Arbeit und Leistung FK Physiologie

Grundumsatz

• Der Grundumsatz ist die Energiemenge, die der Körper in Ruhe benötigt, um lebenswichtige Funktionen aufrechtzuerhalten.
• Er liegt bei ca. 4 kJ pro kg Körpergewicht und Stunde.
• Der Grundumsatz kann durch Fieber, schwere Krankheiten (z.B. Sepsis oder Krebs) oder eine Schilddrüsenüberfunktion erhöht sein.

PAL-Wert

• Der PAL (Physical Activity Level) gibt an, wie aktiv eine Person im Alltag ist.
• Er wird verwendet, um den gesamten Energiebedarf zu berechnen.
• Je höher die Aktivität, desto höher der PAL-Wert.

Beispiele für PAL-Werte

• 1,2: Ausschließlich sitzende oder liegende Lebensweise (z.B. Bettlägerigkeit)
• 1,4-1,5: Sitzende Tätigkeit, wenig körperliche Aktivität (z.B. Bürotätigkeit)
• 1,6-1,7: Überwiegend sitzende Tätigkeit mit gelegentlicher körperlicher Aktivität (z.B. Laborarbeit)
• 1,8-1,9: Überwiegend gehende und stehende Tätigkeiten (z.B. Verkäufer, Kellner)
• 2,0-2,4: Körperlich anstrengende Tätigkeiten (z.B. Bauarbeiter, Leistungssportler)
• >2,4: Spitzensportler

Berechnung des Gesamtenergiebedarfs

• Formel: Gesamtenergiebedarf = Grundumsatz x PAL-Wert

Energiebedarf bei verschiedenen Tätigkeiten

• Bürotätigkeit: PAL = 1,6
• Joggen: PAL = 2,0
• Maurer: PAL = 2,0 - 2,4
• Spitzensportler: PAL > 2,4

Leistungsumsatz

• Der Leistungsumsatz beschreibt den zusätzlichen Energiebedarf durch körperliche Aktivität über dem Grundumsatz.
• Dieser zusätzliche Bedarf wird durch den PAL-Wert berücksichtigt.

Metabolische Prozesse bei Belastung

• Der Körper stellt Glukose und Fettsäuren bereit.
• Hormone wie Adrenalin und Cortisol werden freigesetzt.
• Die anaerobe Glykolyse wird aktiviert (bei hoher Belastung).
• Der Sauerstoffverbrauch steigt proportional zur körperlichen Arbeit.
• Die Durchblutung kann sich um das 40-fache steigern.
• Priorität: aktive Muskeln.

Energiegewinnung im Körper

• Zuerst wird Anaerobe Energie bereitgestellt (erste 20-25 Sekunden, Kreatinphosphat).

• Danach Aerobe Energiegewinnung (nach ca. 60 Sekunden, aerobe Glykolyse und Fettsäureoxidation).

• Aerobe Energie ist effektiver für längere Belastungen.

Anpassung des Herz-Kreislauf-Systems

• Herzfrequenz, Schlagvolumen und Herzzeitvolumen steigen an.
• Venenerweiterung wird durch Kontraktion reduziert, um den venösen Rückstrom zu verstärken und den Blutfluss zum Herzen zu beschleunigen.

Erholungspulssumme

• Die Anzahl der Herzschläge nach Belastung bis zum Erreichen des Ruheniveaus.
• Indikator für Fitness und Erholungsfähigkeit.

Anpassung des Respirationssystems

• Erhöhte Atemfrequenz und tieferes Atemzugvolumen.
• Atemminutenvolumen kann um 200 Liter/Minute erhöht werden.

O2-Schuld

• Sauerstoffdefizit während intensiver Belastung, das nach der Belastung durch erhöhte Sauerstoffaufnahme abgebaut wird.

Dauerleistung

• Die Leistung, die ein Mensch mindestens 8 Stunden lang ohne Ermüdung aufrechterhalten kann.
• Durchschnittlich circa 20 Watt/kg Körpergewicht.

Leistungsdiagnostik

• Lactatstufentest: Messung des Lactatspiegels bei unterschiedlichen Belastungsstufen. Ein hoher Lactatspiegel zeigt eine geringere Ausdauerfähigkeit an. Ein Wert unter 2 mmol/l zeigt eine gute Ausdauerfähigkeit.
• 6-Minuten-Gehtest: Distanz, die in 6 Minuten zurückgelegt wird, als Maß für die körperliche Leistungsfähigkeit.

Ermüdung

• Abnahme der Leistungsfähigkeit durch anhaltende Belastung.
• Faktoren: Erschöpfung von Energiereserven, reduzierte Sauerstoffversorgung, Ansammlung von Stoffwechselprodukten (z.B. Laktat).

Muskelermüdung

• Abnahme der Leistung der Muskeln bei intensiver oder längerer Belastung.
• Lactatbildung, pH-Wert-Senkung, Beeinträchtigung von Stoffwechselprozessen, reduzierte Durchblutung möglicher Faktor.

Kardiovaskuläre Ermüdung

• Herz-Kreislauf-System kann die Zufuhr von Sauerstoff und Nährstoffen bei hoher Belastung nicht mehr gewährleisten, erhöhte Herzfrequenz und Atemäquivalent.

Zentrale Ermüdung

• Ermüdung nicht nur muskulär, sondern auch auf zerebraler Ebene durch reduzierte Signalübertragung an die Muskeln.

Training

• Systematische Wiederholung von Bewegungen zur Leistungssteigerung.
• Verbessert die Ermüdungswiderstandsfähigkeit.

Arten des Trainings

• Ausdauertraining
• Krafttraining
• Isometrisches Training
• Dynamisches Training

Doping

• Anabole Steroide, ẞ2-Mimetika, Gendoping, Blutdoping, Schmerzmittel, Stimulanzien,
• Gesundheitliche Risiken in Zusammenhang mit Doping.

Koffein und Insulin

• Koffein steigert Wachsamkeit und Leistungsfähigkeit.
• Insulin wird wegen seiner anabolen Wirkung eingesetzt.