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Physiologische Grundlagen der Ausdauer

Leistungssport - Ausdauer-Grundlagen

Skript 2011 5 Seiten

Gesundheit - Sport - Bewegungs- und Trainingslehre

Leseprobe

Inhalt

Physiologische Grundlagen der Ausdauer
Sauerstoffaufnahme und -transport
Exkurs zu Erythropoetin, Höhentraining&Doping
Physiologische Adaptationsmechanismen
Lunge
Blut
Herz-Kreislaufsystem
Muskulatur
Literaturangaben

Physiologische Grundlagen der Ausdauer

Sauerstoffaufnahme und -transport

Die Sauerstoff-Transportfähigkeit des Herz-Kreislauf Systems ist für das Ausdauertraining ein entscheidender Faktor. Sie bestimmt wie viel Sauerstoff zu den Muskeln gelangen kann und dort - wie zuvor beschrieben - mit Hilfe von Nährstoffen in Energie umgewandelt wird.

Zur Beurteilung dient im Leistungssport in der Diagnostik häufig die maximale Sauerstoffaufnahmefähigkeit (VO2 max):

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Der Weg des Sauerstoffs aus der Luft in unseren Körper beginnt durch das Einatmen und geschieht in der Lunge per Diffusion zwischen den peripheren Kapillaren und den Gewebezellen. Das Kohlendioxid-reiche Blut wird in Kapillaren geleitet, die den kleinen Lungenbläschen (Alveolen) eng anliegen. Wegen der sehr dünnen Kapillarmembran und der sehr hohen Gasaustauschfläche (ca. 100m² Alveolenoberfläche) zwischen den Lungenbläschen und den Kapillaren kann sich das venöse Blut innerhalb von Millisekunden annähernd voll mit Sauerstoff beladen und das aus dem Metabolismus entstandene Kohlendioxid loswerden. Somit ist die Lunge über die Atmung u.a. wesentlich an der Aufrechterhaltung des Säure-Basen -Gleichgewichts beteiligt.

Dabei ist der Gasaustausch aufgrund der hohen Diffusionskapazität der Lunge (beim Gesunden) perfusionslimitiert. Erst bei großen Steigerungen des Herzzeitvolumens wird die Grenze der Diffusionskapazität erreicht und es kommt zur Diffusionslimitierung (erklärt den bei gut trainierten Hochleistungssportlern (physiologisch) unter Belastung abfallenden O2-Partialdruck im Blut).

Da Sauerstoff nicht in physikalisch gelöster Form im Blut transportiert werden kann (u.a. wg. Henry-Gesetz), muss ein Transportmedium gefunden werden. Im menschlichen Organismus erfüllt Hämoglobin diese Funktion. Dieser „ O2-LKW “ besteht aus vier Hämgruppen („Anhängern“), die jeweils mit Sauerstoff beladen werden können.

Das über Venen von den Muskeln und Organen am Herzen ankommende, sauerstoffarme und kohlendioxidreiche, Blut wird über die rechte Herzkammer in die Lunge befördert, wo es das CO² abgibt und O² aufnimmt. Von der Lunge wird dann das sauerstoffreiche Blut über die linke Herzkammer über die Aorta in die Arterien befördert.

Wesentliche Triebkraft für die Sauerstoffabgabe (genauer: den Gasaustausch in der Körperperipherie) sind die Partialdruckdifferenzen von Kohlendioxid und Sauerstoff zwischen dem zuströmenden arteriellen Blut und dem umliegenden Gewebe. Wie zuvor bereits beschrieben, wird im (u.a. Muskel-)Gewebe durch oxidative Phosphorylierung unter Verbrauch von O2 (lokaler PO2-Abfall) CO2 gebildet (lokaler PCO2-Anstieg) und die lokale H+-Konzentration steigt (pH sinkt). Als Folge dieses Konzentrationsgradienten strömt Kohlendioxid in die Kapillare und die Abgabe von Sauerstoff aus der Bindung an das Hämoglobin wird erleichtert.

(vgl. Duale Reihe Physiologie und Biochemie, Thieme 2010)

Exkurs zu Erythropoetin, Höhentraining&Doping

Für eine gegebene Sauerstoffsättigung (1,34ml O2/g Hb - „Hüfner-Zahl“) ist die im Blut enthaltene Sauerstoffmenge direkt proportional zur Hämoglobinkonzentration. Bei einem längeren Aufenthalt in großer Höhe werden im Knochenmark vermehrt Erythrozyten gebildet und es kommt zu einem Anstieg des Hämoglobingehalts im Blut. Ausgelöst wird diese vermehrte Bildung von Erythrozyten und Hämog lobin durch das in der Niere gebildete Hormon Erythropoetin (Differenzierungs- und Proliferationsfaktor bei der Hämatopoese). Die EPO-Bildung ist ein (Höhen)-Adaptationsmechanismus an die eingeschränkte Aufnahme von Sauerstoff (bei Höhentraining: hypobare Hypoxie --> sinkender O2-Partialdruck --> HIF-1 --> Erythropoese).

Die leistungssteigernde Wirkung von Erythropoetin haben sich Doping-Experten zunutze gemacht... bekannt ist dies unter der Abkürzung EPO leider besonders im Radsport.

(vgl. Friedmann-Bette, F.: Classical altitude training (in Scandinavian journal of medicine & science in sports), Oxford 2009 und Duale Reihe Physiologie und Biochemie, Thieme 2010)

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Details

Seiten
5
Jahr
2011
ISBN (eBook)
9783656085324
Dateigröße
531 KB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v183905
Institution / Hochschule
Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
Note
1,0
Schlagworte
Ausdauer physiologische adaptationsmechanismen leistung diagnostik herz kreislauf sauerstoff hämoglobin muskulatur kapillarisierung myokard O2

Autor

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