1. Einleitung
2. Die Energiebereitstellung in der Muskulatur
2.1 Wofür braucht der Körper Energie?
2.1.1 Spaltung des Kreatinphosphats
2.1.2 Zerlegung der Nährstoffe
2.1.2.a Anaerobe Zerlegung der Nährstoffe
2.1.2.b Aerobe Zerlegung von Zucker
2.1.2.c Aerobe Zerlegung von Fetten
2.2 Einfluss der Energiegewinnung auf sportliche Belastung
3. Ausdauerleistung
3.1 Was ist Ausdauer?
3.2 Faktoren der Ausdauer
4. Trainieren der Ausdauerleistung
4.1 Mehrjähriger Leistungsaufbau
4.2 Prinzipien des Trainingsaufbaus im Zeitverlauf
4.3 Trainingsmethoden
4.3.1 Dauermethode
4.3.2 Intervallmethode
4.3.3 Wiederholungsmethode
5. Fazit
6. Literaturverzeichnis
Einen Marathon zu laufen, das haben sich viele Menschen schon vorgenommen. Die meisten Wissen aber gar nicht genau, wie sie so ein Vorhaben angehen sollen. Einige schrecken gleich davor zurück und denken sich anhand der zu Laufenden Zeit (4-6 Stunden für Anfänger), dass dies für sie unmöglich sei. Anderen überschätzen sich und glauben, mit ihrer normalen Ausdauer vom Fußballtraining, könnten sie auch die mehr als 40 Kilometer überstehen. Wieder andere wollen trainieren, laufen dann aber einfach drauf los, ohne sich über Entfernung, Geschwindigkeit oder Puls Gedanken zu machen.
In dieser Hausarbeit wollen wir uns genauer mit der Ausdauerleistung befassen.
Im ersten Teil werden wir die verschiedenen Energiebereitstellungssysteme vorstellen. Anschließend befassen wir uns Näher mit dem theoretischen Thema der Ausdauer. Zum Schluss werden wir noch unterschiedliche Trainingsmethoden vorstellen, die zum erfolgreichen Abschluss eines Marathons führen können.
Der menschliche Organismus braucht Energie, um sich selbst am Leben zu erhalten. Diese Energie wird unter anderem dazu genutzt, damit Leber, Gehirn, Muskulatur, Herz und Niere funktionstüchtig bleiben. Dies beinhaltet, dass z.B. pro Minute 150 Millionen rote Blutkörperchen gebildet werden, die Körpertemperatur auf 37 °C gehalten wird, aktive Transportvorgänge getätigt werden oder Muskelkontraktion durchgeführt wird.
Die Energie dafür erhält der Körper hauptsächlich aus chemischer Energie aus den Nahrungsstoffen, welche frei wird, wenn große energiereiche Molekülverbindungen in energiearme Grundbausteine zerlegt werden.
ATP (Adenosintriphosphat) bildet die unmittelbarste Energiequelle und wird für die meisten Energie verbrauchenden Prozesse als universeller Energieüberträger herangezogen - auch bei der Muskelkontraktion. Die potentielle Energie des ATP-Moleküls wird bei der Abspaltung der letzten Phosphatgruppe als kinetische Energie frei. Für die chemische Reaktion, die zur Abspaltung führt, ist das Enzym ATP-ase verantwortlich. Neben der Energie gehen aus der Reaktion noch Adenosindiphosphat (ADP) sowie anorganisches Phosphat hervor.
ATP ist nur in geringen Mengen in den Muskelzellen selbst vorhanden. Sie reicht gerade einmal für 3 bis 4 Muskelkontraktionen, also einer Arbeitsdauer von ca. 1 bis 2 Sekunden. Um eine längere Muskelarbeit zu ermöglichen, muss also ATP-Resynthese durchgeführt werden. Dies geschieht dadurch, dass die Spaltprodukte des ATP wieder zusammengesetzt werden. Für diese Reaktion ist allerdings Energie von Nöten, welche auf zwei Arten von der Zelle bereitgestellt wird:
- durch die Spaltung des Kreatinphosphat
- durch die Zerlegung von Nährstoffen
Bei der ersten Möglichkeit wird durch das Enzym Kreatinkinase der Phosphatrest vom Kreatinphosphat auf das ADP übertragen. Diese schnelle Bereitstellung von ATP bietet die Möglichkeit für ca. 20 maximale Muskelkontraktionen, was einer Zeit zwischen 3 und 9 Sekunden entspricht. Diese Energie ist für plötzliche, schnelle Bewegungsphasen nötig, hat aber auf die Ausdauerleistung keinen Einfluss.
Bei der Zerlegung der Nährstoffe gibt es zwei Möglichkeiten, Energie zu gewinnen. Zum einen auf dem aeroben Weg, bei dem freie Fettsäuren und Glukose mit Hilfe von Sauerstoff vollständig in Kohlendioxid (CO2) und Wasser zerlegt werden. Zum anderen auf dem anaeroben Weg, der bei zu wenig vorhandenem Sauerstoff beschritten wird, wobei Glukose in zwei Milchsäuremoleküle zerlegt wird.[1]
2.1.2.a Anaerobe Zerlegung der Nährstoffe
Bei der anaeroben Variante der ATP-Resynthese findet das bei der Glykolyse entstandene NADH2 keinen Abnehmer für das Wasserstoffmolekül, da nicht genügend Sauerstoff vorhanden ist. Damit das Coenzym NAD aber für weitere Reaktionen frei wird, wird das Wasserstoffpaar an die Brenztraubensäure (BTS) angelagert. Somit wird aus BTS Milchsäure (Laktat). Die Anhäufung des Laktats in der Muskelzelle führt aber langsam zu einer Senkung des pH-Werts. Dies hemmt das für die Glykolyse zuständige Enzym Phosphofructokinase. Auf längere Sicht wird so die Bereitstellung von Glucose unterbunden, was zum Schutz vor der Übersäuerung der Muskelzelle geschieht. Der Muskel „ermüdet“ und stellt seine Tätigkeit aus Energiemangel ein. Dies wird dadurch hinausgezögert, dass das Laktat über die Blutbahnen aus den aktiven Muskeln abtransportiert wird. Es findet dann seinen Weg in die Leber oder andere Muskeln, welche noch ausreichend mit Sauerstoffe versorgt werden (Herz, inaktive Muskeln), wo es in Glucose umgewandelt wird oder durch Spaltung in BTS und H+ Ionen wieder in die Atmungskette der Mitochondrien eingespeist und somit als Energiequelle verwendet wird.[2]
2.1.2.b Aerobe Zerlegung von Zucker
Bei der aeroben ATP-Resynthese werden Glukose und freie Fettsäuren als Energiequelle genutzt. Glukose liegt in Form von Glykogendepots im Körper vor. Glykogen besteht aus langen C-Atom-Ketten, die bei erhöhtem Energiebedarf in Glukose umgewandelt werden können. Um in der Muskelzelle weiter verwendet zu werden, muss das Molekül in der Phosphorylierung aktiviert werden, wobei ein Phosphatrest angelagert wird. Dadurch wird das Molekül in der Zelle gehalten, da es nicht mehr durch die Zellwand diffundieren kann. In der nun folgenden Glykolyse wird die Glukose in mehreren Schritten in zwei C3-Moleküle umgewandelt, wobei unter anderem das Enzym Phosphofructokinase beteiligt ist. Im weiteren Verlauf wird aus diesen Molekülen zweimal BTS gebildet. In dieser Reaktion entstehen zwei Paare Wasserstoffatome (2 H2), die an das Coenzym NAD übertragen werden. Diese werden an Sauerstoffatome angelagert. Es entsteht Wasser, welches ausgeschieden wird.
Die BTS wird über weitere Reaktionen in C2-Bruchstücke aufgespalten und in aktivierte Essigsäure umgewandelt. Diese wird in den Zitronensäurezyklus eingespeist, wo dann ATP sowie CO2 entstehen. Am Ende der aeroben Energiegewinnung mit Glukose steht eine Nettoausbeute an ATP von 39 Molekülen.[3]
[...]
[1] Vgl. Peter Markworth, Sportmedizin. Reinbek 2002, S. 237
[2] Markworth, a.a.O., S. 249ff
[3] Ebenda, S. 245ff
