Energiebereitstellung im Körper

Energiebereitstellung im Körper ist die Gesamtheit der Stoffwechselwege, über die Kohlenhydrate und Fette aerob oder anaerob in ATP umgewandelt werden.

Definition

«Energiebereitstellung im Körper» bezeichnet die Gesamtheit der Stoffwechselwege, über die der Organismus die Energie für Bewegung und Grundfunktionen gewinnt. Endprodukt ist immer ATP; die Quellen sind vor allem die Makronährstoffe Kohlenhydrate und Fette, in geringem Mass Proteine.

Drei Systeme arbeiten dabei parallel, mit unterschiedlichem Anteil je nach Intensität und Dauer. Dieser Eintrag beschreibt die Grundlagen; die Einträge «Energiebereitstellung in Ruhe» und «Energiebereitstellung unter Belastung» behandeln die beiden Zustände im Detail.

System	Substrat	Sauerstoff	Leistung	Kapazität	Dominant bei
Phosphagen (ATP/Kreatinphosphat)	Kreatinphosphat	Nein	Sehr hoch	ca. 10 s	Sprint, Antritt
Anaerobe Glykolyse	Glykogen	Nein	Hoch	1–3 min	Intervalle oberhalb VT2
Aerober Stoffwechsel	Fette und Kohlenhydrate	Ja	Moderat	Stunden	Grundlage, Langdistanz

Warum das zählt

Welches System wann dominiert, entscheidet über Tempo, Ermüdung und Ernährung im Training und Wettkampf. Wer bei einer Intensität unterwegs ist, bei der der Körper überwiegend Glykogen verbrennt, hat je nach Trainingszustand nach 90 bis 120 Minuten die Speicher geleert.

Die Systeme lösen sich nicht scharf ab, sondern überlagern sich. Auch bei niedriger Intensität wird ein Teil der Energie aus Kohlenhydraten gewonnen, und bei hoher Intensität läuft der Fettstoffwechsel weiter, nur mit geringerem Anteil. Wo genau die Übergänge liegen, ist individuell und lässt sich nicht aus Herzfrequenz oder FTP ableiten.

Wie obseed das misst

obseed stützt sich auf die Spiroergometrie. Aus Sauerstoffaufnahme (VO2) und Kohlendioxidabgabe (VCO2) wird der respiratorische Quotient RQ = VCO2 / VO2 berechnet, der den Substratmix anzeigt:

RQ	Fettanteil	Kohlenhydratanteil
0,70	100 %	0 %
0,80	67 %	33 %
0,85	50 %	50 %
0,90	33 %	67 %
1,00	0 %	100 %

Aus dem Verlauf des RQ über den Stufentest ergeben sich die Fettoxidationskurve mit ihrem Maximum (FatMax), die erste ventilatorische Schwelle (VT1), ab der der Kohlenhydratanteil steil steigt, und die zweite ventilatorische Schwelle (VT2), ab der die anaerobe Glykolyse dominiert. Ein Feldtest liefert nur die Leistung, nicht den dahinterliegenden Stoffwechsel.

Beispiel

Ein Radfahrer, 75 kg, wird im Stufentest gemessen. Bei 180 W beträgt der RQ 0,82, die Sauerstoffaufnahme 2,6 l/min.

Energieumsatz: 2,6 l/min × 4,85 kcal/l ≈ 12,6 kcal/min. Bei RQ 0,82 stammen etwa 60 % aus Fett und 40 % aus Kohlenhydraten.

Grösse	Rechnung	Ergebnis
Fettverbrennung	12,6 × 0,60 / 9,4 kcal/g	0,80 g/min
Kohlenhydratverbrennung	12,6 × 0,40 / 4,1 kcal/g	1,23 g/min
Kohlenhydrate pro Stunde	1,23 × 60	74 g/h

Bei 180 W verbraucht er 74 g Kohlenhydrate pro Stunde. Mit einem Glykogenspeicher von rund 400 g und ohne Zufuhr reicht das für gut fünf Stunden; bei 240 W mit RQ 0,95 steigt der Verbrauch auf über 150 g/h, und die Speicher sind nach zweieinhalb Stunden leer.

Quellen

Jeukendrup, A. E. & Wallis, G. A. (2005): Measurement of substrate oxidation during exercise by means of gas exchange measurements.