German-language YouTube teaching video from Online Trainer Lizenz explaining energy supply during exercise. The lecture defines basal metabolic rate and activity-related energy (PAL), gives macronutrient energy values (protein/carbs 4 kcal/g, fat 9 kcal/g, alcohol 7 kcal/g), explains immediate ATP and creatine-phosphate stores, contrasts anaerobic alactacid (phosphate-based) and anaerobic lactacid (anaerobic glycolysis, ~15–60 s) systems, and aerobic metabolism (glycogen and fat). It notes typical glycogen storage (up to ~500 g ≈ 2000 kcal) and demonstrates a bodybuilding tactic of 7 days carbohydrate depletion followed by 2 days carbohydrate loading to maximize muscle glycogen and appearance.
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Herzlich willkommen zum zweiten Modul Energiebereitstellung im Sport. Als erstes werden wir über den Energiebedarf sprechen. Das ist die Energie, die der Körper benötigt, um zu leben, also dass auch alle Organe hundertprozentig optimal funktionieren. Diese Energie erhalten wir natürlich in Form Lebensmittel natürlich. Die Energiewertigkeit der einzelnen Makronährstoffe werden in KJ oder auch Kilokalorien angegeben. Also zum Beispiel ein Gramm Eiweiß hat eine Energiewertigkeit von vier Kalorien, genauso wie ein Gramm Kohlenhydrate auch eine EnergiewertigKeit von vier Kalorien haben. Ein Gramm Fett wiederum hat eine Energiewertgkeit von neun Kalorien und ein Gramm Alkohol hat eine EnergiewertIGkeit von sieben Kalorien. Den Energiebedarf können wir grob in zwei Teile einmal unserem Grund Grundumsatz und einmal unseren Arbeitsumsatz. Diese beiden Umsätze zusammen ergeben unseren Gesamtumsatz, der wiederum gleichzustellend ist mit dem gesuchten Energiebedarf. Der Grundumsatz gibt an, wie viel Energie der menschliche Körper bei gleichbleibender Umgebungstemperatur und völliger Ruhe benötigt, um alle lebenswichtigen Funktionen, wie zum Beispiel Atmung, Stoffwechsel und auch natürlich die eigene Körpertemperatur 24 Stunden aufrechtzuerhalten, also kurz gesagt, um zu überleben. Der Grundumsatz ist dabei abhängig vom Alter, vom Körperbau, von der Größe, vom Gewicht, vom Geschlecht, aber natürlich auch vom Körperfettanteil und von der Muskelmasse. Ein großer, muskulöser Mann verbraucht dementsprechend viel mehr Energie, um am Leben erhalten zu werden, als eine kleine, schmächtige Frau. Den Grundumsatz kann man ungefähr errechnen, indem man das Körpergewicht 1 kg mal 24 Stunden rechnet. Jetzt kommen wir zum Arbeitsumsatz. Wir liegen ja nicht nur 24 Stunden lang regungslos herum, sondern wir bewegen uns auch aktiv, egal ob wir jetzt Treppen steigen, ob wir einkaufen gehen, ob wir hart intensiv trainieren oder auch ob wir uns aufgeregt mit jemandem unterhalten. Alle diese Funktionen und Vorgänge benötigen natürlich wieder Energie. Zur Berechnung gibt es die sogenannten PAL Werte, die wir euch jetzt hier einblenden. Der PAL Faktor steht für Physical Activity Level, den man entsprechend seiner Aktivität zuordnen kann. Diesen PALWert multiplizierst du dann mit deinem Grundumsatz und kommst so auf deinen Gesamtumsatz. Da wir aber nicht nur 24 Stunden schlafen, wie in der ersten Zeile zu sehen, oder 24 Stunden herumgehen und herumstehen, wie zum Beispiel in der fünften Zeile zu sehen, gehen wir zur genauen Rechnung davon aus, dass wir unsere Tagesabläufe in drei Teile aufteilen, also acht Stunden Schlaf, acht Stunden Arbeit und acht Stunden Freizeit. Diese müssen wir dann jeweils miteinander verrechnen und der Mittelwert hieraus, den nehmen wir und multiplizieren wir mit unserem Grundumsatz und schon haben wir unseren Gesamtumsatz relativ einfach und relativ genau berechnen können. Nun kommen wir zur genauen Energiebereitstellung im Sport. Wenn wir uns körperlich sportlich betätigen, muss auch Muskelarbeit aufgewendet werden. Für diese Arbeit benötigen wir den Treibstoff Adenosintrifosphat, kurz ATP. ATP ist ein energiereiches Phosphat, welches durch seine Spaltung die Muskelkontraktion ermöglicht. Da die Muskelzelle allerdings nur eine ganz kleine geringe an ATP speichern kann, muss diese ständig im Muskelstoffwechsel immer wieder erzeugt werden, damit es dann in mechanische Energie umgewandelt werden kann. Neben dem ATP gibt es aber auch das ADP, das Kreatinphosphat. Wenn dieses Kreatin Phosphat gespalten wird, kann es auch sofort wieder ATP regenerieren und somit kann dies wiederum mechanische Energie und somit auch wieder in Muskelkontraktion umgewandelt werden. Diese beiden chemischen Phosphate sind aber nur, wie gesagt, in geringen Mengen verfügbar und reichen nur für die ersten Sekunden der Muskelbewegung. Für einen anhaltenden Energiefluss müssen jetzt also weitere Energiequellen dazu geschalten werden. Einmal die Kohlenhydrate in Form von Glycogen und und unsere Fette. Es können bis zu 500 Gramm Glykogen in Muskelzellen gespeichert werden, was ungefähr 2000 Kalorien entspricht. Der weitaus größere Energiespeicher oder Energielieferant in unserem Körper ist unser Körperfett, was nicht nur unter der Haut, sondern auch zwischen den Organen und sogar auch geringfügig in den Muskelzellen eingelagert werden kann. In welchem Ausmaß die Energiequellen eingezapft werden, hängt in erster Linie davon ab, wie schnell, wie lange und wie viel Energie im Muskel bereitgestellt werden kann und soll. Dazu müssen wir uns jetzt die anaerobe und die aerobe Energiebereitstellung genauer anschauen. Wie du hier in der Tabelle erkennen kannst, wird die anaerobe Energiebereitstellung nochmal in die beiden Bereiche Alactazid, der Energiebereich der Phosphate, und Lactazid, der Energiebereich der anaeroben Glucose, unterteilt. In der anaeroben alactaziden Energiebereitstellung wird die Energie durch die Spaltung der bereits erwähnten Phosphate gewonnen, die reicht aber wie gesagt, nur für die ersten paar Sekunden aus. In der anaeroben laktaziden Energiebereitstellung wird die Energie durch die anaerobe Glucose gewonnen. Da dieser Vorgang aber ohne Sauerstoff nur ungefähr 15 bis 60 Sekunden andauern kann, entsteht hierbei ein unvollständiger Glucoseabbau, der zu einer Lactatbildung führt. Dauert die Belastung Allerdings länger als 60 Sekunden, kommen wir unter Sauerstoffzugabe in den aeroben Bereich, in dem die beiden Energieträger Kohlenhydrate und Fette ihre Hauptrolle spielen. Es findet jetzt ein vollständiger Glukoseabbau statt und gleichzeitig wird auch durch die Lipolyse, also durch die Fettverbrennung, Energie gewonnen. Bei sehr intensiven aeroben Belastungen wird die Hauptenergie aus den Kohlenhydraten gewonnen, bei weniger intensiven, aber länger andauernden Belastungen hauptsächlich aus den Fettspeichern. Gleichzeitig wird auch das im anaeroben Bereich entstandene Lactat wieder abgebaut. Ich mache mir diese Eigenschaft zum Beispiel bei meiner eigenen Wettkampfvorbereitung im Bodybuilding zunutze. Also ich versuche durch diese anaeroben und aeroben, also die verschiedenen Energiebereitstellungsmöglichkeiten, meine Energie so zum Beispiel, ihr müsst euch vorstellen, sieben Tage vor dem Wettkampf versuche ich meine Energie hauptsächlich aus den Glykogenspeichern zu holen. Dementsprechend trainiere ich auch so und dementsprechend fahre ich meine Kohlenhydratzufuhr auf ein Minimum runter. Somit wird mein Körper immer noch Tag für Tag die Energie aus meinem Glykogenspeicher nutzen. Meine Glykogenspeicher, wie ich ja schon gesagt habe, ungefähr 500 Gramm, ungefähr 2000 Kalorien, werden dabei auf ein Minimum leer gemacht. Man kann die glykogenspeicher nicht zu 100 Prozent leer bekommen, aber auf ein Minimum runterfahren. Sieben Tage Low Carb, sieben Tage kein Kohlenhydrate, aber sieben Tage so trainieren, dass ich hauptsächlich meine Energie aus dem Glykogenspeicher nehme. Dadurch kommt der Körper in eine Hungerperiode. Der Körper zehrt wirklich die letzte Energie aus den Glykogenspeichern raus und dabei entwässere ich mich auch noch. Das heißt, ich trinke extrem viel, sodass das ganze Wasser aus meinem Körper, wenn oben ganz viel Wasser reinkommt, kommt auch unten ganz viel Wasser wieder raus und somit entwässert der Körper und leert meine ganzen Glykogenspeicher. So, jetzt zwei Tage vor dem Wettkampf fahre ich meine Kohlenhydratzufuhr auf ein Maximum hoch. Also ich esse zwei Tage lang vor dem Wettkampf nur Kohlenhydrate, die ganze Zeit Kohlenhydrate. Da der Körper jetzt sieben Tage in dieser Hungerperiode war, neigt er dazu, jetzt diese Glykogenspeicher, also die maximale Anzahl an Glykogenspeicher, die meine Muskeln haben, zu überladen, also aufzuladen, aufzufüllen und noch etwas mehr aufzufüllen, weil er vielleicht davon ausgeht, oh, nächste Woche könnte wieder so eine Hungerperiode sein. Und genau durch diesen Effekt, durch dieses Aufladen, durch dieses etwas überladen, wirkt der Körper oder wirken die Muskeln dann richtig prall gefüllt und somit habe ich dann wieder eine etwas bessere Form auf der Bühne.
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