Thema: Energiebereitstellung (beim Walking)za343/osa/material/download/Neigungsfach... · ©Sascha Härtel, Universität Karlsruhe (TH) Ausdauer –Ausdauer Systematisierung (nach

© Sascha Härtel, Universität Karlsruhe (TH)

Fortbildungsveranstaltung am IfSS der Universität Karlsruhe (TH)

Trainingslehre im Neigungsfach Sport

Datum: 26.09.2005

Thema: Energiebereitstellung (beim Walking)


Faktoren sportlicher Leistung

Schnabel (1997)


Systematisierung motorischer Fähigkeiten

Bös (2004)


Ausdauer Ausdauer – Systematisierung (nach Hollmann & Hettinger 2000)

Ausdauer

lokaleAusdauer

allgemeineAusdauer

anaerob aerob

statisch dynamisch

anaerob aerob

statisch dynamisch statisch dynamisch statisch dynamischMZA: 2-10 minLZAI:10-35 minLZAII: 35-90 minLZAIII: 90-360 min

Kraft- undSchnelligkeits-AusdauerKZA: 25 s-2 min

morphologischer, biochemischer, biophysikalischer Aspekt


Aufbau und Rolle des ATP

• Grundbaustein für jede menschliche Bewegung

• einzige Energieform, die von der Zelle genutzt werden kann

Dickhuth (2000)


Aufbau und Rolle des ATP

• ATP wird beim Kontraktionsvorgang in ADP und Pi gespalten, dabei wird Energie frei

• Vorrat an ATP in der Muskelzelle reicht nur für 1 bis 2 sec

jede Muskelzelle muss ATP resynthetisieren

• ATP kann nur durch Energiezufuhr synthetisiert werden

Klinke & Silbernagl (2000)


Energieliefernde Prozesse zur ATP-Synthese (Übersicht)

1. Spaltung energiereicher Phosphate (KP, ADP)– anaerob-alaktazide Energiegewinnung (Sofortreserve)– Dauer: 4-6 sec (bis 10 sec)– Enzym: Creatin-Phosphokinase (CPK)

2. Energie aus Kohlenhydratena) anaerob-laktazide Energiegewinnung (Glykolyse)

Dauer: bis 60 secEnzym: Phosphofructokinase (PFK)

b) aerob-alaktazide EnergiegewinnungDauer: bis 90 minEnzym: Citratsynthetase (CS)

3. Energie aus Fetten– aerob-alaktazide Energiegewinnung– Dauer: unendlich– Enzym: Cholesterin-Alkyl-transferase (CAT)

(4. Energie aus Proteinen)– nur in Notsituationen (Krankheiten, Hunger, Übertraining)

Badtke (1999)


Spaltung energiereicher Phosphate (KP, ADP)

• anaerob-alaktazide Energiegewinnung (Sofortreserve)

• Dauer: 4-6 sec (bis 10 sec)

• Enzym: Creatin-Phosphokinase (CPK)

Blum & Friedmann (1991)


Energie aus Kohlenhydraten (anaerob)Glykolyse

• anaerob-laktazide Energiegewinnung

• Dauer: bis 60 sec

• Enzym: Phosphofructokinase (PFK)

• Ort: Zytoplasma

Energiebilanz: 2 ATP (pro mol Glucose)

Badtke (1999)


Energie aus Kohlenhydraten (aerob)Glykolyse + Citratzyklus (+ Atmungskette)

• aerob-alaktazide Energiegewinnung

• Dauer: bis 90 min

• Enzym: Citratsynthetase (CS)

• Ort: Mitochondrium

Energiebilanz:2 ATP (Glykolyse)

+ 2 ATP (Citratzyklus)

+ 34 ATP (Atmungskette)

38 ATP (pro mol Glucose)

Badtke (1999)


Energie aus Kohlenhydraten (aerob)(Glykolyse +) Citratzyklus + Atmungskette


Energie aus Fetten

• aerob-alaktazide Energiegewinnung

• Dauer: unendlich

• Enzym: Cholesterin-Alkyl-transferase(CAT)

Energiegehalt:1 g Fett 505 mmol ATP1 g KH 211 mmol ATP

Badtke (1999)


Energieflussraten und Speichergröße

ATP-Bildungsrate


Energiebereitstellung bei maximaler Belastung in Abhängigkeit der Belastungszeit

Keul/Haralambie (1972)


Energiebereitstellung bei unterschiedlicher Intensität

Badtke (1999)


Energiestoffwechsel in Abhängigkeit von der Anforderung

Messgröße SA KZA MZA LZA (1) LZA (2) LZA (3)

Dauer‘‘ – sec‘ – min

10‘‘ –35‘‘ 35‘‘ – 2‘ 2‘ – 10‘ 10‘-35‘ 35‘ – 90‘

175 -190

O2-Aufnahme % VO2max 100 100 95-100 90-95 80-95 60-90

8020

105

- - -- - -

Abbauweg (aerob)% KH% Fette

10- - -

20-25- - -

60-40- - -

bis 80bis 10

8020

30-5050-70

Energieliefernde Substrate

Phosph.KH

KH KH KHKH

(Fett)(KH)Fett

90‘ –360‘

Herzschlagfrequenz (1/min) 185 -200

185 –200

190 -210

180 -190

150 -180

Energiewandlung% aerob% anaerob

1090

2080

6040

7030

955

Energieverbrauch kJ/min 300 250 190 120 80

Abbauweg (anaerob)% alactazid% lactazid

3060

15-3050

3-540-60

- - -10-20

- - -- - -

nach Neumann (1984)


Weltrekorde unterschiedlicher Laufdisziplinen (Stand 04/2005)

Strecke Zeit (Weltrekordhalter)

100m 9,86 sec (Tim Montgomery)

200m 19,32 sec (Michael Johnson)

400m 43,18 sec (Michael Johnson)

800m 1:41,11 min (Wilson Kipketer)

1000m 2:11,96 min (Noah Ngeny)

1500m 3:26,00 min (Hicham El Guerrouj)

3000m 7:20,67 min (Daniel Komen)

5000m 12:37,35 min (Kenenisa Bekele)

10000m 26:20,31min (Kenenisa Bekele)

21.0975m 58:51 min (Paul Tergat)

41.195m 2:04:55 (Paul Tergat)


Laktatleistungskurve

Aerobe Schwelle

Anaerobe Schwelle

Aerob-anaerober Übergang

< 2 mmol/lExt. GLA

Regeneration Fett (+KH)

2-3 mmol/lInt. GLAStabilis.KH >Fett

3-5 mmol/lEntw.-B.Entwickl.

KH

>5 mmol/lSpitzenb.Laktattol.

KH


Ausdauerleistungsfähigkeit – Messgrößen (Auswahl)

• Geschwindigkeit an der anaeroben Schwelle

• Maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max)

• Respiratorischer Quotient (RQ) bei definierter Belastung


Maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max)

• VO2max Basismessgröße in der Sportmedizin

• VO2max abhängig von

• Sauerstoffaufnahme / äußere Atmung (Ventilation, Diffusionskapazität)

• Sauerstofftransport (HKS, Kapillarisierung, Hämoglobin, Blutvolumen)

• Sauerstoffverbrauch (Mitochondrien, Enzyme, Faserspektrum usw.)


Maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max)

Hollmann & Hettinger (2000)

Männer FrauenNormwerte(3. Lebens-

dekade)absolut(l/min)

relativ(ml/min/kg)

absolut(l/min)

relativ(ml/min/kg)

Untrainierte

Leistungssportler 6,0 80 3,5 65

3,3 ± 0,2 40 2,0 ± 0,2 35


Respiratorischer Quotient (RQ)

• RQ =

• Erlaubt Aussagen über aktuelle Stoffwechselsituation

RQ = 0,7 reine Fettsäure-Oxidation

RQ = 1 reine Glukose-Oxidation (C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + Energie)

RQ = 0,85 gemischtes Verhältnis von 50% KH zu 50% Fett

RQ >1 Belastung im Bereich der Ausbelastung / Nachbelastungsphase

AufnahmeOAbgabeCO

2

2

−−


Respiratorischer Quotient (RQ)

Training RQ bei gleicher (submaximaler) Belastung geringer

Energiestoffwechsel beim Walking

Laktatkonzentration in mmol/l (MW ± SD) bei verschiedenen Intensitäten und verschiedenen Streckenprofilen

Max. 2 km-W-T (n=33) Submax. 2 km W-T (n=30)Ebene 4,59 ± 1,91 2,45 ± 0,83

25 HM 5,27 ± 2,21 2,23 ± 0,69

50 HM 7,82 ± 2,17 2,63 ± 0,99


Max. 2 km-W-T (n=33) Submax. 2 km W-T (n=30)Ebene 16,52 ± 1,49 18,03 ± 1,60

25 HM 16,18 ± 1,43 18,71 ± 1,70

50 HM 15,13 ± 1,38 17,66 ± 2,33

Walking-Zeiten (MW ± SD) bei verschiedenen Intensitäten und verschiedenen Streckenprofilen

Documents

Thema: Energiebereitstellung (beim Walking)za343/osa/material/download/Neigungsfach... · ©Sascha Härtel, Universität Karlsruhe (TH) Ausdauer –Ausdauer Systematisierung (nach