Aktuelle Ernährungsmedizin 2016; 41(S 01): S2-S5
DOI: 10.1055/s-0042-102716
Übersicht
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Kraftwerk Zelle

Der Muskelstoffwechsel und Mechanismen der Bereitstellung von EnergieThe Cell as a Power StationMuscle Metabolism and Energy Supply Mechanisms
T. Abel
Institut für Bewegungs- und Neurowissenschaft, Deutsche Sporthochschule Köln
› Author Affiliations
Further Information

Publication History

Publication Date:
11 April 2016 (online)

Zusammenfassung

Sportliche Leistungen sind nur möglich, weil Muskelzellen Energie generieren können. Zentraler Energieträger ist das ATP, welches im Muskel ständig resynthetisiert wird. Die dafür benötigte Energie stammt hauptsächlich aus der Oxidation von Glukose und Fetten und nur zum kleinen und konstanten Teil aus Eiweißen. Der Abbau erfolgt entweder anaerob im Zytoplasma oder aerob in den Mitochondrien. Der anaerobe Energiebereitstellungsweg generiert schnell Energie, ist aber wenig ergiebig. Er wird vor allem bei hochintensiven, kurzen Belastungen genutzt. Der aerobe Abbau ist dagegen langsam, liefert aber etwa 10-mal so viel ATP und kommt überwiegend bei Ausdauerbelastungen zum Einsatz. Welche Substrate die Muskelzelle während einer Belastung verbrennt, erfasst der respiratorische Quotient. Zwischen reiner Fettverbrennung (RQ = 0,7) und reiner Kohlenhydratoxidation (RQ = 1) lassen sich jedem Wert prozentuale Anteile der Kohlenhydrat- und Fettoxidation zuordnen.

Abstract

Sporting achievements are only possible because musclecells are able to generate energy. The central energy carrier is ATP, which is continuously being resynthesized within muscles. The energy required for this comes primarily from the oxidation of glucose and fats; only a small, albeit constant, proportion comes from protein. The breakdown occurs either anaerobically in the cytoplasm or aerobically in the mitochondria. The anaerobic energy supply pathway generates energy quickly but is not very efficient. It is used primarily for high-intensity, brief spurts of vigorous exercise. The aerobic breakdown, however, is slow, but provides about ten times as much ATP and occurs mainly during endurance training. The respiratory quotient measures the substrates that a muscle cell will utilise during vigorous exercise. Between pure fatburning (RQ = 0.7) and pure carbohydrate oxidation (RQ = 1), each value can be assigned proportions of carbohydrate and fat oxidation.

 
  • Literatur

  • 1 De Marées H. Sportphysiologie. 9.. Auflage. Köln: Sport und Buch Strauß; 2003
  • 2 Myburgh KH. Can any metabolites partially all eviate fatigue manifestations at the cross-bridge?. Medicine and Science in Sports and Exercise 2004; 36: 20-27
  • 3 Gehlert S, Bloch W, Suhr F. Ca2+-Dependent Regulations and Signaling in Skeletal Muscle: From Electro-Mechanical Coupling to Adaptation. Int J Mol Sci 2015; 16: 1066-1095
  • 4 Hollmann W, Strüder HK. Sportmedizin. 5.. Auflage. Stuttgart, New York: Schattauer; 2009
  • 5 Weineck J. Optimales Training. Leistungsphysiologische Trainingslehre unter besonderer Berücksichtigung des Kinder- und Jugendtrainings. 16. durchgesehene Auflage. Balingen: Spitta-Verlag; 2010
  • 6 Ball D. Metabolic and endocrine response to exercise: sympathoadrenal integration with skeletal muscle. J Endocrinol 2015; 224: 79-95
  • 7 Koehler K, Abel T, Wallmann-Sperlich B et al. Energy Expenditure in Adolescents with Cerebral Palsy: Comparison of the Sense wear Armband and Indirect Calorimetry. Journal of Physical Activity & Health 2015; 12: 540-545
  • 8 Abel T, Platen P, Rojas Vega S et al. Energy expenditure in ball games for wheel chair users. Spinal Cord 2008; 46: 785-790
  • 9 www.spomedial.de