The Body’s Fuel Sources
Dies ist ein Auszug aus Endurance Sports Nutrition-3rd Edition von Suzanne Girard Eberle.
The Body’s Fuel Sources
Unsere Fähigkeit zu laufen, Rad zu fahren, Ski zu fahren, zu schwimmen und zu rudern hängt von der Fähigkeit des Körpers ab, Energie aus der aufgenommenen Nahrung zu gewinnen. Die Kohlenhydrate, Fette und Proteine in den Nahrungsmitteln, die Sie zu sich nehmen, durchlaufen unterschiedliche Stoffwechselwege im Körper, aber sie alle liefern letztendlich Wasser, Kohlendioxid und eine chemische Energie namens Adenosintriphosphat (ATP). Stellen Sie sich ATP-Moleküle als hochenergetische Verbindungen oder Batterien vor, die Energie speichern. Wann immer Sie Energie benötigen – zum Atmen, zum Binden Ihrer Schuhe oder um 160 km mit dem Fahrrad zurückzulegen – verwendet Ihr Körper ATP-Moleküle. ATP ist das einzige Molekül, das die Muskelfasern mit Energie versorgen kann, um Muskelkontraktionen zu ermöglichen. Wie ATP wird auch Kreatinphosphat (CP) in kleinen Mengen in den Zellen gespeichert. Es ist eine weitere energiereiche Verbindung, die schnell mobilisiert werden kann, um kurze, explosive Anstrengungen zu unterstützen. Um körperliche Aktivität aufrechtzuerhalten, müssen die Zellen jedoch ständig sowohl CP als auch ATP nachfüllen.
Unsere tägliche Nahrungsauswahl liefert die potenzielle Energie oder den Treibstoff, den der Körper benötigt, um weiterhin normal zu funktionieren. Diese Energie kommt in drei Formen vor: Kohlenhydrate, Fett und Eiweiß. (Siehe Tabelle 2.1, Geschätzte Energiespeicher des Menschen.) Der Körper kann einige dieser Brennstoffe in einer Form speichern, die den Muskeln eine sofortige Energiequelle bietet. Kohlenhydrate, wie z. B. Zucker und Stärke, lassen sich leicht in Glukose, die Hauptenergiequelle des Körpers, aufspalten. Glukose kann sofort als Brennstoff verwendet oder zur Leber und zu den Muskeln transportiert und dort als Glykogen gespeichert werden. Während des Trainings wird Muskelglykogen wieder in Glukose umgewandelt, die nur von den Muskelfasern als Brennstoff genutzt werden kann. Auch die Leber wandelt ihr Glykogen wieder in Glukose um, die jedoch direkt in den Blutkreislauf abgegeben wird, um den Blutzuckerspiegel aufrechtzuerhalten. Während des Trainings nehmen die Muskeln einen Teil dieser Glukose auf und nutzen sie zusätzlich zu ihren eigenen Glykogenspeichern. Blutzucker ist auch die wichtigste Energiequelle für das Gehirn, sowohl im Ruhezustand als auch während des Trainings. Der Körper nutzt seine Glykogenspeicher ständig und füllt sie wieder auf. Der Kohlenhydratgehalt Ihrer Ernährung sowie die Art und der Umfang Ihres Trainings beeinflussen die Größe Ihrer Glykogenspeicher.
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Die Kapazität Ihres Körpers, Muskel- und Leberglykogen zu speichern, ist jedoch auf etwa 1.800 bis 2.000 Kalorien begrenzt, was genug Brennstoff für 90 bis 120 Minuten kontinuierlicher, intensiver Aktivität ist. Wenn Sie beim Sport schon einmal an Ihre Grenzen gestoßen sind, wissen Sie, wie sich die Erschöpfung des Muskelglykogens anfühlt. Während wir trainieren, nehmen unsere Muskelglykogenreserven kontinuierlich ab, und der Blutzuckerspiegel spielt eine immer größere Rolle bei der Deckung des Energiebedarfs des Körpers. Um mit diesem stark erhöhten Bedarf an Glukose Schritt halten zu können, werden die Glykogenspeicher der Leber schnell aufgebraucht. Wenn die Leber kein Glykogen mehr hat, sinkt der Blutzuckerspiegel zu stark ab, und die daraus resultierende Hypoglykämie (Unterzuckerung) bremst Sie weiter aus. Lebensmittel, die Sie während des Trainings essen oder trinken und die Kohlenhydrate liefern, können dazu beitragen, den Abbau des Muskelglykogens zu verzögern und eine Unterzuckerung zu verhindern.
Fett ist die konzentrierteste Energiequelle des Körpers und liefert mehr als doppelt so viel potenzielle Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiß (9 Kalorien pro Gramm gegenüber jeweils 4 Kalorien pro Gramm). Während des Trainings wird das im Körper gespeicherte Fett (in Form von Triglyceriden im Fettgewebe) in Fettsäuren aufgespalten. Diese Fettsäuren werden über das Blut als Brennstoff zu den Muskeln transportiert. Dieser Prozess verläuft relativ langsam, verglichen mit der Mobilisierung von Kohlenhydraten als Brennstoff. Fett wird auch in den Muskelfasern gespeichert, wo es während des Trainings leichter zugänglich ist. Im Gegensatz zu den Glykogenspeichern, die begrenzt sind, ist Körperfett eine praktisch unbegrenzte Energiequelle für Sportler. Selbst schlanke Menschen haben genug Fett in ihren Muskelfasern und Fettzellen gespeichert, um bis zu 100.000 Kalorien zu liefern – genug für über 100 Stunden Marathonlauf!
Fett ist ein effizienterer Brennstoff pro Gewichtseinheit als Kohlenhydrate. Kohlenhydrate müssen zusammen mit Wasser gespeichert werden. Unser Gewicht würde sich verdoppeln, wenn wir die gleiche Energiemenge als Glykogen (plus das im Glykogen enthaltene Wasser) speichern würden, die wir als Körperfett speichern. Die meisten von uns verfügen über ausreichende Energiespeicher aus Fett (Fettgewebe oder Körperfett), und der Körper wandelt überschüssige Kalorien aus jeder Quelle (Fett, Kohlenhydrate oder Eiweiß) um und speichert sie als Körperfett. Damit Fett als Brennstoff für sportliche Betätigung dienen kann, muss jedoch gleichzeitig ausreichend Sauerstoff verbraucht werden. Im zweiten Teil dieses Kapitels wird kurz erläutert, wie sich Tempo oder Intensität sowie die Dauer des Trainings auf die Fähigkeit des Körpers auswirken, Fett als Brennstoff zu verwenden.
Was das Eiweiß betrifft, so hält unser Körper keine offiziellen Reserven zur Verwendung als Brennstoff vor. Vielmehr wird Eiweiß für den Aufbau, die Erhaltung und die Reparatur von Körpergeweben sowie für die Synthese wichtiger Enzyme und Hormone verwendet. Unter normalen Umständen deckt Eiweiß nur 5 Prozent des Energiebedarfs des Körpers. In bestimmten Situationen jedoch, etwa wenn wir täglich zu wenig Kalorien oder zu wenig Kohlenhydrate zu uns nehmen, sowie in den letzten Phasen eines Ausdauertrainings, wenn die Glykogenreserven erschöpft sind, wird die Skelettmuskulatur abgebaut und als Brennstoff verwendet. Dieses Opfer ist notwendig, um an bestimmte Aminosäuren (die Bausteine der Proteine) zu gelangen, die in Glukose umgewandelt werden können. Denken Sie daran, dass auch Ihr Gehirn eine konstante, gleichmäßige Zufuhr von Glukose benötigt, um optimal zu funktionieren.
Kraftstoff-Stoffwechsel und Ausdauertraining
Kohlenhydrate, Proteine und Fette spielen bei der Versorgung mit Energie eine unterschiedliche Rolle.
Kohlenhydrate
- Bieten eine hocheffiziente Brennstoffquelle – Da der Körper für die Verbrennung von Kohlenhydraten im Vergleich zu Eiweiß oder Fett weniger Sauerstoff benötigt, gelten Kohlenhydrate als die effizienteste Brennstoffquelle des Körpers. Kohlenhydrate sind besonders wichtig bei intensiver körperlicher Betätigung, wenn der Körper nicht genügend Sauerstoff verarbeiten kann, um seinen Bedarf zu decken.
- Hält das Gehirn und das Nervensystem funktionsfähig – Wenn der Blutzuckerspiegel zu niedrig ist, werden Sie reizbar, desorientiert und lethargisch, und Sie können sich nicht mehr konzentrieren oder selbst einfache Aufgaben ausführen.
- Unterstützt den Fettstoffwechsel – Um Fett effektiv zu verbrennen, muss Ihr Körper eine bestimmte Menge an Kohlenhydraten abbauen. Da die Kohlenhydratspeicher im Vergleich zu den körpereigenen Fettreserven begrenzt sind, schränkt eine kohlenhydratarme Ernährung den Fettstoffwechsel ein.
- Erhält magere Proteinmasse (Muskeln) – Der Verzehr von ausreichend Kohlenhydraten erspart dem Körper die Verwendung von Protein (aus Muskeln, inneren Organen oder der Nahrung) als Energiequelle. Nahrungsprotein wird viel besser für den Aufbau, die Erhaltung und die Reparatur von Körpergeweben sowie für die Synthese von Hormonen, Enzymen und Neurotransmittern genutzt.
Fett
- Bietet eine konzentrierte Energiequelle-Fett liefert mehr als doppelt so viel potenzielle Energie wie Eiweiß und Kohlenhydrate (9 Kalorien pro Gramm Fett gegenüber 4 Kalorien pro Gramm Kohlenhydrat oder Eiweiß).
- Hilft bei Aktivitäten mit geringer bis mittlerer Intensität als Brennstoff zu dienen – In Ruhe und bei Übungen, die bei oder unter 65 % der aeroben Kapazität durchgeführt werden, liefert Fett 50 % oder mehr des Brennstoffs, den die Muskeln benötigen.
- Hilft bei der Ausdauer, indem es die Glykogenreserven schont – Im Allgemeinen nimmt mit zunehmender Dauer oder Zeit der Übung die Intensität ab (und den Zellen steht mehr Sauerstoff zur Verfügung), und Fett ist die wichtigere Brennstoffquelle. Gespeicherte Kohlenhydrate (Muskel- und Leberglykogen) werden dann langsamer verbraucht, wodurch der Beginn der Ermüdung hinausgezögert und die Aktivität verlängert wird.
Eiweiß
- liefert Energie in den späten Phasen längerer Übungen – Wenn die Glykogenspeicher der Muskeln abnehmen, wie es häufig in den letzten Phasen von Ausdaueraktivitäten der Fall ist, baut der Körper Aminosäuren, die im Skelettmuskelprotein enthalten sind, in Glukose um, um bis zu 15 Prozent der benötigten Energie zu liefern.
- Bietet Energie, wenn die tägliche Ernährung nicht genügend Gesamtkalorien oder Kohlenhydrate enthält – in dieser Situation ist der Körper gezwungen, seinen Energiebedarf durch Eiweiß zu decken, was zum Abbau von Muskelmasse führt.
Erfahren Sie mehr über die Ernährung im Ausdauersport, Dritte Auflage.