Die Wissenschaft der Leistungskraft
Wie deine Zellen Energie umwandeln
Zellen sind die Motoren, die unseren Kraftstoff in Energie für Ausdauersportarten umwandeln. Schauen wir genauer unter die Motorhaube unserer Zellen und der darin enthalten Mitochondrien, die unsere Muskelbewegungen antreiben. Die Wissenschaft nennt es Zellatmung. Wir ziehen es vor, es als zelluläre Energieproduktion zu bezeichnen.
SCHRITT 1
Der Treibstoff
Wenn du einen Energieriegel oder einen Proteinshake zu dir nimmst, wird er von deinem Verdauungssystem in Glukose und andere Nährstoffe zerlegt. Diese gelangen dann in deinen Blutkreislauf. Muskelzellen nehmen Glukose zusammen mit Sauerstoff auf – ähnlich wie ein Auto Benzin schluckt. Doch damit die Muskeln diesen Treibstoff auch nutzen können, müssen die Zellen aktiv werden. Sie wandeln den Treibstoff um. Je effizienter sie arbeiten, umso weniger Energie brauchen wir für den Prozess. Und umso mehr Power steht unseren Muskeln zur Verfügung.
SCHRITT 2
Die Zündung
Sobald der Treibstoff in der Zelle ist, muss er für die Umwandlung in zelluläre Energie vorbereitet werden. In einem Auto komprimiert der Kolben das Luft-Kraftstoffgemisch, um es für die Zündung vorzubereiten. In der Zelle wird Glukose in kleinere Moleküle zerlegt. Und genauso wie die Zündkerze den komprimierten Treibstoff entzündet, um den Motor zu starten, startet ein kleiner Funke von ATP-Energie die Reaktionskette, die zur Erzeugung von ATP-Energie führt.
SCHRITT 3
Dein Motor: die Mitochondrien
Die Motoren, die die Zelle antreiben, sind die Mitochondrien in ihnen. In jeder Muskelzelle wandeln Tausende von Mitochondrien deine Nahrung in reine Leistungsenergie um. Und zwar in eine Form, die deine Muskeln nutzen können. Mitochondrien sehen zwar aus wie winzige Röhrchen oder Bläschen, sind aber wahre Arbeitstiere.
Der Treibstoff, den du zu dir genommen hast, strömt durch die innere Membran der Mitochondrien. Dort wird er in Elektronen und Protonen aufgespalten. Wie im Autozylinder.
SCHRITT 4
Tatkräftige Turbinen
Die innere Oberfläche der Mitochondrien ist voll von so genannten ATP-Synthasen. Du kannst sie dir wie Tausende winzige Turbinen vorstellen, die sich drehen und so ATP-Energie erzeugen. Die Protonen strömen an der Unterseite vorbei und drehen den Motor, der wiederum den Kopf der Turbine rotieren lässt. Studien haben gezeigt, dass die Rotationsgeschwindigkeit mehrere tausend Umdrehungen pro Minute beträgt. Fast wie bei Windrädern. Bei jeder Umdrehung entstehen ATP-Moleküle, die als Energiestrom aus den Mitochondrien austreten.
SCHRITT 5
Die Kraft zu performen
Dieser Strom an ATP-Energie fließt in die Muskelzelle, um Kontraktionen zu ermöglichen. Wenn sich dein Muskel zusammenzieht, wird ATP abgebaut und Energie freigesetzt. Diese wird dann für die Bewegung des Muskels verwendet. Je fitter die Zellen sind, desto mehr Energie können sie deinen Muskeln liefern. Das verbessert deine Leistung und wirkt sich auch auf andere lebenswichtige Prozesse wie das Herz-Kreislauf-System aus. Je intensiver die Aktivität und je länger sie dauert, desto mehr ATP wird benötigt. Bei Ausdauersportarten müssen die Motoren in deinen Mitochondrien besonders hart arbeiten, um mit dem Bedarf Schritt zu halten.
SCHRITT 6
Der Turbolader
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