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Anpassungsvorgänge bei körperlicher Arbeit

  •  IMPP-Relevanz
  • Lesezeit: 14 min
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Steckbrief

Körperliche Anstrengung bedeutet in erster Linie Muskelarbeit. Damit die Versorgung der Muskulatur mit Nährstoffen, aber auch mit Sauerstoff gewährleistet ist und die entstandenen Stoffwechselprodukte abtransportiert werden können, sind vielfältige Anpassungsvorgänge notwendig. Die wichtigsten sind:

  • Bereitstellung von ATP aus Kreatinphosphat, durch anaerobe und aerobe Glykolyse sowie aerobe Fettsäureoxidation

  • Anpassung des Gefäßsystems (Steigerung der Durchblutung von Muskulatur und Koronarien)

  • Steigerung des Herzzeitvolumens und des systolischen Blutdrucks

  • Steigerung der Sauerstoffaufnahme in der Lunge durch Erhöhung des Atemzeitvolumens und Bronchodilatation.

Nach Ende der Belastung benötigt der Körper je nach Trainingszustand eine Regenerationszeit, in der die entstandene Sauerstoffschuld ausgeglichen wird.

Image description
Herzfrequenz, O2-Aufnahme und Arbeit

Darstellung von Herzfrequenz (oben), O2-Bedarf und -Aufnahme (unten) bei leichter und schwerer Arbeit. Schematisch dargestellt sind die Erholungspulssumme, der Ermüdungsanstieg, das Sauerstoffdefizit und die Sauerstoffschuld.

(Quelle: Gekle et al, Taschenlehrbuch Physiologie, Thieme, 2010)
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    Auffrischung und Rechenbeispiel

    Aus der Physik kennst du die Begriffe „Arbeit“ und „Leistung“.

    Arbeit im rein physikalischen Sinne ist das Produkt aus Kraft Equation und Weg Equation und bezeichnet die Energie, die für eine bestimmte Tätigkeit aufgebracht werden muss. Ihre Einheit ist Nm (Newtonmeter) = Joule (J). Umgangssprachlich – und auch in der Physiologie – wird Arbeit oft mit Leistung gleichgesetzt.

    Leistung im physikalischen Sinn ist allerdings Arbeit pro Zeit, angegeben in J/s = Watt (W).

    In der Physiologie unterscheidet man dynamische Arbeit, z.B. das Hochsteigen einer Treppe, von statischer Arbeit, z.B. dem Festhalten eines Koffers.

    Rechenbeispiel

    Ein Rennradfahrer verbraucht auf einer einstündigen Tour rund 1800 kJ. Wie hoch ist sein durchschittlicher Energieumsatz?

    Lösung: 1 Watt entspricht 1 J/s. Der Radfahrer verbraucht 1800 kJ pro Stunde, also: 1800/3600 kJ/s = 0,5 kJ/s = 500 J/s = 500 W

    Image description
    Einflüsse auf das Atemzentrum

    Das Atemzentrum wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst. Effektororgan ist die Atemmuskulatur.

    (Quelle: Huppelsberg, Walter, Kurzlehrbuch Physiologie, Thieme, 2013)
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      zuletzt bearbeitet: 13.01.2023
      Fachlicher Beirat: Prof. Dr. Hugo Marti, 12.07.2022
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