Ihr Körper nutzt während des Trainings zwei Arten des Stoffwechsels, um den für Ihre Muskeln benötigten Brennstoff bereitzustellen. Erfahren Sie mehr über den aeroben und anaeroben Stoffwechsel, wie sie funktionieren und was das für Sie bedeutet, wenn Sie trainieren.
Übersicht
Deranaerobe Stoffwechsel ist die Erzeugung von Energie durch die Verbrennung von Kohlenhydraten in Abwesenheit von Sauerstoff. Er tritt auf, wenn die Lunge nicht genügend Sauerstoff in den Blutkreislauf abgeben kann, um mit dem Energiebedarf der Muskeln Schritt zu halten. Der anaerobe Stoffwechsel wird im Allgemeinen nur für kurze Aktivitätsstöße verwendet, z. B. wenn Sie beim Laufen oder Radfahren sprinten oder schwere Gewichte heben.
Wenn nicht genügend Sauerstoff im Blutkreislauf vorhanden ist, können Glukose und Glykogen nicht vollständig zu Kohlendioxid und Wasser abgebaut werden. Stattdessen wird Milchsäure produziert, die sich in den Muskeln ansammeln und die Muskelfunktion beeinträchtigen kann.
Deraerobe Stoffwechsel ist die Art und Weise, wie Ihr Körper Energie durch die Verbrennung von Kohlenhydraten, Aminosäuren und Fetten in Gegenwart von Sauerstoff erzeugt. Verbrennung bedeutet Verbrennen, weshalb man von der Verbrennung von Zuckern, Fetten und Proteinen zur Energiegewinnung spricht. Der aerobe Stoffwechsel wird für die anhaltende Produktion von Energie für das Training und andere Körperfunktionen verwendet. Beispiele für Übungen, die den aeroben Stoffwechsel nutzen, sind Gehen, Laufen oder Radfahren mit anhaltender Anstrengung.
Ihr Körper wechselt oft zwischen aerobem und anaerobem Stoffwechsel während sportlicher Aktivitäten, die sowohl kurze Sprints als auch anhaltendes Joggen erfordern, wie z. B. beim Fußball, Tennis und Basketball.
Grundlagen des Stoffwechsels
Der Stoffwechsel bezieht sich auf die Prozesse, die Ihr Körper verwendet, um Nährstoffe aufzuspalten, Verbindungen zu bilden, die die Zellen zur Energiegewinnung nutzen können, und diese Verbindungen zum Betrieb der Zellfunktionen zu verwenden. Ihr Körper sondert Enzyme ab, um die Nahrung in Zucker, Proteine und Fette zu zerlegen. Dann kann jede Zelle Ihres Körpers diese aufnehmen und sie in aeroben oder anaeroben Stoffwechselprozessen verwenden, um Adenosintriphosphat (ATP) zu bilden, das der in der Zelle verwendete Brennstoff ist.
Die Kalorien aus der Nahrung werden auf diese Weise verbrannt, um in jeder Zelle Energie zu erzeugen. Der Gesamtstoffwechsel Ihres Körpers umfasst die Muskelkontraktion, die Atmung, den Blutkreislauf, die Aufrechterhaltung der Körpertemperatur, die Verdauung der Nahrung, die Ausscheidung von Abfallstoffen und die Funktionen des Gehirns und des Nervensystems.
Die Rate, mit der Sie Kalorien verbrennen, wird als Ihre Stoffwechselrate bezeichnet.
Während des Trainings erhöhen Sie nicht nur den Stoffwechsel in Ihren Muskeln, sondern auch in Ihrem Atmungs- und Kreislaufsystem. Sie benötigen eine schnellere Atem- und Herzfrequenz, um Ihre Muskeln mit Sauerstoff und Nährstoffen zu versorgen. Ihr Körper muss auch härter arbeiten, um eine Überhitzung zu verhindern, z. B. durch Schwitzen.
Anaerober vs. aerober Stoffwechsel
Der anaerobe Stoffwechsel ist nicht so effizient wie der aerobe Stoffwechsel. Ein Molekül Glukose kann im anaeroben Stoffwechsel nur drei ATP-Moleküle produzieren, während es im aeroben Stoffwechsel 39 produziert. ATP ist der Treibstoff für die Muskeln.
Der anaerobe Stoffwechsel kann nur Glukose und Glykogen nutzen, während der aerobe Stoffwechsel auch Fette und Eiweiß abbauen kann. Intensive Trainingseinheiten im anaeroben Bereich und im Bereich der roten Linie mit einer Herzfrequenz von über 85 Prozent der maximalen Herzfrequenz führen dazu, dass der anaerobe Stoffwechsel als Brennstoff für die Muskeln verwendet wird.
Während Ihr Körper auf natürliche Weise die Energiewege nutzt, die die Aufgabe am besten erfüllen, haben Sie die Wahl, wie anstrengend Sie trainieren. Trainingsprogramme für verschiedene Sportarten und Aktivitäten sind so konzipiert, dass sie den aeroben und anaeroben Stoffwechsel optimal nutzen.
Allgemeine Prinzipien von Krafttrainingsprogrammen für Sportarten
Milchsäure und Training
Milchsäure ist ein Nebenprodukt der anaeroben Glykolyse und des anaeroben Stoffwechsels, die beide bei anstrengender Bewegung auftreten. Obwohl Milchsäure vom Herzen als Brennstoff verwendet wird, verlangsamt eine übermäßige Menge an Milchsäure in Ihren Skelettmuskeln die Kontraktionen und verhindert, dass Sie Ihre Spitzenleistung aufrechterhalten können.
Wenn Ihre Muskeln den anaeroben Stoffwechsel nutzen, wird in Ihren Muskelzellen Milchsäure produziert. Bei mäßiger Trainingsintensität kann sie aus den Zellen diffundieren, aber bei kräftigen Muskelkontraktionen sammelt sie sich an. Wenn Sie mehr und mehr Milchsäure aufbauen, brennen Ihre Muskeln und werden ermüdet.
Oft ist dies bei Aktivitäten wie Gewichtheben zu spüren, aber Sie können es auch beim Laufen oder Radfahren im Sprint oder bergauf erreichen. Sie sind gezwungen, einen Gang zurückzuschalten und langsamer zu werden, damit sich Ihre Muskeln erholen können und die Milchsäure aus den Zellen diffundieren kann. Die Milchsäure wird von der Leber weiter zu Glukose verarbeitet, die als Brennstoff verwendet wird, wodurch der Kreislauf geschlossen wird.
Was bei anaerobem Training passiert
- Der anaerobe Stoffwechsel produziert Milchsäure, die sich in den Muskeln bis zu dem Punkt ansammeln kann, an dem Sie das „Brennen“ spüren. Dieses brennende Gefühl ist eine normale Nebenwirkung des anaeroben Stoffwechsels.
- Schnell zuckende Muskelfasern sind für schnelle Kontraktionen mehr auf den anaeroben Stoffwechsel angewiesen, ermüden aber auch schneller.
- Hochintensive Intervalle machen aus einer normalerweise aeroben Übung wie Ausdauerlauf eine anaerobe Übung. Der anaerobe Stoffwechsel wird benötigt, sobald Sie 90 % der maximalen Herzfrequenz überschreiten.
Verlangsamung des Milchsäureaufbaus
Sie können den Punkt, an dem sich Milchsäure aufbaut, mit spezifischen Trainingsprogrammen verbessern. Athleten nutzen diese oft, um ihre Leistung zu verbessern. Sie beinhalten ein Intervall- oder Steady-State-Trainingsprogramm, das sie an ihre Laktatschwelle bringt.
Außerdem ist es wichtig, sich richtig zu ernähren, damit die Muskeln gut mit Glykogen als Brennstoff versorgt sind. Die Laktatschwelle wird normalerweise zwischen 50 Prozent und 80 Prozent der VO2 max (maximale Sauerstoffaufnahme) eines Sportlers erreicht. Bei Spitzensportlern kann sie sogar noch weiter angehoben werden, so dass sie sich bei ihren Aktivitäten mehr anstrengen können.
Aerobe Energie
Im aeroben Stoffwechselprozess verwendet der menschliche Körper Glukose, um Adenosintriphosphat (ATP)-Moleküle zu produzieren. ATP ist der Treibstoff für Ihre Muskeln. Der anaerobe Stoffwechsel, der für kräftige Muskelkontraktionen verwendet wird, produziert viel weniger ATP-Moleküle pro Glukosemolekül und ist daher viel weniger effizient.
Der aerobe Stoffwechsel ist Teil der Zellatmung und beinhaltet die Energiegewinnung Ihrer Zellen durch Glykolyse, den Zitronensäurezyklus und Elektronentransport/oxidative Phosphorylierung. Es gibt eine detaillierte Chemie, wie der Körper Energie für das Training produziert.
Der Treibstoff Ihres Körpers
Der Körper verwendet den ganzen Tag über den aeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung, um die regelmäßige Aktivität der Zellen, Muskeln und Organe zu unterstützen. Aus diesem Grund haben Sie einen Grundumsatz, ein Niveau der Kalorienverbrennung, das nur zur Aufrechterhaltung der normalen Körperfunktionen benötigt wird, abgesehen von den durch körperliche Aktivität verbrannten Kalorien. Ein lebender Körper verbrennt immer einige Kalorien, auch im Ruhezustand.
Der aerobe Stoffwechsel ist auch der Grund dafür, dass die Lunge Sauerstoff aufnimmt, der vom Hämoglobin im Blut zu den Geweben transportiert wird. Der Sauerstoff wird im aeroben Stoffwechsel zur Oxidation von Kohlenhydraten verwendet und die Sauerstoffatome werden am Ende an den Kohlenstoff im Kohlendioxidmolekül gebunden, das ausgeschieden wird.
Die einzigen Nebenprodukte des Prozesses der aeroben Verstoffwechselung von Kohlenhydraten sind Kohlendioxid und Wasser. Diese entsorgt Ihr Körper durch Atmen, Schwitzen und Urinieren. Im Vergleich zum anaeroben Stoffwechsel, bei dem ebenfalls Milchsäure entsteht, sind die Nebenprodukte des aeroben Stoffwechsels leichter aus dem Körper zu entfernen. Das bedeutet weniger Muskelkater nach dem Training mit aerobem Stoffwechsel.
Vorteile
Ein aerobes Training wird bei einer Herzfrequenz von weniger als 85 % der maximalen Herzfrequenz durchgeführt und verwendet keine kräftigen Muskelkontraktionen. Ihr Körper ist in der Lage, einen konstanten Energiestrom aufrechtzuerhalten, indem er Kohlenhydrate und Fette mit aeroben Stoffwechselprozessen abbaut.
Bei einer moderaten Trainingsintensität atmen Sie ausreichend und der ATP-Bedarf Ihrer Muskeln ist langsam und konstant genug, dass Sie Glykogen in Glukose abbauen und gespeichertes Fett zum Abbau für Energie mobilisieren können. Sie können auch Kohlenhydrate aufnehmen, die der Körper nutzen kann, bevor alle Speicher aufgebraucht sind. Athleten, die dies falsch machen, erleben „bonking“ oder „hitting the wall“.
Beispiele
Bei aeroben Übungen werden große Muskelgruppen eingesetzt, um mindestens 10 Minuten am Stück die gleichen Aktionen auszuführen. Dadurch erhöht sich Ihre Herz- und Atemfrequenz, da Ihr Körper den für den aeroben Stoffwechsel benötigten Sauerstoff an die Muskeln abgibt. Dabei werden Zucker und Fette zur Energiegewinnung verbrannt.
Eine der einfachsten aeroben Übungen ist das Gehen in einem zügigen Tempo, bei dem Sie vielleicht ein wenig schwer atmen, aber immer noch in der Lage sind, in vollen Sätzen zu sprechen. Ein aerobes Gehtraining von 30 Minuten pro Tag kann das empfohlene Maß an körperlicher Aktivität bieten, um eine gute Gesundheit zu fördern.
Laufen, Radfahren, Rudern, Schwimmen, Skilanglauf und Cardio-Trainingsgeräte wie Ellipsentrainer, Stepper, Rudergeräte und Skimaschinen können alle ein aerobes Training bieten.
Sie können auch Tanzen als aerobe Aktivität genießen. Diese Aktivitäten können entweder in der mäßig intensiven oder der stark intensiven Zone liegen und sind aerob, solange Ihre Herzfrequenz nicht über 85 % Ihrer maximalen Herzfrequenz steigt.
Yoga und Tai Chi nutzen zwar den aeroben Stoffwechsel, erhöhen aber in der Regel die Herzfrequenz nicht genug, um als aerobes Training mit mittlerer Intensität zu gelten.
Gewichtsverlust
Wenn es Ihr Ziel ist, durch Training Gewicht zu verlieren, ist der aerobe Stoffwechsel Ihr Freund, da er Fett aus den Fettzellen entnimmt und es verbrennt, um Energie für die Muskeln zu erzeugen. Er verbrennt auch den verfügbaren und gespeicherten Zucker (Kohlenhydrate) in Ihren Zellen, so dass überschüssiger Zucker nicht in Fett umgewandelt wird.
Die Nahrung, die Sie essen, füllt Ihre verfügbaren Energiespeicher wieder auf. Wenn Sie nicht mehr Kalorien zu sich nehmen, als Sie verbrennen, werden Sie die zusätzlichen Nahrungskalorien nicht als Fett speichern. Sie müssen aber auch bedenken, dass durch Sport Muskeln aufgebaut werden, so dass Sie, während Sie Fett verlieren, auch Muskelmasse gewinnen können.