A12 Müdigkeit und Stoffwechselungleichgewicht

Thema

Die körperliche Leistungsfähigkeit nimmt mit dem Einsetzen von Ermüdung ab. Ermüdung entsteht durch drei zusammenwirkende Mechanismen: die Ansammlung von Stoffwechselprodukten, den Verbrauch von Energiesubstraten und die Abnahme der mechanischen Effizienz.

Der erste Mechanismus ist die Ansammlung von Stoffwechselprodukten: Bei der Arbeit eines Muskels entstehen Stoffwechselprodukte. Reichern sich diese Stoffwechselprodukte schneller an, als der Körper sie abbauen kann, beeinträchtigen sie die Fähigkeit des Muskels, sich normal weiterzuentwickeln, was zu Ermüdung führt.

Der zweite Mechanismus ist der Verbrauch von Energiesubstraten: Der Muskel benötigt eine ständige Zufuhr von Energiesubstraten, um die Energie für seine Kontraktion bereitzustellen. Wird dieser Vorrat schneller aufgebraucht, als der Körper ihn wieder auffüllen kann, verfügt der Muskel nicht mehr über die notwendige Energie, um seine Leistung aufrechtzuerhalten, was zu Ermüdung führt.

Der dritte Mechanismus ist die Abnahme der mechanischen Effizienz: Mit zunehmender Belastung benötigt der Muskel immer mehr Energie, um dieselbe Kraft oder Bewegung zu erzeugen, die er zuvor mit weniger Energie erzeugen konnte. Auch diese Abnahme der mechanischen Effizienz führt zu Ermüdung. Sobald Ermüdung eintritt, beeinträchtigt sie direkt die Kraft- und Drehmomententwicklung des Muskels: Sie reduziert die maximale Kraft, die ein Muskel bei einer Kontraktion erzeugen kann, und verringert auch die maximale Kontraktionsgeschwindigkeit. Dadurch produziert der Muskel im Laufe der Zeit weniger Kraft und arbeitet langsamer.

Neben der maximalen Kraft und der maximalen Kontraktionsgeschwindigkeit verringert Ermüdung auch die Gelenkleistung: Das Gelenk leistet pro Zeiteinheit weniger mechanische Arbeit als im ermüdungsfreien Zustand.

Zusätzlich zur Reduzierung von maximaler Kraft, maximaler Kontraktionsgeschwindigkeit und Gelenkleistung erhöht Ermüdung den respiratorischen Quotienten – das Verhältnis von produziertem Kohlendioxid zu verbrauchtem Sauerstoff – und den Energieaufwand pro Arbeitseinheit. Der Körper benötigt also mehr Energie, um die gleiche Menge an mechanischer Arbeit zu verrichten, die er zuvor mit weniger Aufwand erbrachte.

Diese gesamte Verringerung der körperlichen Leistungsfähigkeit, die durch Ermüdung hervorgerufen wird – bei maximaler Kraft, maximaler Kontraktionsgeschwindigkeit, Gelenkkraft sowie dem Anstieg des respiratorischen Quotienten und des Energieaufwands – ist keine einfache Verschlechterung: Es handelt sich um einen Schutzmechanismus des biologischen Systems, der die körperliche Leistungsfähigkeit reduziert, bevor die Ansammlung von Stoffwechselprodukten, die Erschöpfung der Energiesubstrate oder die Abnahme der mechanischen Effizienz zu Überlastungsverletzungen führen.

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