VO2max). Aus diesem Grund gibt die VO2max auch den Orientierungswert, wenn es darum geht, die Leistungsfähigkeit des aeroben Systems zu bestimmen.

 

Bei einer nutzbaren Muskelmasse von 24 kg = das entspricht einer max. ATP Resythse von 0,75 mmol/kg, wenn ausschliesslich Glykogen verstoffwechselt wird. Die max. ATP Resynthese an freien Fettsäuren wird mit 0,24 mmol/kg angegeben.

 

Aerobe Kapazität (Tank) ist begrenzt durch die Substrate Glykogen und Fettsäuren. FFS haben wir nahezu in unbegrenzter Menge zur Verfügung, die FFS müssen allerdings die meisten chemischen Schritte durchlaufen, um aus den Zellen gelöst und in ATP umgewandelt zu werden. Fett ist der Dieselkraftstoff mit seiner niedrigsten Geschwindigkeit der Energieproduktion und dem größten Vorrat.

 

Die Größe der muskulären Glykogenspeicher ist trainingsabhängig und steigt besonders durch Ausdauertraining an. Untrainierte 300 gr und trainierte 500gr.bei 23-28 kg Muskelmasse.

 

DAS GLYKOLYTISCHE SYSTEM

 

Dieses System braucht etwas länger für die Generierung von ATP als das Phosphatsystem und nutzt den im Blut und in der Muskelzelle vorhandenen Zucker (Glykogen). Der Prozess heisst Glykolyse. Seine Kapazität ist größer als das Phosphatsystem. So kann das glykolytische System Belastungszeiten von 40-60 Sek. (400m) abdecken. Während der Glykolyse entsteht Pyruvat. Es kann im Folgenden über 2 Wege weiter verstoffwechselt werden und weitere Energie liefern. Zum einen kann es in Laktat umgewandelt werden und kann vom Körper zur ATP Generierung genutzt werden. Dieser Vorgang läuft relativ zügig ab, bietet aber einen eher geringen ATP Gewinn und das ATP hat eine eher kurze Halbwertzeit. Diese Wege laufen bisher anaerob ab.

 

Langsamer ,aber dafür langanhaltender und mit mehr ATP Ertrag, das Pyruvat wird in die Mitochondrien transportiert und unter Ausnutzung von Sauerstoff im sogenannten oxydativen System zu ATP synthetisiert.

 

Die Leistungsfähigkeit wird im Wesentlichen durch die max. Glykolyserate begrenzt. Diese wird durch den Gehalt an Glykolyseenzymen, insbesondere durch Phoshatfruktokinase (PEK) limintiert.

 

Bei normalen Glykogenwerten liegt die maximale PFK Aktivität bei ca 1mmol / kg.

 

Die anaerob-laktazide Kapazität ist limitiert durch die maximale tolerierbare Azidose. Die Azidose ist eine Störung, des Säure – Basen Haushalltes des Körpers bei erhöhter Laktatbildung. Die Blutlaktatprodukion wird beeinflusst durch die Laktatbildung in Zytosol der Muskelzelle. Der Laktatabbau findet in der Muskelzelle, dem Mitochondrium, in der benachbarten Muskelzelle und im Gewebe, wie z.Bsp. Leber sowie im Herzmuskel statt.

 

Die Kapazität des anaeroben Stoffwechsels ist abhängig von der max. produzierten ATP Menge ,Kreatinphosphatpool, der Puffer-kapazität des Blutes, sowie dem Volumen der kontrahierenden Muskeln.

 

Aus 1 mol Glykoseeinheit des Glykogens kann unter starken anaeroben Belastungen 3 mol ATP gebildet werden. Wird hingegen die Blutglucose vom Muskel aufgenommen , können nur 2 mol ATP gebildet werden.

 

Wenn das AL System voll ausbelastet wird, liegen die maximalen Blutlaktatwerte bei ca. 15-20mmol, bei 400m Läufern oder Ruderern auch bis zu 25 mmol. Die Muskelwerte betragen 30-35 mmol /kg -l. DAS AL System ist somit das NORMALBENZIN, mit einer mittleren bis schnellen Geschwindigkeit der Energieproduktion.

 

Immerhin kommen wir damit ca. 90 Minuten weit, wenn wir sie nicht auffüllen.

 

DAS PHOSPHATSYSTEM:

 

Der kleinste Tank ist das anaerobe – alaktazide Energiesystem mit einer Gesamtreichweite von nur ca. 70 Metern (kurze hochintensive Belastungen / Krattraining oder Sprints), da in allen Muskelzellen des Körpers nur etwa 5 Kalorieren in Form von KP eingespeichert sind.

 

Das alaktazide System ist das Superbenzin mit der höhsten Geschwindigkeit der Energieproduktion bei gleichzeitig jedoch schnelle erschöpfenden Vorräten und einem sehr schwer trainierbaren Stoffwechsel.

 

Die Leistungsfähigkeit liegt bei 6mmol wird gemessen bei maximaler Belastung ,bei einer Dauer von ca. 0,5 Sekunden. Das alaktazide System besitzt damit die höchste, aber auch die kürzeste Leistungsfähigkeit. Max.Sprintbelastungen haben einem mittleren Wert von 3mmol.

 

Die Kapazität beträgt 20-25 mmol. Davon können jedoch nur 85% genutzt werden, da nach Reduktion der muskulären ATP Konzentration um ca 30% (z.Bsp. 5 auf 3,5 mmol) freie Energie als Adenylsäuresystems so weit absinkt, dass eine Kontraktionsinsuffiziens die Folge ist.

 

Das Alaktazide System ist das SUPERBENZIN, mit der höchsten Geschwindigkeit der Energieproduktion bei gleichzeitig jedoch schnell erschöpften Vorräten (100m Sprint) und einem schwer trainierbaren Stoffwechsel.

 

Der muskuläre CP Speicher ermöglicht eine sofortige intensive Muskelleistung. Der CP Speicher kann durch wiederholte Schnelligkeits- oder Schnellkrafttraining von 6-10 Sekunden Dauer vergrößert werden. Sprinter haben eine bis zu 20 % größeren CP Speicher.

 

DAS WICHTIGSTE IN DER BETRACHTUNG DER 3 SYSTEME IST:

 

Jede sportliche Leistung wird durch eine Mischform aus allen 3 Energiesystemen benötigt.

 

Das anaerobe – laktazide System ist ein Kompensationssystem, was dann einspringen muss, wenn die anderen beiden Energiesysteme überfordert sind. (Sprint über 100m, die anaerobe -alaktazide Kapazität ist überschritten (Wasserglas ist leer), dann muss das anaerob-laktazid System einspringen, durch seine Beteiligung,den Mangel an Energie zu kompensieren. Nachteil das anaerobe- laktazide System bildet hohe Mengen an Säure (2 Artikel). Wenn ein Marathoni schneller läuft als die Rate, das aerobe System es zulässt (über der aeroben Schwelle ,dann fängt ebenfalls das anaerobe-laktaztide Sytem an zu kompensieren, was in der Regel der Anfang vom Ende ist.

• die Herzfrequenz steigt
• Atmung nimmt zu, um Säure auszuatmen
• der Säuregehalt in den Muskeln steigt
• das schränkt die Kontraktionsfähigkeit ein und blockiert den Fettstoffwechsel
• Das laktazide System kompensiert für eine unzureíchende Rate des aeroben Systems und für unzureichende Kapazität des alaktaziden Systems.

 

Bei anaeroben Glykogenabbau sind die Glykogenspeicher schneller erschöpft als bei aeroben. ALSO NICHT unüberlegt schnell anlaufen!!! Für Läufer im WK Tempo ist es immer von Vorteil, anfangs den Anteil aus aerobem Glykogenabbau hochzuhalten. Wenn dieses Stoffwechselverhalten renntaktisch möglich ist, steht immer noch Glykogen für den anaeroben Abbau beim Endspurt zur Verfügung.

 

Es ist jedoch wichtig, im Blick zu haben, dass alle 3 Systeme immer aktiv sind, jedoch abhängig von der Belastungsform in unter-schiedlichen Proportionen. Somit werden die energieliefernden Substrate je nach Belastung unterschiedlich schnell aufgebraucht. So bald eines der energieliefernden Systeme erschöpft ist, verringert sich die Energieproduktion und es treten Ermüdungserscheinungen auf. Sie sind im Sport fast immer eine Folge der Ausschöpfung der Phosphat – Glykogenspeicher. Die anderen energieliefernde Substrate können durch sportliche Belastungen in der Regel nicht in einem solchen Umfang aufgebraucht werden,dass es zu einem Leistungsabbau kommt.

 

TEIL 2 : Trainierbarkeit der Energiesysteme

 

 

 

VIEL SPAß BEIM LESEN!?