Die muskuläre Energiebereitstellung im Sport

Abschließend noch ein paar Worte zu den Muskelfasertypen:

Man unterscheidet grob die langsam zuckenden "roten" von den schnell zuckenden "weißen" Muskelfasern. Erstere sind durch ihren Gehalt an Myoglobin (rotem Muskelfarbstoff), das Sauerstoff speichern kann, sowie Mitochondrien ("Kraftwerke der Zelle", in denen die oxidative Verbrennung von Glukose und Fettsäuren stattfindet) und oxidativen Enzymen (Biokatalysatoren für die aerobe Glukose- und Fettverbrennung) auf die aerobe Energiebereitstellung und damit Ausdauerleistungen spezialisiert.

Die "schnellen" Muskelfasern hingegen sind gekennzeichnet durch einen hohen Gehalt an energiereichen Phosphaten und Enzymen, die diese spalten sowie Glykogen auch ohne Sauerstoff abbauen können und damit auf die anaerobe Energiebereitstellung, also Kraft und Schnelligkeit, spezialisiert.

Etwas genauer:

1. Typ I-Fasern = ST-Fasern: „langsame“ bzw. „langsam zuckende" Muskelfasern (slow twitch) mit hoher Ermüdungsresistenz, hoher Konzentration an ATPase, relativ niedrigem Glykogengehalt und niedriger Konzentration an SDH (Succinatdehydrogenase) sowie neben oben erwähntem Myoglobingehalt auch einer hohen Anzahl an Mitochondrien (den "Kraftwerken der Zelle", in denen die oxidative Verbrennung von Glukose und Fettsäuren stattfindet). Sie finden sich vorwiegend in der "roten" Muskulatur und besitzen eine gute Energieversorgung durch eine gute Kapillarisierung. Sie werden bei lang durchgeführten Bewegungen mit geringer Kraftentwicklung eingesetzt.
   
   
2. Typ II-Fasern: umgekehrtes Enzymmuster, weitere Unterscheidung in
   
   
   
   • Typ IIA-Fasern: "schnelle" bzw. "schnell zuckende" (fast twitch) Fasern mit hoher Ermüdungstendenz, hohem Gehalt an gylykolytischen und oxidativen Enzymen, die bei länger ausgeführten Kontraktionen mit relativ hoher Kraftentwicklung benötigt werden.
     
     
   • Typ IIB-Fasern: schnelle, leicht ermüdbare Fasern mit hohem Glykogen- und niedrigem Mitochondriengehalt. Ihre Energiebereitstellung erfolgt sehr rasch, v.a. über die Glykolyse, wichtig für kurze bzw. intermittierende Belastungen mit hoher Kraftentwicklung.
     
     
   • Typ IIC-Fasern: sog. Intermediärfasern, die zwischen Typ I und II einzuordnen sind und je nach Training eher Typ I- oder eher Typ II-Eigenschaften entwickeln.

Allerdings muss gesagt werden, dass die Beziehung zwischen der histochemischen und der funktionellen Einteilung relativ locker zu sehen ist.

Das Verhältnis zwischen diesen Muskelfasertypen scheint weitgehend genetisch festgelegt zu sein und hält sich bei den meisten Menschen die Waage. Allerdings konnte bei farbigen Sprintern ein deutliches Überwiegen der schnellzuckenden Fasern festgestellt werden, was die Hypothese untermauert, dass man zum Sprinter geboren sein muss (Tatsächlich gibt es nur wenige weiße Weltklassesprinter).

Durch spezifisches Training kommt es zu einer funktionellen Anpassung der entsprechenden Muskelfasertypen (selektive Hypertrophie). So führt Ausdauertraining zu einer besseren Sauerstoffverwertung der "roten" Fasern und damit zu einer Verbesserung der VO2max.
Die Hypertrophie der "weißen" Fasern bewirkt eine entsprechende Kraftsteigerung.

Eine echte Umwandlung zwischen "rot" und "weiß", sprich Typ I - und Typ II-Fasern ist nach dem derzeitigen Wissenstand nicht möglich. Es gibt aber die bereits genannten "intermediären" Muskelfasern, die zwar den schnell zuckenden Fasern ähnlich sind, aber auch "langsame" Eigenschaften besitzen und durch Ausdauertraining zu "roten" Fasern umgewandelt werden können. Die Tatsache, dass viele MittelstreckenläuferInnen im Lauf der Jahre auf immer längere Distanzen (bis zum Marathon) umsteigen, unterstreicht diese Beobachtung und zeigt die jahrelange Entwicklung im Ausdauersport auf, in dem man erst nach vielen Jahren des aufbauenden, konsequenten Trainings den individuellen Leistungszenit erreicht. Dafür kann man dieses Niveau noch relativ lange aufrecht erhalten (Man erinnere sich: 1984 wurde Carlos Lopez mit 38 Jahren Olympiasieger im Marathonlauf - mit einer Zeit von 2 Stunden 8 Minuten!).

Der umgekehrte Fall, nämlich die Umwandlung von "rot zu weiß" ist offensichtlich nicht möglich, die motorische Grundeigenschaft "Schnelligkeit" nimmt (wie auch die "Kraft") mit zunehmendem Alter ab. Bis dato ist noch kein Langstreckenläufer zum Sprinter geworden !

Anteilsmäßige muskuläre Energiebereitstellung in Prozent
(Durchschnittswerte, individuelle Schwankunen)

Das Wichtigste

• Bei Muskelarbeit wird chemische Energie (ATP) in mechanische Energie und Wärme umgewandelt.