Der aerobe und anaerobe Energiestoffwechsel sorgt dafür, dass der Körper optimale Bedingungen für die Umwandlung von ADP in ATP vorfindet. Dieses wird dann wieder in ADP gespalten, wodurch in den Muskeln Energie erzeugt wird. Lesen Sie hier weiter und erfahren Sie mehr darüber sowie darüber, wie Sie Ihren aeroben und anaeroben Energiestoffwechsel trainieren können.

Beim Sport oder Training sorgen Lunge und Blutkreislauf für die Energieversorgung der Muskeln. Diese Energie wird in Form von Sauerstoff und Nährstoffen zugeführt und anschließend in den Muskeln in Energie umgewandelt.

Reicht diese Energie für Ihr Aktivitätsniveau nicht aus, können die Muskeln kurzzeitig auch auf in ihnen gespeicherte Nährstoffe zurückgreifen. Dies geschieht beispielsweise durch die Umwandlung von Kohlenhydraten in Milchsäure.

Es gibt jedoch einen grundlegenden Unterschied in der in den Muskeln erzeugten Energie. Der Unterschied liegt darin, ob Sauerstoff im Zusammenhang mit dem Energieumsatz verwendet wird oder nicht.

Aerober Energiestoffwechsel

Hierbei deckt die Verbrennung von Nährstoffen mithilfe von Sauerstoff den Großteil unseres normalen Energieverbrauchs. Das ist der Fall, wenn wir gehen, joggen oder Aktivitäten nachgehen, die einen gleichmäßigen und relativ stabilen Energiebedarf erfordern.

Man spricht von aerobem Energiestoffwechsel, weil dabei Sauerstoff verbraucht wird.

Der aerobe Energiestoffwechsel findet während der Atmung statt. Der dabei entstehende Sauerstoff wird in der Lunge ausgeschieden und anschließend über den Blutkreislauf zu den Muskelzellen und den verschiedenen Organen des Körpers transportiert.

Hier wird der Sauerstoff genutzt, um Nährstoffe zu verbrennen, damit die Muskeln Energie gewinnen können. Dabei entsteht Kohlendioxid, das zurück zur Lunge transportiert und ausgeatmet wird. Anschließend wird neuer, frischer Sauerstoff eingeatmet, und der Prozess beginnt von Neuem.

Der aerobe Energieumsatz hängt daher davon ab, dass Sie trainiert haben, effizient zu atmen, und über starke Lungen verfügen, die möglichst viel Sauerstoff aus der Atemluft aufnehmen und beim Ausatmen möglichst viel Kohlendioxid abgeben können. Außerdem benötigen Sie ein starkes Herz, das Sauerstoff durch den Körper pumpen kann.

Anaerober Energiestoffwechsel

Der aerobe Energieumsatz ist somit ausreichend für ein gleichmäßiges Energieniveau. Bei zusätzlicher Belastung können die Muskeln jedoch auch Energie gewinnen, indem sie energiereiche Phosphate in den Muskeln und Kohlenhydrate ohne Sauerstoff abbauen. Dies wird als anaerober Energiestoffwechsel bezeichnet.

Dies ist jedoch nur für einen kürzeren Zeitraum möglich, beispielsweise bei Tempowechseln oder wenn hochintensive Bewegungen erforderlich sind, etwa beim Sprintstart über 400, 800 oder 1500 Meter. Für den Rest des Rennens steht Ihnen ab dem Startblock ausreichend Energie aus dem aeroben Energieumsatz zur Verfügung.

Der anaerobe Energieumsatz ist davon abhängig, dass Ihnen ausreichend Kohlenhydrate zur Verfügung stehen, wenn Sie zusätzliche Energie benötigen.

Grundlegend für unser Überleben

Die beiden Energiesysteme waren für das Überleben unserer Spezies von grundlegender Bedeutung. Denn während wir im Alltag mit der aeroben Energieumwandlung auskamen, stand uns im Falle einer Bedrohung, vor der wir fliehen mussten, stets die anaerobe Energieumwandlung zur Verfügung.

Zum Beispiel ein Raubtier, das uns angreifen würde. Oder eine andere bedrohliche Situation.

Die chemische Erklärung der Muskelenergie

Wenn Sie Ihr Training wirklich ernst nehmen, sollten Sie Ihren aeroben Energiestoffwechsel trainieren und gleichzeitig sicherstellen, dass Sie genügend Kohlenhydrate für den anaeroben Energiestoffwechsel zu sich nehmen.

Um zu verstehen, warum die beiden Formen des Energiestoffwechsels so wichtig für Ihre Leistungsfähigkeit sind, müssen wir uns die chemischen Prozesse, die der Energiebildung in Ihren Muskeln zugrunde liegen, genauer ansehen.

Dies geschieht rein chemisch dadurch, dass Adenosintriphosphat – auch ATP abgekürzt – in Adenosindiphosphat – abgekürzt ADP – gespalten wird.

ATP besteht aus dem Protein Adenosin und den drei Phosphatgruppen, die ihm seinen Namen geben. Zwischen den letzten beiden Phosphatgruppen befinden sich energiereiche Bindungen. Werden diese gespalten, sodass ATP in ADP umgewandelt wird, wird eine große Menge Energie direkt an die Muskeln freigesetzt. Diese Energie nutzen die Muskeln zur Kontraktion oder Dehnung.

Von ADP und zurück zu ATP

Leider kann der Körper nur eine geringe Menge ATP speichern, da es ein relativ schweres und instabiles Molekül ist. Daher muss ADP kontinuierlich in ATP umgewandelt werden, damit Ihnen für Ihre Aktivitäten stets genügend Energie zur Verfügung steht.

Dies geschieht, wenn dem ADP-Molekül durch die energieproduzierenden Prozesse im Körper Energie zugeführt wird. Dadurch kann das Adenosinprotein die letzte Phosphatgruppe wieder aufnehmen und zu ATP werden. Anschließend kann die Energieproduktion in den Muskeln von neuem beginnen.

Diese energieerzeugenden Prozesse finden statt, indem Fette und Kohlenhydrate in kleinen Zellstrukturen der Muskeln, den Mitochondrien, abgebaut werden. Dabei wird ADP in ATP umgewandelt. Dieser Prozess benötigt Sauerstoff (aerob), der den Muskeln über ein haarfeines Netzwerk von Blutgefäßen, die Kapillaren, zugeführt wird.

Sie winden sich zwischen den Muskelfasern hindurch, sodass der Sauerstoff leicht an die Muskeln abgegeben und das Kohlendioxid leicht von den Muskeln wegtransportiert werden kann.

Aerobes Training hat einige wichtige Ziele:

• Verbesserung (oder Aufrechterhaltung) der Fähigkeit des Kreislaufs, Sauerstoff zu transportieren, sodass ein größerer Teil der gesamten Energiefreisetzung bei intensiver Arbeit durch aerobe Prozesse erfolgen kann.
• Verbesserung (oder Erhaltung) der Fähigkeit der Muskeln, den zugeführten Sauerstoff zu nutzen und Fett zu verbrennen und dadurch länger arbeiten zu können.
• Verbesserung (oder Erhaltung) der Fähigkeit des Körpers, sich nach harter Arbeit zu erholen und somit schneller für eine neue intensive Arbeitsperiode bereit zu sein.

Das Training kann in drei Intensitätsstufen unterteilt werden.

• Training mit niedriger Intensität (Erholung)
  Hier trainieren Sie im Bereich von 50-80 % Ihrer maximalen Herzfrequenz.
• Training mit moderater Intensität (Ausdauertraining – z. B. Laufen in einem bestimmten Tempo über einen längeren Zeitraum)
  Hier trainieren Sie im Bereich von 70-90 % Ihrer maximalen Herzfrequenz.
• Hochintensives Training (Intervalltraining – z. B. 4x2-km-Intervalle)
  - Hier trainieren Sie im Bereich von 80-100 % Ihrer maximalen Herzfrequenz.

Anaerobes Training hat einige wichtige Ziele:

• Verbesserung (oder Aufrechterhaltung) der Fähigkeit des Körpers, schnell zu reagieren und bei maximaler Belastung schnell Kraft zu erzeugen.
• Verbesserung (oder Erhaltung) der Fähigkeit der Muskeln, bei starker Belastung schnell und kontinuierlich Energie zu gewinnen.
• Verbesserung (oder Erhaltung) der Fähigkeit des Körpers, sich nach harter Arbeit zu erholen.

Anaerobes Training lässt sich in zwei Haupttrainingsbereiche unterteilen, die sich jedoch hinsichtlich der Trainingsintensität überschneiden:

1. Schnelligkeits- und Ausdauertraining

1. Toleranztraining
2. Produktionsschulung

1. Schnelligkeitstraining

Kurz gesagt, beim anaeroben Training ist die Intensität sehr hoch, und man trainiert oft in sehr kurzen Zeiträumen.

Schnelligkeitstraining

• Die Arbeitszeit beträgt typischerweise 2-10 Sekunden, die Pause ist sehr lang, da die Arbeitsintensität 100% beträgt.

Schnelligkeits- und Ausdauertraining wird üblicherweise in zwei Hauptkategorien unterteilt:

Toleranztraining (Training der anaeroben Kapazität)

• Die Arbeitsintensität beträgt 30-100% der Maximalleistung, und je höher die Intensität, desto länger die Pause.
• Zum Beispiel 10 x 400 Meter mit einer 5-minütigen Pause bei einer Intensität, die ungefähr 80 % der maximalen Intensität entspricht - oder es können 10 x 1 Minute Sprints im Wald sein, bei denen man läuft und darauf achtet, während der Pause langsam zu joggen, um einen großen Tempowechsel zu erzielen.

Produktionstraining (Training des anaeroben Effekts)

• Die Arbeitsintensität beträgt 60-100% der maximalen Intensität, und die Pausen sind länger als beim Belastungstraining.
• Zum Beispiel 6 x 200 m bei 90 % der maximalen Intensität mit einer 6-8-minütigen Pause.

Anders ausgedrückt, lässt es sich auf Folgendes reduzieren:
Aerob = Training des Kreislaufsystems.
Anaerob = Belastungstoleranztraining (Milchsäure)