Kurzfristige Anpassungserscheinungen
Was sind kurzfristige Anpassungserscheinungen des Körpers bei sportlicher Belastung?
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Ein Fallbeispiel:
Fionadurm geht auf den Sportplatz und fängt an, Runden zu laufen. Dabei brauchen ihre Muskelfasern vermehrt Sauerstoff. Doch da Fionadurms Körper noch im Ruhezustand ist, wird noch nicht genug Sauerstoff in die Muskelfasern transportiert. Darum muss ein Teil der Energie durch (anaerobe) Glykolyse von Glucose bereitgestellt werden. Das Sauerstoffdefizit nennt man Sauerstoffschuld. Diese Laktatwelle ist zu Beginn des Einlaufens immer spürbar. Doch nun passiert etwas Unglaubliches: Das vegetative Nervensystem in Fionadurms Körper reagiert auf die wahrgenommene Belastung: Zunächst erschlaffen die Muskelhüllen um die Blutgefäße in Fionadurms Beinmuskeln. Dadurch kann erweitert sich jedes Blutgefäß durch den Blutdruck. Durch die erweiterten Blutgefäße kann jetzt mehr Milchsäure aus den Muskelfasern ab- und viel mehr Sauerstoff antransportiert werden. Darum geht Fionadurms Laktatwelle ebenso schnell wieder vorbei, wie sie geikommen ist. Doch Fionadurm beansprucht mit den Beinen sehr viel Muskeln. Im Gegensatz zu Übungen mit wenigen Muskeln wie Curls brauchen die Beine darum sehr viel Sauerstoff und um diesen aufzunehmen, macht Fionadurm ganz automatisch (vegetatives Nervensystem) tiefere und schnellere Atmezüge. Im Normalfall kann sie die Luft durch die Luftröhre einatmen. Bei manchen Menschen funktioniert das jedoch nicht, als Reaktion auf die Belastung produziert die Luftröhre mehr Schleim als gewöhnlich, die Atemwege verengen sich und das Atmen fällt schwer. Das nennt man Belastungsasthma und es ist auch eine, wenn auch unnormale kurzfristige Reaktion auf Belastung. Um das größere Angebot eingeatmeten Sauerstoffs aufzunehmen, muss das Blut schneller fließen. Dazu erhöht sich die Herzfrequenz. Doch wenn sich die Blutgefäße in den Beinen erweitern und dort mehr Blut ist, wo kommt dann dieses Blut her? Fehlt die zusätzliche Blutmenge in den Beinen dann in anderen Körperteilen von Fionadurm? Ja genau, denn während sich die Blutgefäße der Peripherie (außen, also Gliedmaßen) erweitern, kontrahieren die Muskeln um die Blutgefäße im Bauch. Dort befinden sich nämlich sehr dicke Blutgefäße, die im Ruhezustand viel Blut enthalten. Einerseits dienen sie dadurch als Wasserspeicher des Körpers, aber sie versorgen auch die Bauchorgane, die zum Beispiel für die Verdauung enorme Sauerstoffmengen brauchen. Allen voran die Leber, die deswegen auch der erste Blutabnehmer nach dem Herzen ist. Doch wenn sich diese Blutgefäße verengen, reicht das Sauerstoffangebot nicht mehr aus und die Bauchorgane müssen ihre Verdauungstätigkeit kurzfristig einstellen. Erst nach dem Training werden sie ihre Aufgabe fortsetzen. Doch Fionadurms Muskeln produzieren durch die Bewegung auch Wärme, schließlich geht bei jeder Energieumwandlung (hier chemsische in mechansiche Energie) ein Teil der Energie in Form von thermischer Energie verloren, wie Fionadurm aus dem Physikunterricht weiß. Damit die Körpertemperatur nicht zu sehr steigt, wird Wasser aus dem Blut genutzt und in Form von Schweiß verdunstet. Die Überführung eines Stoffes vom flüssigen in den gasförmigen Zustand ist ein endothermer Vorgang, das heißt es wird thermische Energie vom Schweiß aufgenommen und Fionadurms Körper wird gekühlt. Aber auch Knorpel und Gelenke werden mit mehr Knorpelflüssigkeit aufgepumpt. Die Knorpel können dabei um ein Drittel ihres Volumens zunehmen. Sie sind nun stabiler. Fionadurms Nervensystem wird etwas aktiviert. Es werden Bereiche in ihrem Gehirn aktiver, die Bewegungen steuern. Doch dazu später nochmal. Fionadurm hat sich warmgelaufen und damit schon einige Anpassungen erreicht. Jetzt dehnt sie alle wichtigen Muskelgruppen. Im Normalzustand sind unsere Muskeln immer ein bisschen angespannt. Wenn du im Bett liegst und denkst, du entspannst deine Muskeln, sind sie trotzdem noch (nicht spürbar) angespannt. Begibst du dich ins Wasser und schwimmst, trägt das Wasser dein Gewicht und die Muskelspannung sinkt. Das merkst du dadurch, dass du beim Schwimmen beweglicher bist als normal. Gleiches passiert beim Dehnen. Die Muskeln werden noch weiter entspannt, quasi mit Gewalt, und dadurch werden sie beweglicher. Sie verkrampfen nicht so schnell und auch Muskelzerrungen und -risse treten nicht so schnell auf. Nachdem sich Fionadurm gedehnt hat, macht sie sportartspezifische Aufwärmübungen. Da sie heute Sprint auf dem Sportplatz traineren möchte, macht sie Lauf-ABC. Hier werden dem Körper Bewegungen entlockt, die sonst eher nicht alltäglich sind. Dabei wird das Nervensystem noch weiter aktiviert, Motorikzentren in ihrem Gehirn laufen auf Hochtouren. Dadurch fallen ihr komplexe Bewegungen leichter, sie hat mehr Körperbeherrschung und Balancegefühl. Auch reagiert sie schneller auf drohende Stürze und kann sich schneller abfangen. Das Nervensystem durch sportartspezifische Übungen zu trainieren, ist daher essentiell für die Verletzungspräventation. Doch es wärmt die Muskeln auch weiter auf.
Und es beinhaltet Bewegungen, die man fürs Laufen braucht: Fersen, die über das Knie des anderen Beinens Steigen (Anfersen), hohe Knie (Kniehebelauf) und vieles mehr. Das alles prägt sich Fionadurms Gehirn ein und wird die Einzelbewegungen später automatisch in das Laufen inegrieren. Wie gut das funktioniert, hängt davon ab, mit welcher Qualität sie die Übungen ausgeführt hat und ob sie ihr Lauf-ABC logisch aufgebaut hat (Erst isolierte, einfache, dann immer komplexere und realitätsnähere Übungen). Ein kurzfristiger Lerneffekt für die Bewegungen ist also auch eine Anpassung. Nun hat sie sich aufgewärmt und beginnt ihre Hauptaufgabe, das Sprinten. Fiona möchte ihre Schnelligkeitsausdauer trainieren und wählt darum 10 Tempoläufe von 200m mit 5min Pause nach jedem Lauf. Während sie sprintet, brauchen ihre Muskeln die im Muskel vorrätigen ATP-Reserven auf, welche nur für wenige Sekunden reichen. Neues ATP wird gebildte, indem Kreatinphosphat gespalten wird. Auch dieses ist nur für Sekunden vorrätig. Um darum neues Kreatinphosphat zu bilden, muss Glucose oxidiert oder glykolisiert werden. Nach jedem Sprint wird ein bisschen mehr ATP und Kreatinphosphat gebildet, sodass beim nächsten Sprint mehr schnelle Energiereserven vorhanden sind und länger reichen. So muss die Milchsäuregärung (Glykolyse) später einsetzen und Fionadurm kann länger schnell laufen. Doch das merkt sie gar nicht, denn die Mikroverletzungen und Milchsäuremengen, die bei jedem Lauf anfallen, vermindern ihre Leistungsfähigkeit im Verlauf der Trainingseinheit stark, sodass die Anpassung im Bereich ATP und KP nicht spürbar wird. Sie hemmt quasi nur den Leistungsabfall von Lauf zu Lauf, was zB in einem Fußballspiel oder bei der Büffeljagd zu Fuß (siehe Urmensch) nützlich ist. Und auch Fionadurms Nervensystem ermüdet, weil die koortinative Belastung (man bedenke, dass bestimmte Bereich des Gehirn aktiviert sind, was sehr anstrengend für das Nervensystem ist) sehr hoch ist. Ständig muss das NS bei hoher Laufgeschwindigkeit das Gleichgewicht halten, und das auch noch in der Kurve, wo Fliehkräfte wirken. Nervenzellen verbrauchen Energie, indem sie untereinander Botenstoffe versenden. Das dabei entstehende Adenosin setzt sich an bestimmte Rezeptoren der Nervenzellen und hemmt dadurch die Aktivität der entsprechenden Nervenzellen. Durch diese Anpassung schützt sich Fionadurms Nervensystem vor Überlastung. Doch auch der restliche Körper will sich vor Überlastung schützen: Die hohen Laktatmengen, die bei einem Schnelligkeitsausdauertraining anfallen, bringen die Pufferkapazität des Blutes an ihre Grenzen und dessen pH-Wert droht zu sinken. Um sich vor dieser Gefahr zu schützen, setzt sich sehr wahrscheinlcih ien weiterer Schutzmechanismus in Gang: Fionadurm wird schlecht und sie macht eine etwas längere Pause, damit sie sich nicht übergibt. In dieser Zeit kann der Laktatpegel wieder sinken, und das Puffersystem kann sich erholen, um neue Milchsäure zu neutraliseren. Schließlich ist das anstrengende Training geschafft und damit auch die kurzfristigen Anpassungen. Fionadurm läuft noch eine Runde aus, um die Regeneration zu fördern und fährt nach Hause.
Anmerkung: Bei der Milchsäuregärung (Glykolyse) in der Muskelfaser: Glucose --> Milchsäure; Milchsäure <--> Laktation + Wasserstoffion; beides ins Blut, dort: Laktationen freibeweglich; Wasserstoffionen durch Puffersystem des Blutes abgefangen
Ich hoffe, ich habe dir genug Material gegeben. Wenn etwas unklar ist, sag einfach Bescheid. :-)