BLOCK 2 Energiebereitstellung Anaerobe Schwelle Pulsuhren Conconi-Test 16.04.2017 UE Ausdauer, Block 2

ANAEROBE ENERGIEGEWINNUNG Bei intensiven Leistungen (hohe Bewegungs-frequenzen/großer Krafteinsatz) Muskuläre Energiebereitstellung kann nicht mit genug Sauerstoff erfolgen (Sauerstoffschuld) Energie wird antioxidativ hergestellt Folge = Übersäuerung der Muskulatur Zu Beginn jeder sportlichen Belastung höherer Intensität, bei der der Energiebedarf nicht ausreichend mit Sauerstoff gedeckt werden kann, ist der Muskel gezwungen, die Energie teilweise auf anaerobem Wege zu gewinnen. Erste energieliefernde Reaktion ist die Spaltung von ATP. ATP  ADP + Phosphat + Energie Der ATP-Vorrat in der Muskelzelle reicht nur für wenige Sekunden. Um weitere Muskelarbeit zu ermöglichen, wird ATP durch den zellulären Kreatinphosphatspeicher (KP-Speicher) wieder aufgefüllt, dies mit sehr hoher Geschwindigkeit. KP + ADP  Kreatin + ATP Dies ermöglicht bei maximaler Belastung durch die energiereichen Phosphate (ATP, KP) eine Gesamtarbeitszeit von ca. 5-7 sec bei Erwachsenen und 3-5 sec bei Kindern (anaerob alaktazide Phase). Danach setzt die laktazide Phase ein, hier entsteht als Endprodukt Laktat (keine näheren Informationen, wird in Block 3 ausführlich behandelt). Diese Form der Energiegewinnung – die anaerobe Glykolyse – stellt bei allen intensiven Belastungen mit unzureichender Sauerstoffversorgung den bevorzugten Energiegewinnungsprozess dar. Das Maximum der Glykolyse liegt bei etwa 45 Sekunden. Mit der anaeroben Energiegewinnung kann nur kurzfristig Energie zur Verfügung gestellt werden. (Weineck, 2000) 16.04.2017 UE Ausdauer, Block 2

ANAEROBE ENERGIEGEWINNUNG ATP  ADP + Phosphat + Energie KP + ADP  Kreatin + ATP Zu Beginn jeder sportlichen Belastung höherer Intensität, bei der der Energiebedarf nicht ausreichend mit Sauerstoff gedeckt werden kann, ist der Muskel gezwungen, die Energie teilweise auf anaerobem Wege zu gewinnen. Erste energieliefernde Reaktion ist die Spaltung von ATP. ATP  ADP + Phosphat + Energie Der ATP-Vorrat in der Muskelzelle reicht nur für wenige Sekunden. Um weitere Muskelarbeit zu ermöglichen, wird ATP durch den zellulären Kreatinphosphatspeicher (KP-Speicher) wieder aufgefüllt, dies mit sehr hoher Geschwindigkeit. KP + ADP  Kreatin + ATP Dies ermöglicht bei maximaler Belastung durch die energiereichen Phosphate (ATP, KP) eine Gesamtarbeitszeit von ca. 5-7 sec bei Erwachsenen und 3-5 sec bei Kindern (anaerob alaktazide Phase). Danach setzt die laktazide Phase ein, hier entsteht als Endprodukt Laktat (keine näheren Informationen, wird in Block 3 ausführlich behandelt). Diese Form der Energiegewinnung – die anaerobe Glykolyse – stellt bei allen intensiven Belastungen mit unzureichender Sauerstoffversorgung den bevorzugten Energiegewinnungsprozess dar. Das Maximum der Glykolyse liegt bei etwa 45 Sekunden. Mit der anaeroben Energiegewinnung kann nur kurzfristig Energie zur Verfügung gestellt werden. (Weineck, 2000) 16.04.2017 UE Ausdauer, Block 2

ENERGIEGEWINNUNG (Hegner, Hotz, Kunz, 2000) 16.04.2017 Wichtigster Energielieferant im menschlichen Organismus ist das Adenosintriphosphat ATP. Die Energie entsteht durch die Abspaltung eines Phosphats des ATP‘s zu Adenosindiphosphat (ADP) (Hegner, Hotz, Kunz, 2000) 16.04.2017 UE Ausdauer, Block 2

AEROBE ENERGIEGEWINNUNG Mit Sauerstoff, oxidativ Aerobe Energiegewinnung bei einer Leistung über längere Zeit:  Organismus darf nicht übersäuern  Energiegewinnung vorwiegend aerob  Laufgeschwindigkeit niedriger Bei einer Belastungsdauer, die über 1 Minute hinausgeht, nimmt die aerobe Energiegewinnung eine zunehmend dominierende Rolle ein. Oxidative Energiegewinnung: Glukose  ATP + CO2 (Kohlendioxid) + H2O (Wasser) In der aeroben Energiebereitstellung können im Gegensatz zur anaeroben Energiebereitstellung neben Glukose auch Fette (in Form von freien Fettsäuren) und in besonderen Notfällen auch Eiweisse (in Form von Aminosäuren) als Energieträger verbrannt werden. (Weineck, 2000) 16.04.2017 UE Ausdauer, Block 2

AEROBE ENERGIEGEWINNUNG Glukose  ATP + CO2 (Kohlendioxid) + H2O (Wasser) Bei einer Belastungsdauer, die über 1 Minute hinausgeht, nimmt die aerobe Energiegewinnung eine zunehmend dominierende Rolle ein. Oxidative Energiegewinnung: Glukose  ATP + CO2 (Kohlendioxid) + H2O (Wasser) In der aeroben Energiebereitstellung können im Gegensatz zur anaeroben Energiebereitstellung neben Glukose auch Fette (in Form von freien Fettsäuren) und in besonderen Notfällen auch Eiweisse (in Form von Aminosäuren) als Energieträger verbrannt werden. (Weineck, 2000) 16.04.2017 UE Ausdauer, Block 2

ENERGIEBEREITSTELLUNG Zusammenfassung: 1) Zuerst wird die Energie anaerob über die Spaltung von ATP bereitgestellt: - Leerung der ATP-Speicher - Kreatinphospat zur Resynthese des ATP 2) Danach folgt die anaerobe Glykolyse: - laktazide Phase - Glukose bzw. Glykogen dient als Energielieferant 3) Zunehmend dominierend folgt die aerobe Energiebereitstellung: - Energiebereitstellung mit Sauerstoff - Zuerst wird Glykogen verbrannt (4), danach Fett (5) d.h. um prozentual überwiegend Fett zu verbrennen muss die Arbeitsbelastung ziemlich lange sein Auf der Y-Koordinate ist ablesbar, welche Vorgänge wieviel Energie (in KJ/min) liefern. (Hegner, Hotz, Kunz, 2000) (Hegner, Hotz, Kunz, 2000) 16.04.2017 UE Ausdauer, Block 2

Da die ATP-Reserven der Muskelfasern gering sind, muss das anfallende ADP laufend wieder zu ATP resynthetisiert werden, um über genügend „Benzin“ zu verfügen. Es gibt dafür vier verschiedene Stoffwechselvorgänge (Abb. 1): 1/2: Glukose bzw. Glykogen und Fett werden in den Mitochondrien mittels Sauerstoff zu Kohlendioxid und Wasser abgebaut (aerobe Energiegewinnung) 3: Glukose bzw. Glykogen können anderseits auch zu Laktat (Milchsäure) abgebaut werden, was rascher geschieht, aber weniger ATP liefert. 4: Die Laktatproduktion und die Spaltung von Kreatinphosphat (alaktazid anaerob) erfolgen im Zytoplasma der Muskelzelle ohne Sauerstoff (anaerobe Energiegewinnung). Welcher bzw. welche der vier möglichen Prozesse die Energie liefert/liefern, hängt in erster Linie von der Intensität der Leistung und in zweiter Linie von der Substratverfügbarkeit ab. (Boutellier, 2001) (Boutellier, 2001) 16.04.2017 UE Ausdauer, Block 2

ANAEROBE SCHWELLE Maximales Laktat-steady-state: Laktatproduktion und Laktatabbau halten sich die Waage Belastungen unterhalb der Schwelle: vorwiegend aerob Belastungen oberhalb der Schwelle: vorwiegend anaerob Def. Anaerobe Schwelle: “Bei der anaeroben Schwelle handelt es sich um die grösste Leistung, die gerade noch im Laktatgleichgewicht (maximales Laktat-steady-state) absolviert werden kann”. (Boutellier, 2001) Bis zur anaeroben Schwelle halten sich Laktatproduktion und Laktatabbau die Waage. Jenseits dieser Schwelle kommt es dann zu einem raschen Laktatanstieg, da die Eliminierungskapazität des aeroben Systems aufgrund der zu hohen Belastungsintensität überschritten wird. Bei zu grosser Übersäuerung muss entweder die Leistung reduziert werden odr es kommt zu einem Abbruch. Je besser die Grundlagenausdauer der Sportlerin und des Sportlers, desto später wird die “anaerobe Schwelle” überschritten. (Weineck, 1997) Bestimmung der Anaeroben Schwelle: Conconi-Test Laktatstufen-Test 16.04.2017 UE Ausdauer, Block 2

CONCONI-TEST Feldtest zur Bestimmung der anaeroben Schwelle Geeignet bei Läufern (Boutellier, 2001) 16.04.2017 UE Ausdauer, Block 2

CONCONI-TEST Maximaltest Gleiche Arbeit pro Stufe Zeit pro Stufe immer kürzer Annahme: Herzfrequenz verhält sich im aeroben Bereich linear zur Belastung, bei weiterem Herzfrequenzanstieg ist eine Abflachung festzustellen ‘Knick‘ = anaerobe Schwelle (nach Conconi) Zusammenfassung Conconi-Test Der Conconi-Test gehört zu den Verfahren, die Ausdauerleitsungsfähigkeit mit Hilfe der Herzfrequenz ermitteln. Diesem Test liegt die Annahme zugrunde, dass bei kontinuierlicher Belatungssteigerung ein linearer Bezug zwischen Belastungsintesnsität und Herzfrequenz besteht. Ab einer gewissen Intensität kommt es zu einem Knick – Herzfrequenzumschlagpunkt – bei dem die Arbeitsintensität zwar weiter gesteigert werden kann, der Herzfrequenzansstieg aber nicht mehr linear verläuft, sondern abflacht. Nach Conconi zeigt dieser Umschlagpunkt die maximale Arbeitsintensität an, bei der die Energieversorgung gerade noch aerob gewährleistet werden kann. (Weineck, 1997)  siehe Blätter “Conconi-Test” 16.04.2017 UE Ausdauer, Block 2

AUSBLICK PRAXIS Conconi-Test Erklärung Herzfrequenzmessgeräte Möglichkeiten der Hezfrequenzmessgeräte, je nach Modell: Conconi-Test: Herzfrequenzanzeige Rundenzeiten/Zwischenzeiten Stoppuhr Speichermöglickeiten vereinfachen die Auswertung (Kontrolle) Training (zusätzliche Funktionen): Eingabe eines gewünschten Bereiches (z.B. Puls zwischen 120 und 160) bei Verlassen dieses Bereiches ertönt ein Signal Evtl. Energieverbrauch 16.04.2017 UE Ausdauer, Block 2