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Vielleicht hast du schon einmal von den verschiedenen Energiesystemen des Körpers beim Sport gehört. Es klingt technisch, ist aber eigentlich faszinierend, wie dein Körper Energie freisetzt, um sich bewegen zu können. In diesem Blog erfährst du alles über Energiesysteme und wie sie beim Sport zusammenarbeiten.
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Beim Sport brauchen deine Muskeln Energie, um sich zusammenziehen zu können. Diese Energie stammt aus Adenosintriphosphat (ATP), einem Molekül, das als direkte Energiequelle für deine Muskeln dient. Da dein Körper nur eine kleine Menge ATP speichern kann, gibt es drei Energiesysteme, die fortlaufend neues ATP bilden, jeweils auf ihre eigene Weise. Im Folgenden erfährst du, wie diese Systeme funktionieren.
Das Phosphatsystem, auch ATP-CP-System genannt, wird bei kurzen und explosiven Belastungen genutzt. Dabei verwendet dein Körper das in den Muskeln gespeicherte Kreatinphosphat, um blitzschnell neues ATP zu bilden. Wenn ATP in der Muskelzelle verbraucht wird, zerfällt es in Adenosindiphosphat (ADP) und eine freie Phosphatgruppe. Kreatinphosphat kann diese Phosphatgruppe dann an ADP abgeben, sodass erneut ATP entsteht. So können deine Muskeln noch etwas länger maximale Kraft leisten, bevor Ermüdung einsetzt.1
Das wichtigste Merkmal des Phosphatsystems ist, dass es in kurzer Zeit viel Energie freisetzen kann, etwa für eine kurze intensive Belastung. Für die Funktion dieses Energiesystems wird außerdem kein Sauerstoff benötigt. Da der Vorrat an Kreatinphosphat in den Muskeln jedoch begrenzt ist, reicht er nur etwa 10 bis 15 Sekunden, bevor die Energie erschöpft ist.1,2
Das zweite Energiesystem ist das glykolytische System, das Energie aus Glukose gewinnt. Dabei wird Glukose in mehreren Schritten zu Pyruvat umgewandelt. Während dieses Prozesses wird Energie (ATP) freigesetzt, unter anaeroben (ohne Sauerstoff) Bedingungen entstehen jedoch auch Laktat und H+-Ionen. Wenn die Belastung intensiver wird, läuft dieses System auf Hochtouren, und die Menge an H+-Ionen steigt an. Diese Anhäufung stört den Säuregrad in deinen Muskeln und verursacht das bekannte Brennen bei starker Belastung.
Das glykolytische System arbeitet ohne Sauerstoff und wird deshalb auch als anaerobes System bezeichnet. Es liefert schnell Energie, kann dies aber nur über eine begrenzte Zeit aufrechterhalten, meist zwischen 10 Sekunden und 3 Minuten, bevor Ermüdung und Übersäuerung auftreten.1,2
Das letzte Energiesystem des menschlichen Körpers ist das aerobe System. Wie der Name schon sagt, wird bei diesem System Energie mithilfe von Sauerstoff freigesetzt. Sowohl Fette, Kohlenhydrate als auch Eiweiße können abgebaut werden, um ATP zu produzieren. Dieses System kommt etwas langsamer in Gang, meist ab etwa 30 Sekunden nach Beginn der Belastung. Danach ist es ein effizientes System, mit dem dein Körper deine Muskeln stundenlang mit Energie versorgen kann.
Die Fettverbrennung liefert pro Gramm die meiste Energie, benötigt dafür aber auch am meisten Sauerstoff. Je intensiver die Belastung wird, desto stärker greift dein Körper auf Kohlenhydrate zurück. Eiweiße werden nur in Ausnahmefällen, etwa bei extremer Ausdauerbelastung, als Energiequelle genutzt.1,2
Willst du mehr über die Unterschiede zwischen aerob und anaerob erfahren? Dann lies den folgenden Blog: Aerob vs. anaerob trainieren: Was ist der Unterschied?
In der Praxis sind diese Systeme oft gleichzeitig aktiv, doch je nach Dauer und Intensität der sportlichen Belastung wird das eine System stärker genutzt als das andere. Bei sehr kurzen und intensiven Belastungen, zum Beispiel beim 100-Meter-Sprint, beziehst du deine Energie vor allem aus dem Phosphatsystem. Das glykolytische System ist aktiver, wenn die Belastungen etwas länger dauern. Denk zum Beispiel an mittlere Sprints oder kurze Schwimmdistanzen. Auch Intervalltraining mit Blöcken von 30 bis 90 Sek. spricht das glykolytische System an. Das aerobe System liefert die meiste Energie bei Sport mit niedriger Intensität über einen längeren Zeitraum, zum Beispiel bei typischen Cardio-Workouts wie Spazierengehen, Radfahren und Schwimmen. So hat jedes Energiesystem seine Vor- und Nachteile.
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Machen Sie den FitnesstestDu kannst dir die drei Energiesysteme als drei verschiedene Energiequellen vorstellen, jede mit eigener Kapazität und eigenem Tempo. Das Phosphatsystem liefert Energie blitzschnell, ist aber auch am schnellsten erschöpft. Das glykolytische System hält etwas länger durch und liefert in kurzer Zeit eine beachtliche Menge Energie. Das aerobe System kommt zwar langsamer in Gang, kann danach aber über längere Zeit Energie bereitstellen, weil es Sauerstoff und größere Energiereserven wie Fette und Kohlenhydrate nutzt. So ergänzen sich die drei Systeme, damit dein Körper bei jeder Art von Belastung ausreichend Treibstoff zur Verfügung hat.
Fragst du dich, was du am besten essen kannst, um die Übersäuerung deiner Muskeln hinauszuzögern? Dann schau dir diesen Blog an: Übersäuerung & Muskeln: 6 Ernährungstipps gegen übersäuerte Muskeln.
Es klingt alles schön und gut, wie genau die Energiesysteme funktionieren, aber was merkst du selbst eigentlich beim Sport davon? Vielleicht kennst du das Gefühl der Übersäuerung bei einem intensiven Training oder den Mann mit dem Hammer, der dich nach einem langen Cardio-Workout trifft. Das hat alles mit den Grenzen der Energiesysteme in deinem Körper zu tun. Irgendwann bist du nämlich nicht mehr in der Lage, deine Muskeln mit genug Treibstoff und Sauerstoff zu versorgen, um die Belastung aufrechtzuerhalten.
Zum Glück ist es möglich, die Energiesysteme durch Training effizienter arbeiten zu lassen. So kannst du zum Beispiel die Kapazität des Phosphatsystems verbessern. Viele kurze explosive Belastungen von 10 bis 15 Sekunden können letztlich dazu führen, dass mehr Kreatinphosphat in den Muskeln gespeichert wird.3
Fragst du dich, wie Kreatin deine sportliche Leistung verbessern kann? Schau dir auch diesen Blog an: Wofür ist Kreatin gut? 4 Vorteile
Für das glykolytische System gilt ebenfalls, dass Training das System reibungsloser arbeiten lassen kann. Beim Abbau von Glukose sind viele Enzyme beteiligt, deren abgestimmtes Zusammenspiel für eine effiziente ATP-Bildung sorgt.4 Außerdem ist die Anhäufung von H+-Ionen ein begrenzender Faktor dieses Energiesystems. Wenn diese Teilchen gut gepuffert werden können, kann das System länger aufrechterhalten werden. So könnte eine an Beta-Alanin reiche Ernährung die Pufferung unterstützen.5
Wie bei den anderen Systemen kann sich dein Körper auch anpassen, um das aerobe System effizienter arbeiten zu lassen. Vor allem die Mitochondrien, auch die Energiekraftwerke deines Körpers genannt, spielen dabei eine wichtige Rolle. Eine höhere mitochondriale Dichte ist ein Merkmal eines gut entwickelten aeroben Systems.6 Außerdem ist die maximale Fettverbrennung ein wichtiges Merkmal. Wenn dein Körper beim Sport länger in der Fettverbrennung bleiben kann, werden die Kohlenhydrate länger geschont und du musst seltener Energie aus begrenzten Systemen ziehen.7 Durch regelmäßiges Training kann dein Körper effizienter darin werden, die benötigte Energie freizusetzen.
Um deine Muskeln beim Sport mit genug Energie zu versorgen, hat dein Körper drei verschiedene Energiesysteme: das Phosphatsystem, das glykolytische System und das aerobe System. Welches System die Hauptrolle spielt, hängt von der Dauer und Intensität der Belastung ab. Kurze, explosive Aktivitäten stützen sich vor allem auf das Phosphatsystem, während längere und weniger intensive Trainings hauptsächlich das aerobe System nutzen. Durch regelmäßiges und gezieltes Training in verschiedenen Intensitäten lernt der Körper, diese Energiesysteme immer effizienter einzusetzen, sodass du dich weiter verbessern kannst!
