ATP – Die Schlüsselsubstanz der Energiebereitstellung

Jeff 15. Mai 2010 1

ATP (= Adenosintriphosphat) stellt die alleinige und unmittelbar verwertbare Energiequelle des menschlichen Körpers dar. Durch die Spaltung von ATP wird Energie freigesetzt, die zur Muskelarbeit notwendig ist. ATP ist somit die Schlüsselsubstanz der Energiebereitstellung. Seine Spaltung schafft die Voraussetzung für jede Art von körperlicher Bewegung. ATP liegt im Muskel allerdings nur in sehr kleinen Mengen in gespeicherter Form vor. Diese Vorräte reichen lediglich für maximale Belastungszeiträume von 3-4 Sekunden aus. Nach dieser Zeitspanne ist das ATP-Reservoire aufgebraucht und keine weitere Bewegung mehr möglich. ATP muss demnach über verschiedene Wege ständig wieder neu aufgebaut und bereitgestellt werden (= ATP-Resynthese).

Auswirkungen auf dein Krafttraining

Beim Krafttraining wird ATP im Zuge der sog. anaerob alaktaziden sowie anaerob laktaziden Energiegewinnung neu aufgebaut. Anaerob alaktazide Energiegewinnung: Die Muskelzelle verfügt außer dem geringen ATP-Vorrat noch über einen weiteren Energiespeicher mit ähnlich geringer Kapazität, das Kreatinphosphat. Dieses liegt im Muskel in etwa 3-4x höheren Konzentrationen als das ATP vor. Sein Energiepotential reicht für ca. 8-10 Sekunden. Damit kann für relativ kurze und hochintensive Sätze (Kraftaufbautraining) bzw. die ersten Wiederholungen eines Satzes also die Energie für die Muskelarbeit direkt aus den zellulären Energiespeichern gewonnen werden. Diese Form der ATP-Bereitstellung läuft ohne Sauerstoff (= anaerob) ab und ist zeitlich viel zu kurz, als dass Laktat entstehen könnte (= alaktazid). Zum Vergleich: Der ATP- und Kreatinphospat-Vorrat im Muskel würde einem Motorrad mit dem Kraftstoff „Super-Plus“ entsprechen. Mit dieser Tankfüllung kann mit maximaler Geschwindigkeit gefahren werden, jedoch wäre nach 8-10 Sekunden und wenigen Kilometern der Tank leer. Anaerob laktazide Energiegewinnung (= anaerobe Glykolyse): Dauert eine Belastung / ein Trainingssatz länger als ca. 10 Sekunden an (Muskelaufbau- oder Muskelstraffungstraining), so reicht das Energiepotential des Kreatinphosphats nicht mehr aus, um ATP weiterhin neu herzustellen zu können. In diesem Fall beginnt der Körper Glukose (=Traubenzucker) zwecks ATP-Neubildung abzubauen. Durch den Glukoseabbau ohne Sauerstoffnutzung (anaerob) kann ebenfalls sehr schnell Energie in Form von ATP für die nächsten ca. 40-90 Sekunden produziert werden. Jedoch wird hierbei zunehmend Laktat gebildet (laktazid), welches schließlich zur leistungsbegrenzenden Größe wird. Zum Vergleich: Dieser Weg der Energiebereitstellung würde einem Turbo-PKW mit dem Kraftstoff „Super“ entsprechen. Diese Tankfüllung würde ebenfalls eine sehr hohe Geschwindigkeit ermöglichen, jedoch wäre auch hier nach kurzer Zeit – ca. 40-90 Sekunden – die Fahrt zu Ende.

Auswirkungen auf dein Ausdauertraining

Beim Ausdauertraining besitzt das Herzkreislaufsystem genügend Zeit, um zwecks Energiegewinnung Sauerstoff in die entsprechende Muskulatur zu transportieren. Die Wiederherstellung von ATP kann also auf aerobem Weg geschehen. Je intensiver die Belastung dabei gewählt wird, desto mehr Glukose und entsprechend weniger Fette werden zur ATP-Wiederherstellung herangezogen. Diese Energiebereitstellungsform wird auch aerobe Glykolyse genannt und kann für ca. 30-90 Minuten Energie zur ATP-Neubildung liefern. Zum Vergleich: Der aerobe Abbau von Glukose würde einem PKW der Mittelklasse mit dem Kraftstoff „Normal-Benzin“ entsprechen. Zwar werden mit dieser Tankfüllung keine Höchstgeschwindigkeiten erreicht, können trotzdem relativ schnell weite Distanzen und damit Fahrten von bis zu 90-minütiger Dauer zurückgelegt werden. Dann wäre der Benzintank leer. Je weniger intensiv die Ausdauerbelastung und je besser der Ausdauertrainingszustand, desto mehr Fette und weniger Glukose/Kohlenhydrate werden zur ATP-Neubildung herangezogen. Diese Energiebereitstellungsform wird auch Lipolyse genannt und kann für mehrere Stunden Energie zur ATP-Neubildung liefern. Denn während ein Glukosemolekül nur noch einmal in zwei kleinere Moleküle aufgespalten werden muss, um endgültig zwecks ATP-Neubildung verstoffwechselt werden zu können, muss ein Fettsäuremolekül sieben- bis neunmal zerlegt werden, um anschließend energetisch zur ATP-Wiederherstellung nutzbar zu sein. Diese Tatsache erklärt, warum die Belastungsintensität bei der Energienutzung durch Fettsäuren wesentlich geringer ist, als bei der Kohlenhydratnutzung. Die Abbauschritte der Fettsäuren sind wesentlich länger und benötigen viel mehr Zeit. Jedoch entsteht pro Fettmolekül eine weitaus größere Energiemenge als bei einem Glukosemolekül. Dadurch und aufgrund der enormen Fettspeichergröße wird eine wesentlich längere Belastungsdauer als bei überwiegender Kohlenhydratnutzung ermöglicht. Zum Vergleich: Der aerobe Abbau der Fette (=Lipolyse) würde einem LKW mit „Dieselkraftstoff“ entsprechen. Damit können zwar nur relativ niedrige Geschwindigkeiten gefahren werden, jedoch reicht der Treibstoffvorrat für Fahrten von bis zu fast unbegrenzter Länge und damit über sehr weite Entfernungen.

Zusammenfassung

ATP ist die einzige, universelle Energiequelle des Körpers, die allerdings nur in sehr stark begrenztem Maß vom Körper gespeichert werden kann und deshalb ständig neu hergestellt werden muss. Die schnellste Wiederherstellungsform erfolgt über die Kreatinspeicher und wird anaerob alaktazide Energiegewinnung genannt. Danach folgt die anaerob laktazide Energiegewinnung – auch anaerobe Glykolyse genannt – wobei die ATP-Wiederherstellungsrate nur halb so schnell wie beim Kreatin erfolgt, jedoch immer noch doppelt so schnell wie bei der sich anschließenden aeroben Glykolyse. Wiederum nur halb so schnell erfolgt der aerobe Fettabbau, die sog. Lipolyse, – der langsamste aber wirtschaftlichste Weg der Energiefreisetzung. Allerdings laufen die einzelnen ATP-wiederherstellenden Prozesse niemals isoliert voneinander ab, sondern greifen wie Zahnräder ineinander.

Ein Kommentar »

  1. Alexander Graf 18. Oktober 2010 at 23:48 -

    sehr informativ, danke sehr ! weiter so !

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