13. Leistungsphysiologie und Wärmehaushalt

Question 1

Was sind die Top-3 der zellulären Energieverbraucher?

Answer 1

• Proteinbiosynthese (mRNA-Translation) -> 2 ATP pro Aminosäure
• Natrium-Kalium-ATPase (1 ATP für 3 Na raus und 2 K rein)
• Motorproteine, Myosin etc. (bei Muskelbewegungen)

Question 2

Was sind typische ATP-Quellen?

Answer 2

• Freies ATP
• Kreatinphosphat
• Myokinase-(Adenylatkinase-)-Reaktion
• > anaerob und alaktazid

Question 3

Wie viel Energie bekomme ich aus der Glykolyse (aus Glucose)?

Answer 3

3 ATP, aber eins geht “unterwegs” verloren/wird verbraucht (mit Glukogen 3 ohne Verluste)

Question 4

Was ist Glykogen?

Answer 4

• Polymer aus Glukose
  -> deutlich weniger osmotisch
  wirksam (als Glukose)

Question 5

Wie stehen Laktose und Pyruvat bei der Glykolyse zueinander?

Answer 5

stehen im Gleichgewicht zueinander

Question 6

Was hemmt die Glykolyse?

Answer 6

Laktatbildung

Question 7

Was entsteht in Folge des anaeroben
Stoffwechsels, der für Kraftleistungen
benötigt wird?

Answer 7

Laktat, H+-Ionen, pH-Wert-Abnahme (Azidose)

Question 8

Was ist die Laktatschwelle?

Answer 8

die Leistungsintensität, ab der eine weitere Intensitätssteigerung zu einer leistungsbegrenzenden
Laktatakkumulation (Anhäufung) führt
-> trainings- und wettkampfrelevante Dauerleistungsgrenze

Question 9

Wodurch wird die kurzfristig maximal abrufbare Leistung begrenzt?

Answer 9

durch akkumulierende Protonen (Azidose)

Question 10

Wann greift der Organismus auf die aerobe Energiegewinnung zurück?

Answer 10

Wenn die Belastung geringer ist

Question 11

Wann werden Typ I Fasern ausgebildet?

Answer 11

bei geringer Belastung

-> langsam-tonisch, aerob

Question 12

Wann werden Typ II Fasern ausgebildet?

Answer 12

bei hoher Belastung

-> Schnellkraft, anaerob

Question 13

Wie kann Laktat eliminiert werden?

Answer 13

indem Pyruvat im aeroben Stoffwechsel entzogen wird

Question 14

Wieso kann das Herz Laktat
über den oxydativen Stoffwechsel sehr gut
verwerten?

Answer 14

Da die Durchblutung (= Sauerstoffversorgung)
des Herzens auch bei schwerer Arbeit
sichergestellt ist

Question 15

Wie wird Laktat bei körperlicher Arbeit im Gegensatz zur körperlichen Ruhe verwertet?

Answer 15

61% Laktatverwertung bei körperlicher Arbeit, 28% in körperlicher Ruhe

Question 16

Wieso spielt die Leber in der Regenerationsphase eine wichtige Rolle?

Answer 16

sie ist ein Glykogenspeicher

Question 17

Was entsteht beim Zitronensäurezyklus?

Answer 17

Reduktionsäquivalente: NADH & FADH2

und CO² und ATP

Question 18

Wodurch bilden Atmungskette und ATP-Synthase ATP?

Answer 18

durch Chemiosmose

Question 19

Ist die Glykolyse schnell?

Answer 19

Ja

Question 20

Was ist die einzige direkt verwertbare Energie bei der Muskelkontraktion

Answer 20

ATP

Question 21

Woraus wird ATP in den Mitochondrien hergestellt?

Answer 21

aus Kreatinphosphat, Glukose und Fettsäuren

Question 22

Was passiert mit Laktat in der Leber

Answer 22

Wird wieder zu Glykogen aufgebaut (kein Abfallprodukt)

Question 23

Wie bekomme ich bei einem langen Ausdauerlauf meine Energie?

Answer 23

• anaerob, alaktazid ~10 sek
• anaerob, laktazid < 2 sek - 1 Minute (belastungsabhängige Laktatschwelle)
• Aerob, < 30 sek - Stunden -> Intensitätsabhängig!

Question 24

Findet die oxidative Phosphorylierung aerob statt?

Answer 24

Ja

Question 25

Was sind leistungsbegrenzende Faktoren?

Answer 25

- Laktatschwelle - Sauerstoffverfügbarkeit - Substratverfügbarkeit (Glykogen, Glukose, Fett) - Muskelmasse und Fasertypen - Motivation

Question 26

Was ist die maximale Sauerstoffaufnahmekapazität von Frauen?

Answer 26

35 ml/min/kg

Question 27

Was ist die maximale Sauerstoffaufnahmekapazität von Männern?

Answer 27

40 ml/min/kg

Question 28

Was ist die maximale Sauerstoffaufnahmekapazität von Ausdauersportler*innen?

Answer 28

60-80 ml/min/kg

Question 29

Wovon ist der Energiebedarf abhängig?

Answer 29

vom individuellen Grundumsatz und Arbeitsumsatz

Question 30

Was ist der Gesamtumsatz, Erhaltungsumsatz, Grundumsatz und Leistungsumsatz?

Answer 30

Gesamtumsatz: Grundumsatz + Arbeits-/ Leistungsumsatz Erhaltungsumsatz: Energieumsatz bei dem der Organismus noch überlebt Grundumsatz: Energieumsatz bei Ruhe (bspw. im Schlaf) Leistungsumsatz: Energieumsatz bei Arbeit/ Bewegung = Arbeitsumsatz

Question 31

Wovon hängt der Grundumsatz ab?

Answer 31

vom Alter, Geschlecht, Gewicht und Körperoberfläche

Question 32

Was ist der Grund dafür, dass Athleten in Ruhe mehr Energie verbrauchen als übergewichtige Personen?

Answer 32

Fettgewebe hat eine geringe spezifische Stoffwechselrate | -> Bei gleichem Gewicht ist der Grundumsatz bei Menschen mit hohem Fettanteil geringer

Question 33

Wozu ist die Wärmeabgabe proportional?

Answer 33

zur Körperoberfläche

Question 34

Wodurch werden 80% des Grundumsatzes bestimmt?

Answer 34

durch Wärmeabgabe

Question 35

In was wird alle umgesetzte Energie letztlich umgewandelt?

Answer 35

in Wärme

Question 36

Wie unterscheiden sich Körperkern und Körperschale hinsichtlich der Temperatur?

Answer 36

erst wird Körperschale kälter, dann Körperkern (wo Organe etc. sind)

Question 37

Was sind Mechanismen der Wärmeabgabe?

Answer 37

- Strahlung (60-70% der Abgabe in Ruhe) - Konvektion (Ventilation, strömendes Blut) - Konduktion (Kern -> Schale, direkter Kontakt; Wärmediffusion/ Wärmeleitung) - Verdunstungswärme (Evaporation)

Question 38

Was ist die Aufgabe von Termorezeptoren?

Answer 38

Geben Temperaturveränderungen von außen weiter -> eingeteilt in Kalt- und Warmerezeptoren

Question 39

(Funfact:) Wieso empfinden wir teilweise wenn es kalt ist Wärme?

Answer 39

Weil einige Kaltrezeptoren ab ca. 45° wieder aktiv werden

Question 40

Wodurch wird ein Wärmeverlust erzielt?

Answer 40

- periphere Gefäßerweiterung und Hauterwärmung - Schwitzen (- Verhalten -> Ins Wasser springen)

Question 41

Wodurch wird Wärmeproduktion beziehungsweise | -einsparung erzielt?

Answer 41

- periphere Gefäßverengung und Hautkälte - Kältezittern - erhöhter Energieumsatz (- Verhalten -> Jacke anziehen)

Question 42

Weshalb hilft braunes Fettgewebe bei der Thermoregulation?

Answer 42

- weist viele Mitochondrien auf -> produzieren durch die Oxidation von Fettsäuren Wärme - > v.a. bei Neugeborenen und Säuglingen

Question 43

Was passiert bei Kältebelastung in den Extremitäten?

Answer 43

Durchblutung niedrig und der venöse Rückstrom erfolgt über tiefe Venen, die den Arterien eng anliegen, was an jeder Stelle einen Wärmeübergang von Arterie zur Vene ermöglicht

Question 44

Was passiert bei Wärmebelastung in den Extremitäten?

Answer 44

``` Hautdurchblutung hoch (unter anderem, weil jetzt die arteriovenösen Anastomosen in den Akren (Körperteile, die am weitesten vom Rumpf entfernt sind) geöffnet sind), und der venöse Rückstrom erfolgt über oberflächliche Venen -> erhöhte Wärmeabgabe an Haut ```

Question 45

Was passiert mit den A V Anastomosen bei Wärmebelastung?

Answer 45

sind geöffnet -> erhöhte Durchblutung

Question 46

Was passiert mit den A V Anastomosen bei Kältebelastung?

Answer 46

sind geschlossen

Question 47

Woraus besteht Schweiß?

Answer 47

99% Wasser, bisschen Salz, Harnstoff, Harnsäure, Aminosäuren, Fettsäuren, Ammoniak, Zucker, Milchsäure