Aktuelle Sportphysiologie Leistung und Ernährung im Sport

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1 Aktuelle Sportphysiologie Leistung und Ernährung im Sport

2 Beat Knechtle Aktuelle Sport physiologie Leistung und Ernährung im Sport

3 Dr.med.Beat Knechtle Institut für Sportmedizin Schweizer Paraplegiker-Zentrum CH 6207 Nottwil Die Deutsche Bibliothek CIP-Einheitsaufnahme Knechtle, B.: Aktuelle Sportphysiologie: Leistung und Ernährung im Sport / B. Knechtle. - Basel ; Freiburg [Breisgau] ; Paris ; London ; New York ; New Delhi ; Bangkok ; Singapore ; Tokyo ; Sydney : Karger, 2002 ISBN Dosierungsangaben von Medikamenten.Autoren und Verlag haben alle Anstrengungen unternommen, um sicherzustellen, dass Auswahl und Dosierungsangaben von Medikamenten im vorliegenden Text mit den aktuellen Vorschriften und der Praxis übereinstimmen. Trotzdem muss der Leser im Hinblick auf den Stand der Forschung, Änderungen staatlicher Gesetzgebungen und den ununterbrochenen Fluss neuer Forschungsergebnisse bezüglich Medikamentenwirkung und -nebenwirkungen darauf aufmerksam gemacht werden, dass unbedingt bei jedem Medikament der Packungsprospekt konsultiert werden muss, um mögliche Änderungen im Hinblick auf Indikation und Dosis nicht zu übersehen. Gleiches gilt für spezielle Warnungen und Vorsichtsmassnahmen. Ganz besonders gilt dieser Hinweis für empfohlene neue und/oder nur selten gebrauchte Wirkstoffe. Alle Rechte vorbehalten. Ohne schriftliche Genehmigung des Verlags dürfen diese Publikation oder Teile daraus nicht in andere Sprachen übersetzt oder in irgendeiner Form mit mechanischen oder elektronischen Mitteln (einschliesslich Fotokopie,Tonaufnahme und Mikrokopie) reproduziert oder auf einem Datenträger oder einem Computersystem gespeichert werden by S. Karger AG, Postfach, CH 4009 Basel (Schweiz) Printed in Switzerland on acid-free paper by Reinhardt Druck, Basel ISBN

4 Inhaltsverzeichnis Teil 1 Grundlagen zu Leistung und leistungsbeeinflussenden Faktoren Die Skelettmuskulatur Aufbau der Skelettmuskulatur Der Aufbau der Muskelfaser Mitochondrien und Energie in der Muskelfaser Die Muskelkontraktion Das adaptative Potential der Muskelfaser Vegetatives Nervensystem, endokrines System und Muskelstoffwechsel Arbeit, Energie und Leistung Die körperliche Leistungsfähigkeit Die maximale Sauerstoffaufnahme Ausdauertraining Systemische Veränderungen Muskuläre Veränderungen Gesundheitliche Aspekte des Ausdauertrainings Krafttraining Allgemeines Systemische Veränderungen Muskuläre Veränderungen Höhentraining Allgemeines Systemische Anpassungen an die Hypoxie Muskuläre Apassungen an die Hypoxie Leistungsbeeinflussende Faktoren Das Geschlecht Die Rasse Anaerobe Schwelle und Laktat Definition und Bedeutung der anaeroben Schwelle Möglichkeiten der Bestimmung der anaeroben Schwelle Beurteilung der Änderung des Leistungsvermögens Die Grundlagen der Energiegewinnung Die Bedeutung des ATP Die Belastungsintensität Grundlagen und Regulation Grenzen und Bedeutung Übertraining Allgemeines Diagnose eines Übertrainings Prävention und Behandlung Teil 2 Grundlagen zur Ernährung im Sport Grundlegende Betrachtungen Die Funktion der Nährstoffe Die Ernährung von Nichtsportlern und Sportlern V

5 Die Ernährung in Training und Wettkampf Mangel- und Fehlernährung Essstörungen und Female athlete triad (FAT) Leistungsverbesserung durch Supplemente Pathophysiologie des Wasser- und Elektrolythaushalts Flüssigkeits- und Elektrolytersatz unter Belastung Kohlenhydrate Der Stoffwechsel der Kohlenhydrate Kohlenhydrate und Belastung Kohlenhydrataufnahme im Sport Fett und Fettgewebe Funktionen der Lipide Aufbau des Fettes (Lipide) Der Fettstoffwechsel Fett und Belastung Faktoren,die den Fettstoffwechsel beeinflussen Fettreiche Ernährung Die Eiweisse Aufbau und Funktion Der Stoffwechsel der Eiweisse Der Eiweissbedarf Spezielle Aminosäuren Vitamine Allgemeines Klassifizierung der Vitamine Mineralstoffe Allgemeines Makromineralien Mikromineralien Wasser, Elektrolyte und Flüssigkeitsersatz Physiologie des Wasser- und Elektrolythaushalts VI 18. Ergogene Supplemente Allgemeines L-Karnitin Koffein Kreatin Bikarbonat L-Arginin-L-Aspartat Teil 3 Lebensmitteltabellen Kohlenhydrate Fett Essentielle Fettsäuren Olsäure Linolsäure Linolensäure Arachidonsäure Eicosapentaensäure Docosahexaensäure Eiweiss Essentielle Aminosäuren Histidin Isoleuzin Leuzin Lysin Methionin Phenylalanin Threonin Tryptophan Valin Vitamine

6 Vitamin A Vitamin D Vitamin E Vitamin K Vitamin B Vitamin B Nicotinamid Vitamin B Vitamin B Folsäure Pantothensäure Biotin Vitamin C Mineralstoffe Makromineralien Kalzium Phosphor Magnesium Mikromineralien Eisen Kupfer Zink Sachregister Teil 4 Produkteinformation VII

7 Vorwort Liebe Leserin, lieber Leser Die vorliegende Lektüre kommt aus einer ganz speziellen Feder. Speziell darum, weil Beat Knechtle über die seltene Kombination von akademischem Wissen (Sportmedizin und Leistungsphysiologie) und eigener Erfahrung als Sportler verfügt. In der Kombination von Theorie und Praxis liegt das persönliche Erfolgsgeheimnis des stillen und sympathischen Athleten. Beat Knechtle betreibt Leistungssport an der Spitze: Er gehört zu der kleinen und exklusiven Gruppe der Ultramen, die über Distanzen gehen, welche für die meisten unter uns (auch Sporttreibende) nicht nachvollziehbar sind. Seine Motivation, extreme Belastungen auf sich zu nehmen und Grenzen zu sprengen,liegt mit Bestimmtheit darin, der Sache als Wissenschaftler auf den Grund zu gehen und dann am eigenen Körper die Resultate nachzuvollziehen. Bei der vorliegenden Zusammenfassung handelt es sich um ein komplettes Nachschlagwerk für alle am Thema interessierten Kreise. Der Autor gewährleistet, dass die Zusammenfassung kontinuierlich dem neusten Stand der Wissenschaft und den Resultaten aus der Praxis angepasst wird. Wir danken ihm für seine wertvolle Beratung und Mitarbeit bei der Entwicklung von neuen Produkten für den Spitzen- und den Breitensport. Für die Gesellschafter der E.C. Robins Switzerland Peter Dedial VIII Einleitung In diesem Buch werden die wichtigsten Aspekte der körperlichen Leistung und ihr Zusammenhang mit der Ernährung zusammengestellt. Die Grundlage zum Verständnis der körperlichen Leistung und der Konsequenzen für die Ernährung ist die Kenntnis des Aufbaus und der Funktion der Muskelfaser. Deshalb wird in den ersten Kapiteln die Funktion des Muskels und die körperliche Leistung erläutert. Durch Ausdauertraining, Krafttrainung und Höhentraining wird die Muskelfaser beeinflusst. Übermässiges Training führt zu Übertraining mit entsprechenden Problemen. Anschliessend wird der Zusammenhang zwischen Ernährung und Energieverbrauch dargestellt. Die Speicherung der energiereichen Substrate im Körper, die energiebereitstellenden Systeme und die grundlegenden Prinzipien des Energiestoffwechsels werden erklärt. Im zweiten Teil werden die einzelnen Nährstoffe Kohlenhydrate, Fett, Eiweiss, Makro- sowie Mikromineralien und die Vitamine detailliert vorgestellt. Im dritten Teil finden sich Lebensmitteltabellen mit genauen Angaben ihres Nährstoffgehaltes und Energiewertes, so dass die theoretischen Erkenntnisse der vorangegangenen Kapitel mit Hilfe dieser Tabellen in die praktische Ernährung umgesetzt werden können. Die Wissenschaft ist dauernd in Bewegung.Alle Kapitel werden deshalb regelmässig überarbeitet und mit den neuesten Erkenntnissen ergänzt.

8 Der Autor Beat Knechtle, geb. 26. Mai 1964, von Appenzell (AI), legte 1991 nach Studien an den Universitäten von Fribourg, Basel und Zürich an der Universität Zürich das eidgenössische medizinische Staatsexamen ab. Die ersten vier Jahre der klinischen Ausbildung galten der chirurgischen Grundausbildung mit speziellem Interesse der Traumatologie des Bewegungsapparates an der Chirurgischen Abteilung des Kantonalen Spitals in Herisau, an der Chirurgie St.Leonhard in St.Gallen und an der Chirurgischen Klinik des Stadtspital Triemli in Zürich. Danach absolvierte er eine internistische Grundausbildung an der Medizinischen Klinik des Kantonsspitals Zug mit speziellem Interesse an der Dialysebehandlung und der Herz-Lungen-Diagnostik. Nach zwei Jahren Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Bewegungs- und Sportwissenschaften der ETH Zürich und am Physiologischen Institut der Universität Zürich erwarb er sich kardiologische Kenntnisse an der Klinik für kardiale Rehabilitation in Gais.Seit dem 1.Januar 2001 leitet er das Institut für Sportmedizin am Schweizer Paraplegiker-Zentrum in Nottwil. Als Sportler erbrachte er die Schweizer Bestleistung über die doppelte, dreifache und zehnfache Ironman- Distanz. Bisher gewann er 2 Double Iron- Triathlons und 2 Triple Iron-Triathlons sowie 5 Medaillen an Europa- und Weltmeisterschaften im Ultratriathlon. Im Jahr 2000 gewann er den Gesamtweltcup der IUTA (International Ultratriathlon Association) mit der total zurückgelegten Distanz von 27 Ironman-Triathlons. Diese Leistung wurde im Guinness Buch der Rekorde 2002 eingetragen. Beat Knechtle ist Mitglied der Schweizerischen Gesellschaft für Sportmedizin (SGSM), der Schweizerischen Medizinischen Gesellschaft für Phytotherapie (SMGP), des Schweizerischen Triathlonverbandes (TRI), der International Medical Triathlon Association (IMTA), der Arbeitsgruppe Lipide und Atherosklerose (AGLA), Vizepräsident der International Ultratriathlon Association (IU- TA) sowie Vorsitzender der Arbeitsgruppe Sportmedizin des Swiss Paralympic Committee (SPC). Beat Knechtle widmet diese Arbeit seinem im Frühjahr 1999 bei einem tragischen Verkehrsunfall verstorbenen Sohn Michael. Seine Gattin Patrizia,seine Tochter Celina,sein Sohn Philipp und das Andenken an Michael sind die Stütze für seine speziellen sportlichen und wissenschaftlichen Leistungen. Dank gebührt den Mitarbeitern des Karger Verlags für die Realisierung des Buches. IX