Sport und Stoffwechsel

Hallo! Bestimmt hast du schon einmal gehört, wie Muskelkater entsteht. Nach einer langen Trainingseinheit tun unsere Muskeln weh. Am schlimmsten zwei Tage danach. Eine Theorie ist, dass der Schmerz von der Übersäuerung des Muskels herrührt, die durch die Milchsäuregärung entsteht. Ist das wahr oder falsch? In diesem Video geht es um Sport und unseren Stoffwechsel. Du wirst die Muskeltypen, Disziplinen und Unterschiede von Kraftsport und Ausdauersport kennen lernen, mehr über die Energieversorgung, den Trainingseffekt und die Begriffe „Atrophie“ und „Superkompensation“ erfahren. Beginnen wir mit den Muskeltypen. Man unterscheidet die langsam reagierenden, dunkelroten ST-Fasern für Dauerbelastung von den schnellen, hellroten FT-Fasern für kurze Belastungen. Die Bezeichnungen kommen aus dem Englischen und stehen für „slow twitch“ und „fast twitch“. Wie die Anteile bei jedem verteilt sind ist genetisch festgelegt, sodass nur die Muskelmasse durch Training vergrößert werden kann.  Die ST-Fasern sind durch ein Blutkapillarnetz gut durchblutet, enthalten viele Mitochondrien und viel Myoglobin. All das sind Anpassungen an eine gute Sauerstoffversorgung. Auf die kommt es beim Ausdauersport an. Disziplinen hierfür sind Rudern, Schwimmen, Radrennen und Langstreckenläufe. Die Bewegungsabläufe müssen so koordiniert und effizient wie möglich ablaufen, um möglichst wenig Energie für die gleiche Leistung zu verbrauchen. FT-Fasern hingegen sind für eine schnelle Kraftumsetzung und Koordination ausgelegt, ermüden aber schnell. Sie zeichnen sich durch Reserven von ATP, Kreatinphosphat und Glykogen aus, alles energiereiche Stoffe. Bei Kraftsport wie Fechten und Sprinten kommt es auf Dynamik und schnelle Koordination an. In den Muskeln laufen für die Energieversorgung verschiedene biochemische Prozesse ab. Mit der Dauer der Belastung verändern sich die Vorgänge, durch die Energie bereitgestellt wird. Für die ersten zehn Kontraktionen reicht der ATP-Vorrat im Muskel. Für weitere 50 muss auf die Kreatinphosphatreserve zurückgegriffen werden. Hier wird ATP gebildet, indem die Phosphatgruppe des Stoffs auf ADP übertragen wird. Ist auch dieser Speicher aufgebraucht, kommt es zum Abbau von energiereicher Glukose, welche aus Glykogen in Muskel und Leber gewonnen wird. Hier gibt es zwei Reaktionswege: Steht genug Sauerstoff zu Verfügung, läuft der Vorgang aerob ab und viel ATP wird bereitgestellt. Bei trainierten AusdauersportlerInnen ist das der Fall. Ist zu wenig Sauerstoff vorhanden, zum Beispiel bei der Ausübung eines Sprints oder anderer Kraftsportarten, ist die Reaktion anaerob. Glukose wird erst in Pyruvat, dann in Milchsäure umgewandelt und wenig ATP entsteht. Der erste Prozess heißt Zellatmung, der zweite Milchsäuregärung. Um die Leistung zu steigern, muss sich der eigene Körper an die Belastung einer Sportart anpassen. Hier spricht man vom sogenannten „Trainingseffekt“. Nicht nur die Kraft und der Querschnitt der Muskeln muss vergrößert werden, sondern auch die Anzahl und Größe der energiebereitstellenden Mitochondrien. Bestimmte Enzyme, die wir für den aeroben und anaeroben Stoffwechsel brauchen, müssen vermehrt werden. Damit mehr Sauerstoff im Muskel ankommt, wird mehr Myoglobin gebildet und die Durchblutung verbessert. Für mehr Ausdauer wird oft auf das Intervalltraining zurückgegriffen, bei dem starke und geringe Belastung sich abwechseln. Herzschlagvolumen, die Masse der Herzmuskeln, Glykogenreserven und Erythrozytenzahl nehmen zu. Beim Krafttraining hingegen reichen wenige kurze Trainingseinheiten. Die Muskelfasern werden dicker durch eine Vervielfältigung der Myofibrillen. Hier kommt der Begriff „Atrophie“ ins Spiel: Die durch Krafttraining vergrößerten Fasern werden nicht besser durchblutet, wie dies beim Ausdauertraining der Fall ist. Dadurch bleibt die Dauerleistung gleich und nicht belastete Muskeln werden abgebaut. Allgemein gilt, dass wir nach einer Erholungsphase von mehreren Stunden leistungsfähiger sind als zuvor. Dieser positive Trainingseffekt heißt „Superkompensationseffekt“. Fassen wir noch einmal zusammen: Man unterscheidet die langsamen, dunkelroten slow twitch „ST-Fasern” von den schnellen, hellroten fast twitch „FT-Fasern”. Für Ausdauersport wie Radfahren oder Rudern braucht man vor allem ST-Fasern, die sich durch eine hohe Anzahl an Mitochondrien und Myoglobin auszeichnen. Beim Kraftsport wie Fechten oder Sprinten kommt es auf große Reserven an ATP, Kreatinphosphat und Glykogen in den FT-Fasern an. Diese drei Stoffe stellen die Energieversorgung sicher, wobei Glykogen in Glukose umgewandelt wird, aus der wiederrum ATP gewonnen wird. Dieser Prozess läuft anaerob als Milchsäuregärung oder aerob als Atmungskette ab. Der Trainingseffekt bezeichnet Anpassungsvorgänge des Körpers an eine bestimmte Belastung und führt zur Leistungssteigerung. Werden nicht belastete Muskeln abgebaut, spricht man von „Atrophie“. Ein positiver Trainingseffekt nach einer Erholungsphase heißt „Superkompensationseffekt”. Doch kommen wir noch einmal auf unsere Ausgangsfrage zurück: Wird Muskelkater wirklich durch die anaerobe Milchsäuregärung und Übersäuerung des Muskels ausgelöst? Ist das wahr oder falsch? Falsch! Die Schmerzen entstehen durch kleine Entzündungen, durch mikroskopisch kleine Risse der Myofibrillen. Ich hoffe, du hast viel gelernt. Tschüss!