3 Dinge, die du über die Energie in deinem Körper wissen solltest
Diese 3 Dinge über die Energie in deinem Körper solltest du wissen, damit du dein tägliches Leben so leben kannst, wie du es möchtest.
Denn für dein tägliches Leben muss dein Körper dir die notwendige Energie zur Verfügung stellen. Denn Energie brauchst du für alles.
Dein Körper benötigt Energie, wenn du atmest, schläfst, denkst und dich bewegst. Ohne Energie geht gar nichts.
Wie sieht diese Energie also aus?
Die Energie, die dein Körper braucht, um zu funktionieren, ist in der Form von ATP gespeichert.
ATP steht für Adenosintriphosphat. Es gibt also ein Adenosin Molekül an dem drei Phosphatgruppen hängen. (Bild von dem Molekül einfügen)
ATP befindet sich in allen Zellen vom Körper.
Die gespeicherte Energie in der Form von ATP wird dadurch gewonnen, dass eine Phosphatgruppe vom ATP abgespalten wird. Es entsteht dann ADP, Adenosindiphosphat. Es gibt also nur noch zwei (‘di’) Phosphatgruppen.
Die chemische Reaktion sieht dann folgendermaßen aus:
ATP → ADP + P + Energie
ADP kann in speziellen Situation, die eher selten auftauchen, noch zum AMP degradiert werden, indem nochmals einen Phosphatgruppe abgespalten wird. Auch dieser Vorgang erzeugt Energie, allerdings deutlich weniger.
Sobald dein Tank an ATP Molekülen leer ist, gilt es, ihn wieder aufzufüllen. Also muss ATP wieder hergestellt werden.
Das geschieht in dem ADP Moleküle bzw. AMP – Adenosinmonophosphat, also ATP, welches schon zwei Phosphatgruppen verloren hat – Moleküle wieder mit ausreichend Phosphatgruppen versorgt werden.
Die Herstellung von ATP kann in der Realität auf einem von zwei möglichen Wegen geschehen. Welche diese zwei Wege sind, erfährst du im weiteren Verlauf des Blogposts.
1. Schnelle Energiegewinnung gefällig?
Wenn Energie enorm schnell und rapide zur Verfügung gestellt werden muss, dann greift dein Körper primär auf diesen vorhin beschriebenen Vorgang zurück (siehe Reaktionsgleichung). Hier werden die gelagerten und gespeicherten ATP Moleküle verbrannt bzw. aufgespalten.
Dieser Vorrat an ATP Molekülen reicht meistens für 8-10 Sekunden.
Wenn du auf einmal sprinten musst, kommt die Energie von den gespeicherten ATP Molekülen in deinen Zellen.
Da der Vorrat so schnell verbraucht ist, lässt auch deine Leistungsfähigkeit in diesem enorm intensiven Bereich sehr schnell nach. Deswegen schaffst du es nicht, länger als 100 Meter mit der höchsten Intensität zu sprinten.
Dein Körper hat einfach nicht mehr Energiereserven.
Wenn du dann mit der Belastung aufhörst, fängt dein Körper wieder an, die ATP Reserven aufzubauen. Aus ADP bzw. AMP wird ATP hergestellt. Dieser Vorgang benötigt Energie.
ADP + P + Energie → ATP
Solltest du mit der Intensität allerdings nicht nachlassen, muss dein Körper ATP auf anderen Wegen produzieren.
Das heißt, dass dein Körper ATP produzieren muss während du ATP verbrauchst. Das Ziel ist es, den ATP Verbrauch mit der ATP Produktion zu decken. Mit dem ersten Schritt der Energiegewinnung geschieht dies auch kurzfristig.
2. Wenn die Belastung anhält: Glykolyse
Dieser Weg der Energiegewinnung passiert, wenn du nach den ersten knapp 10 Sekunden weiter rapide ATP benötigst.
Dieser Vorgang der Energiegewinnung nennt sich Glykolyse.
Ein sportliches Beispiel wäre ein 400 oder 800 Meter Lauf. Die ersten knapp 100 Meter werden über den gespeicherten ATP Vorrat gemeistert.
Dann wird der ATP Vorrat knapp und der Körper versucht, über den Vorgang der Glykolyse den benötigten ATP Bedarf zu decken. Das klappt auch in den meisten Fällen.
Zumindest für einen gewissen Zeitraum.
Der Körper kann den ATP Bedarf durch die Glykolyse meisten für ca. 2-3 Minuten decken.
Allerdings geschieht dies mit einem großen Nachteil.
Laktat – Der Glykolyse-Nachteil
Dieser Nachteil ist, dass wenn dein Körper ATP bzw. Energie über die Glykolyse gewinnt, ebenfalls Laktat hergestellt wird.
Laktat ist ein Abfallprodukt der Glykolyse, welches das Salz der Milchsäure ist und dazu führt, dass seine Muskeln übersäuern.
Der Grund dafür ist, dass die Glykolyse ein anaerober Vorgang ist.
Anaerob vs. Aerob – Ein kurzer Exkurs
Aerob bedeutet mit Sauerstoff.
Anaerob bedeutet ohne Sauerstoff.
Es gibt anaerobe Trainingsmethoden wie Sprinten und Krafttraining. Sie werden meisten nur sehr kurzzeitig aber dafür höchst intensiv ausgeführt.
Aerobe Trainingsmethoden können längerfristig ausgeführt werden. So ist zum Beispiel ein längerer Lauf eine aerobe Trainingsmöglichkeit oder auch ein Spaziergang.
Neben aeroben und anaeroben Trainingsmethoden, gibt es auch aerobe und anaerobe Wege der Energiegewinnung in deinem Körper.
Die Glykolyse verläuft anaerob, da für die Energiegewinnung kein Sauerstoff benötigt wird. Sie produziert ATP schnell, kann dafür aber nicht ewig durchgeführt werden.
Der Grund: dein Körper produziert Laktat.
Zurück zu den 3 Wegen der Energiegewinnung
Laktat übersäuert deinen Körper bzw. deine Muskeln. Dadurch musst du die Intensität deiner Aktivitäten zurückschrauben.
Wenn du die Schwelle vom aeroben zum anaeroben Milieu überschreitest, merkst du wie sich deine Atmung verändert.
Du fängst an, durch den Mund zu atmen und deine Atmung verschnellert sich. Zudem fangen deine Muskeln an zu schmerzen.
Wenn die Belastung ewig sein könnte – oxidative Phosphorylierung
Aerobe Energiegewinnung passiert durch die oxidative Phosphorylierung, auch Atmungskette genannt.
Sauerstoff muss dafür vorhanden sein. Diese Art der Energiegewinnung kann endlos durchgeführt werden.
Die oxidative Phosphorylierung ist der primäre Weg der ATP Produktion für das tägliche Leben. Energie, die nicht kurzfristig benötigt wird, wird über diesen Weg produziert.
Der Prozess der Energiegewinnung durch die Atmungskette ist ein relativ komplexer Prozess.
Heruntergebrochen kann der Prozess folgendermaßen beschrieben werden: In den Mitochondrien wird Sauerstoff über verschiedene Prozess zu Wasser verstoffwechselt. Dabei wird auch ATP freigesetzt.
Der benötigte, tägliche Energiebedarf wird von der oxidativen Phosphorylierung gedeckt.
ATP auf diesem Weg zu produzieren, dauert länger als bei der Glykolyse. Allerdings gibt es keine negativen Nebenprodukte wie das Laktat. Zudem ist der generelle Output von ATP deutlich größer.
Das führt dazu, dass die ATP Vorräte bei aerober Belastung unbegrenzt sind. Dadurch können wir Aktivitäten wie spazieren gehen, atmen, liegen, sitzen und viele mehr endlos durchführen.
Der Körper ist in der Lage, den benötigten ATP Bedarf aerob zu decken.
Ein letzter wichtiger Unterschied zwischen Glykolyse und oxidativer Phosphorylierung
Die Glykolyse, der anaerobe Prozess der ATP Produktion, wird im Cytoplasma der Zelle durchgeführt.
Das Cytoplasma ist die Flüssigkeit in der Zelle, in der der Zellkern, die Mitochondrien und die Golgi Apparate vorhanden sind. Das Cytoplasma trennt die Zellorganellen voneinander.
Die oxidative Phosphorylierung findet allerdings in den Mitochondrien statt. Deswegen werden sie auch oft als ‘Powerhouse’ beschrieben. Denn sie produzieren den größten Teil deiner Energie bzw. ATP Bedarfs.
Zusammengefasst…
Im heutigen Blogpost hast du gelernt, wie dein Körper Energie produziert. Du hast gelernt, dass…
- In deinem Körper ATP die Energiewährung ist.
- Es aerobe und anaerobe Energiegewinnungsmethoden gibt.
- Die Glykolyse schnell, aber nicht lange, ATP produzieren kann.
- Die Glykolyse im Cytoplasma stattfindet.
- Zellatmung endlos ATP produziert, aber der Prozess länger dauert.
- Oxidative Phosphorylierung in den Mitochondrien stattfindet.
Falls du Fragen, Anregungen oder Wünsche hast, teile uns diese gerne mit. Wir freuen uns, von dir zu hören!
Bis nächste Woche,
Dein Profi und dein Nerd
