Energiegewinnung in unserem Körper

Die komplexen Vorgänge der Energieumwandlung im Körper aus den Energielieferanten in Form der Nährstoffe Kohlenhydrate, Fette und Proteine in Wärme oder körperliche Aktivität, werden als Energiestoffwechsel bezeichnet. Im Darm werden Kohlenhydrate in einzelne Zuckermoleküle, Proteine in Aminosäuren und Fette in Fettsäuren und Glyzerin gespalten.Vom Darm gelangen die Nährstoffe ins Blut, wo sie dann zu den Körperzellen transportiert werden. In den Körperzellen werden die Energieträger entweder verbraucht oder gespeichert. Glucose, die nicht sofort verbraucht wird, wird als Glykogen gespeichert, Fette werden in den Unterhautfettspeichern deponiert. Langfristig wird jede nicht verbrauchte Nahrungsenergie als Fett gespeichert. Proteine sind in erster Linie ein Baustoff für Körperstrukturen und nur in Ausnahmefällen ein Energieträger.

 

 

Energiespeicher des Körpers:

Fettspeicher: Fettzellen stellen den größten Energiespeicher dar. Das gespeicherte Fett sichert vor allem den Energieumsatz in Ruhe und bei Alltagsbelastungen.

Kohlenhydratspeicher: In den Muskelzellen wird nicht verbrauchte Glucose als Glykogen gespeichert. 1 kg Muskel enthält ca. 15 g Glykogen. Ein zweiter größerer Glykogenspeicher ist die Leber.

 

Für Eiweiß gibt es keinen eigenen Speicher. Deshalb greift der Körper bei ungenügender Eiweißzufuhr auf das Muskeleiweiß zurück. Die eigentliche Aufgabe der Eiweiße liegt im Aufbau von körpereigenen Strukturen zum Beispiel den Muskelzellen, Knochen, Hornhaut….

Daher ist auch eine ausreichende Eiweißversorgung Voraussetzung für die Erhaltung oder Verbesserung der körperlichen Leistungsfähigkeit.

 

So verbrauchen die Muskeln Energie:

In unseren Zellen gibt es einen speziellen Energieträger, das ATP (Adenosintriphosphat). Diese energiereiche Verbindung muss in den Zellen der Skelettmuskulatur in ausreichenden Mengen zur Verfügung stehen. In den Muskelzellen sind nur geringe Mengen an ATP vorhanden, die rasch verbraucht sind. Je nach körperlicher Belastung benötigt die Muskelzelle ATPNachschub.

Das wichtigste Verfahren für die ATP-Produktion ist die Verbrennung von Glucose und Fettsäuren mit Hilfe von Sauerstoff.

Bei Ruhe oder geringer Belastung wird der Brennstoff in Form der Kohlenhydrate bzw. Fette aus der Nahrung oder aus den entsprechenden Speichern bereitgestellt und über den Blutkreislauf zu den Muskelzellen transportiert. Die Sauerstoffzufuhr erfolgt über die Atmung und den Blutkreislauf.

Je nach Intensität der Aktivität schwankt der Anteil der Kohlenhydrat- und Fettspeicher an der Energiebereitstellung:

• Mäßige Intensität, zum Beispiel bei sitzender Büroarbeit, langsamen Gehen bis hin zu langsamen Dauerlauftempo: zirka 70 bis 80 Prozent aus Fettspeichern, 20 bis 30 Prozent aus Glukosespeichern.
• Bei weiterer Zunahme der Intensität (zum Beispiel schnelleres Laufen, Schwimmen, Stiegen steigen) steigt der Glukoseanteil an der Verbrennung bis auf 100 Prozent.

Für bestimmte Belastungssituationen kann der Körper zusätzlich zum Stoffwechsel mit Sauerstoff auch kurzfristig Energie ohne Sauerstoff erzeugen. Solche Situationen sind zum Beispiel das Heben oder Werfen schwerer Gegenstände, Sprints usw.

Die Verbrennung von Glucose oder Fettsäuren für die ATP-Produktion findet in den Kraftwerken der Zelle, den Mitochondrien, statt.

Nur rund ein Viertel der gesamten bei der Verbrennung entstehenden Energie kann der Körper für Bewegung nutzen. Ca. 60 Prozent werden als Wärme frei. Den Rest benötigt der Körper für die Aufrechterhaltung der Lebensfunktionen.

In Ruhe oder bei mäßig intensiver Aktivität werden ca. 90 Prozent der aufgenommenen Kohlenhydrate im Muskel als Glykogen gespeichert und stehen dort für die tägliche Muskelaktivität zur Verfügung. Die restlichen zehn Prozent werden sofort verbraucht.

Was sollten wir beim Training zum Muskelaufbau bezüglich Ernährung berücksichtigen?

Was sind die Energiequellen die unser Körper während eines Trainings verbraucht? Glykogen im Muskel, Glucose und freie Fettsäuren im Blutplasma, Fette im Muskel.

Was versteht man unter Glykogen? Ist ein verzweigter Vielfachzucker (Polysaccharid), das aus Glucose aufgebaut ist. Glykogen dient der kurz- bis mittelfristigen Speicherung und Bereitstellung von Energie.

 

Wenn Sportler von Muskelaufbau sprechen, meint man damit das zielgerichtete Auslösen des Dickenwachstums von Muskelfasern oder im Fachjargon als „Hypertrophie“ bezeichnet. Muskelhypertrophie bedarf in erster Linie der Bildung von Muskelprotein. Unser Körper macht es nur dann, wenn wir einen Mehrbedarf signalisieren z. B. durch Krafttraining. Diese Signalisierung erfolgt durch Laktat, freie Radikale, Sauerstoffdefizit, Veränderung des pH-Wertes, aber hauptsächlich durch Mikrotraumata also kleinste Verletzungen am Muskel. Diese Signale führen dazu, dass neue Muskelproteine gebildet werden. Zusammengefasst kann man sagen: Krafttraining muss einen Muskel über seine Möglichkeiten hinaus fordern, erst dann kommt es auf zellulärer Ebene zu Vorgängen, die die Entstehung neuer Proteine ermöglicht.

Krafttraining führt einerseits zum Aufbau neuer Muskelproteine und zum Abbau und Abtransport von alten beschädigten Muskelproteinen. Diesen Auf- und Abbauprozess bezeichnet man als „Protein-Turnover“.

Kohlenhydrate vor dem Training:

Eine Kohlenhydratzufuhr vor und während des intensiven Trainings ist sinnvoll, da dadurch die Energieversorgung für die Muskeln und dem Zentralnervensystem gewährleistet wird. Es hilft auch die Glykogenreserven im Muskel zu schonen bzw. nach dessen Verbrauch als Energiequelle zu dienen.

 

Fett vor dem Training:

Über die Notwendigkeit, fettreich vor oder während des Trainings zu essen, wird in der wissenschaftlichen Literatur diskutiert. Die Bedeutung von Fetten als Energieträger im Muskel ist jedoch gesichert.

 

Was ist wichtig nach dem Training:

Für eine schnelle Regeneration ist es wichtig, dass das Muskelglykogen wieder aufgebaut wird. Deshalb ist eine Zufuhr von Kohlenhydraten nach dem Training einer der wichtigsten Faktoren. Die Kohlenhydratzufuhr sollte bei 1,2 g/kg h liegen. Eine gute Kombination ist auch eine Proteinmenge von 0,2-04 g/kg h und eine Kohlenhydratmenge von 0,8 g/kg h. Die Aufnahme von Protein von ca. 20 g oder ca. 9 g essentielle Aminosäuren maximieren die Muskelproteinsynthese. Wiederholt man diese Menge 5 bis 6 Mal am Tag, erreicht man eine maximale Muskelsynthese.