Energiestoffwechsel

Der Energiestoffwechsel umfasst alle Prozesse des Abbaus und der Umwandlung von Substraten zum Zwecke der Energiebereitstellung.

Jede körperliche Bewegung setzt eine muskuläre Kontraktion voraus. Dafür wird Energie in Form von ATP benötigt. Ein Sportler im Training hat im Gegensatz zum Zuschauer einen erhöhten Energiebedarf, weshalb bei beiden Personen zu diesem Zeitpunkt unterschiedliche Energiestoffwechselvorgänge ablaufen.

Der Sportler greift bei intensiven Belastungen auf die aktuellen ATP- und Kreatinphosphatspeicher zurück. Durch Phosphorylierung (Phosphatrest wird an das ADP angelagert) entsteht aus ADP und P Energie in Form von ATP.

Bei längeren Belastungen nutzt der Sportler seine zugeführten Nährstoffe zur Energiebereitstellung. Durch Spaltung und Verbrennung (biologische Oxidation) der Nährstoffe Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße wird Energie gewonnen.

Die Nährstoffe können auf aerobe oder anaerobe Weise oxidiert werden, das bedeutet aerob (mit Sauerstoffverbrauch) oder anaerob (ohne Sauerstoffverbrauch). Der anaerobe Stoffwechselvorgang wird immer dann bestritten, wenn der momentane Energiebedarf pro Zeiteinheit nicht durch die aerobe Energiebereitstellung gedeckt werden kann. Intensive Belastungen ziehen immer anaerobe Stoffwechselvorgänge mit sich, wie z.B. die Phosphorylierung. Ebenfalls für kurze Belastungen geeignet, stellt der Abbau von Glucose (Abbauprodukt der Kohlenhydrate) ohne Sauerstoffzufuhr schnelle Energie zur Verfügung. Jedoch wird hierbei zunehmend Laktat, welches zur leistungsbegrenzenden Größe wird, gebildet.

Belastungen über einen längeren Zeitraum (länger als 45 Minuten) finden überwiegend Energie aus aeroben Stoffwechselvorgängen. Bei der aeroben Energiebereitstellung werden Glucose (Abbauprodukt der Kohlenhydrate) und die freien Fettsäuren (Abbauprodukt der Fette) unter Sauerstoffverbrauch vollständig in die energielosen Endprodukte Kohlenstoffdioxid und Wasser im Zitronensäurezyklus und der Atmungskette verbrannt. Dabei ist die Energieausbeute in der aeroben Lipolyse (Energiegewinnung aus Fetten) im Vergleich zu der gewonnenen Energie in der aeroben Glykolyse (Energiegewinnung aus Kohlenhydrate) größer.

Die einzelnen Energiestoffwechselprozesse greifen wie Zahnräder ineinander und können zeitverzögert ablaufen.