Stoffwechsel allgemein
Der Begriff „Stoffwechsel“ bezeichnet alle chemischen Prozesse im Körper.
Beim Stoffwechsel zerlegt der Körper Stoffe (Katabolismus) und setzte die Bestandteile neu zusammen (Anabolismus).
Einfach formuliert: Stell dir den menschlichen Körper als Maschine vor. Diese Maschine benötigt Energie, um betrieben zu werden und benötigt von Zeit zu Zeit eine Wartung. Dabei werden permanent beschädigte Bauteile entfernt, abgebaut und durch neue ersetzt. In der Regel führt der Körper all diese Prozesse alleine ohne weiteres Zutun aus. Den größten Teil der benötigten Bausteine werden über die Ernährung zugeführt.
Enzyme treiben den Stoffwechsel an.
Der Stoffwechsel lässt sich durch Ernährung und körperliche Aktivität beeinflussen.
Energiestoffwechsel
Energiespeicher des Körpers
So verbrauchen die Muskeln Energie
Der Körper ist mit einem komplexen System zur Energieversorgung ausgestattet, um in verschiedenen Situationen die notwendige Leistung erbringen zu können. Voraussetzung für jede körperliche Aktivität ist vor allem ein spezieller Energieträger, das Adenosintriphosphat (ATP). ATP ist der universelle verfügbare Energieträger in jeder Körperzelle.
In den Zellen selbst sind nur geringe ATP-Mengen vorhanden, die nach nur wenigen Sekunden verbraucht sind. Daher muss dieses ATP ständig wiederhergestellt werden, was über die energieliefernden Nährstoffe Kohlenhydrate und Fett erfolgt.
Energiestoffwechsel mit Sauerstoff – der Normalfall
Die Energieerzeugung im Körper – also die ATP-Produktion – erfolgt primär über die Verbrennung von Fettsäuren und Glukose. In Ruhe und bei mäßig intensiven Belastungen wird der Energiebedarf primär aus der Verbrennung von Fettsäuren und Kohlehydraten gedeckt, was als aerober Stoffwechsel bezeichnet wird.
Zu den Aktivitäten mit hauptsächlich aerobem Stoffwechsel zählen die meisten Alltagsaktivitäten wie Sitzen, Gehen, Stehen, leichte Hausarbeit oder Büroarbeit. Auch längere sportliche Aktivitäten finden hauptsächliche mit aerobem Stoffwechsel statt.
Je nach Intensität der aeroben Aktivität und Trainingszustand schwankt der Anteil der Kohlenhydrat- und Fettspeicher an der Energiebereitstellung.
Energiestoffwechsel ohne Sauerstoff – die Ausnahme
Bei hoher Belastungsintensität muss der Körper zusätzlich zum aeroben Stoffwechsel Energie ohne Sauerstoff (anaerob) zuschießen. Das ist dann der Fall, wenn mehr Energie benötigt wird als durch die aerobe Verbrennung der Nährstoffe bereitgestellt werden kann.
Die anaerobe Energiebereitstellung kann derartige Situationen allerdings nur sehr kurze Zeit (zirka drei Minuten) überbrücken, weil die Muskeln dann sehr schnell ermüden.
Typische Situationen sind zum Beispiel das Heben oder Werfen schwerer Gegenstände, kurze, schnelle Läufe (Sprints) etc.
Warum ist ein hoher Fettstoffwechsel so erstrebenswert?
Wie oben erwähnt, enthalten unsere Fettdepots deutlich mehr Energie als die Kohlenhydratreserven unseres Körpers. Es ist also wünschenswert, dass unsere Zellen möglichst viel und möglichst effizient Energie aus Fettsäuren oxidieren. Dafür benötigen die Mitochondrien unserer Zellen ein Abbauprodukt aus dem Kohlenhydratstoffwechsel namens Pyruvat. Wenn das Training begonnen wird, wird für die ersten Sekunden zunächst das vorhandene ATP zur Energiegewinnung genutzt, bevor der Kohlenhydratstoffwechsel beginnt. Nach einiger Zeit (ca. 20 Minuten) beginnt dann die Fettverbrennung, welche über einen langen Zeitraum viel Energie liefert. Voraussetzung hierfür ist, dass die Zellen genügend Sauerstoff bekommen. Beim Fettstoffwechseltraining handelt es sich also um ein aerobes Ausdauertraining mit moderater Intensität. Dabei wird allmählich die maximale Sauerstoffaufnahme und somit die Ausdauerfähigkeit und die Effizienz der Energiegewinnung aus Fettsäuren erhöht.
Warum Grundumsatz messen?
Unter Grundumsatz versteht man die Menge an Energie, die der Körper für die Aufrechterhaltung der Grundfunktionen wie Herzschlag und Atmung benötigt. Es gibt Formeln und Online-Rechner zur Berechnung des Grundumsatzes, welche die Faktoren Geschlecht, Größe, Gewicht und Alter berücksichtigen. Allerdings spielen noch weitere Faktoren wie die Muskelmasse und hormonelle sowie genetische Faktoren eine entscheidende Rolle. Der tatsächliche Grundumsatz kann also gut mehrere hundert Kilokalorien vom berechneten Durchschnittswert abweichen.
Unter welchen Umständen lohnt es sich also, den tatsächlichen Grundumsatz zu messen?
- Vor jeder Diät oder Maßnahme für eine gesunde Gewichtsveränderung
- Zur Verlaufskontrolle bei einer Ernährungsumstellung
- Zum Erreichen und Halten des Wunschgewichts
- Bei diagnostizierten Stoffwechselstörungen
- Begleitend zur Behandlung von Volkskrankheiten wie Adipositas, Diabetes und metabolischen Syndrom
- Zur Trainingsoptimierung
DYNOSTICS Aemgasanalyse/Indirekte Kalorimetrie
Die Nutrition-Analyse erfolgt mittels Spirometrie (Atemgasanalyse). Hierbei wird im nüchternen Zustand und in entspannt liegender Position eine Atemmaske getragen.
Über die Spirometrie wird der aufgenommene Sauerstoff, das abgegebene Kohlendioxid und das Atemminutenvolumen gemessen. Aus den erhobenen Messwerten wird der Energieumsatz und die Funktion des Stoffwechsels in Ruhe bestimmt, d.h. neben dem Grundumsatz wird auch die Qualität von Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel gemessen. Es handelt sich also bei dieser Analyse um eine Bestandsaufnahme.
Die Performance-Analyse erfolgt mittels Spiroergometrie, also der Analyse der Atemgase in Kombination mit steigender körperlicher Belastung. Bei diesem Verfahren werden die verschiedenen Pulsbereiche bestimmt, sowohl aerob als auch anaerob, inklusive der persönlichen anaeroben Schwelle, auch Laktatschwelle genannt. Außerdem wird die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max), die Maximalleistung und die Regenerationsfähigkeit gemessen.