Die Sportbiologie ist die Lehre vom Leben des Menschen in Bezug auf den Sport.
Sie baut als interdisziplinäres Fachgebiet auf der Lehre vom Körperbau (Anatomie) und den Lebensvorgängen (Physiologie) des Menschen auf.
Erkenntnisse der Gesundheitslehre, der Hygiene, der Sportmedizin, der Trainingslehre, der Biomechanik, usw. werden verwertet.
Der Mensch ist ein komplexes System aus über 650 Muskeln, mehr als 206 Knochen und über 250 Gelenken
Der Mensch als Bewegungswesen:
Bewegung:
Funktionstüchtigkeit wird durch Bewegung erhalten.
Das Zusammenspiel des Bewegungsapparats macht Bewegung erst möglich.
Die Fortbewegung ist nur durch ein Zusammenspiel aller Komponenten möglich. Die Anatomie des Bewegungsapparates:
Darunter versteht man Bänder, Bindegewebe, Knorpel und Knochen des Skeletts.
Das Skelettsystem übernimmt im Körper die folgenden wichtigen Funktionen:
Die Bänder werden dem passiven Bewegungsapparat zugeordnet, d.h. sie führen selbst keine Bewegungen aus, wie etwa unsere Muskeln mithilfe der Gelenke.
Bänder (Ligamente) sind Verbindungselemente aus Bindegewebe zwischen zwei Knochen. Bänder sind durchwegs straff (außer z.B. an der Wirbelsäule), sie verbinden die Gelenksteile.
Fazit:
Mehrbelastung im Sinne von Sporttreiben in vernünftigem Rahmen führt zu einer Kräftigung, Minderbelastung hingegen zu einer Schwächung von Knochen, Knorpel, Sehnen und Bändern
Charakteristisch für die Eigenschaft eines Muskels ist die Fähigkeit zur Kontraktion.
Sehnen
Die Sehnen übertragen die Kräfte vom Muskel auf das Skelett und umgekehrt.
Die Sehnen der Hand- und Fußmuskeln sind sehr lang und schmal. Die Muskeln der Rumpfwand sind häufig sehr flache und breite Sehnen (Aponeurosen).
Man unterscheidet drei Arten des Muskelgewebes:
Herzmuskulatur: Verzweigte Muskelzellen, Netzförmige Anordnung
Innervation über herzeigenes vegetatives Nervensystem, welches jedoch durch ein autonomes Nervensystem modulierbar ist.
Skelettmuskulatur: Parallele Anordnung der Muskelfasern
Der Skelettmuskel, welcher im Sport den wichtigsten Part spielt, setzt sich zu 70-80% aus Wasser, zu 15-20% aus Proteinen sowie zu 3-4% aus Elektrolyten zusammen, je nach Alter, Ernährung und Trainingszustand
Funktionelle Muskelgruppen:
Agonisten (Spieler):
Muskeln, die eine gewünschte Bewegung ausführen, z.B. der Musculus biceps brachii bei der Beugung des Arms im Ellbogengelenk.
Antagonisten (Gegenspieler):
Muskeln, die die im Verhältnis zum Agonisten entgegengesetzte Bewegung ausführen, z. B. ist der M. Triceps brachii der Strecker des Armes im Ellbogengelenk und somit der Antagonist des M. biceps.
Mechanik der Muskeln und Sehnenmuskelveränderungen
Synergismen:
Muskelverletzungen
Muskelverletzungen können sowohl exogen, d.h. durch von außen einwirkende Gewalteinwirkung, endogen durch Überschreitung der muskulären Dehnbarkeit auftreten.
Muskelverletzungen machen etwa 1/3 aller im Sport auftretenden Verletzungen aus
Muskelkrampf
Muskelkater
Muskelprellung
– Die Prellung ohne Gewebsdefekt zeigt nur geringe Rötung, Schwellung und Schmerzen. Diese sind nur von kurzer Dauer und verschwinden nach wenigen Minuten wieder.
– Das Kennzeichen der Prellung mit Gewebsdefekt ist der Bluterguss (Hämatom, Blauer Fleck). Die Läsion kann vom einfachen Bindegewebsdefekt bis zum kompletten Muskelriss reichen.
Muskelfaserriss – Muskelriss
Praxistip: Direkt nach der Verletzung Druckverbande mit in Eiswasser getauchten elastischen Binden, die jeweils ca. 20 Minuten angewickelt und dann gewechselt werden. Diese Prozedur bis zu 6 Stunden durchführen und dann mit Salbenverbanden fortsetzen. Mit leichten Belastungen erst nach frühestens 2 Wochen beginnen
Trainierende brauchen auch eine ausreichende und sinnvolle Ernährung.
Nahrungsstoffe wie Eiweiß, Kohlenhydrate, Fett, Wasser, Vitamine und Mineralstoffe sind erforderlich, um die Bedürfnisse des Körpers zu erfüllen und evtl. über das Ausgangsniveau hinausgehende Veränderungen zu bewirken.
Wichtig ist eine ausgewogene Zusammenstellung der Nahrung.
Grundsätzlich gelten für Leistungs- und Freizeitsportler die Prinzipien der Fitnessernährung:
Kohlenhydratbetonung bei gleichzeitiger Fettkontrolle
Ausgewogenes Eiweißangebot unter Berücksichtigung der Ergänzungswirkung pflanzlichen und tierischen Eiweißes
Hohe Nährwertdichte
Genügend Trinkflüssigkeit
Über den Tag verteiltes Essen und Trinken
Proteine: Zufuhr deutlich über der Empfehlung
Der Körper benötigt Proteine zum Muskelaufbau und in seinem Enzym- und Abwehrsystem. Für eine ausreichende Versorgung genügt eine tägliche Aufnahme von 0,8 g Eiweiß pro kg Körpergewicht.
Man sollte darauf achten, vor allem auf die wertvollen tierischen Eiweißlieferanten zurückzugreifen. Dies sind neben fettarmer Milch und Milchprodukten fettarmes Fleisch und Fisch. Außerdem eignet sich eine Kombination aus pflanzlichem und tierischem Eiweiß bewährt, z.B. Kartoffeln und Ei, Kartoffeln und Milch, Getreide und Milch.
Kohlenhydrate: Für Muskeln, Nerven und Gehirn
Aus Kohlenhydraten wird Glykogen gebildet, aus Glykogen gewinnen die Muskeln ihre Energie. Kohlenhydrate sind ausgesprochen wichtig für Sportler.
Gehirn und Nervenbahnen können ihren Energiebedarf fast nur durch Kohlenhydrate bzw. Dextrose decken. Werden nicht genug Kohlenhydrate zugeführt, leiden darunter Konzentration und Koordination. Sportler sollten ihre Glykogenvorräte stabil halten.
Je nach Intensität des Trainings geben gut gefüllte „Glykogenspeicher“ für 60 bis 90 Minuten Energie. Wer ausreichend große Glykogenvorräte anlegen möchte, sollte täglich zwischen 55 und 60 % seiner Gesamtenergiezufuhr in Form von Kohlenhydraten zu sich nehmen. Besser als Traubenzucker oder Fruchtzucker sind die komplexen Kohlenhydrate, die in Getreideprodukten (Brot, Getreideflocken, Reis, Teigwaren), in Kartoffeln, Gemüse und Obst enthalten sind und den Körper mit Mineralstoffen, Vitaminen und Ballaststoffen versorgen. Komplexe Kohlenhydrate stellen ihre Energie langsam und kontinuierlich zur Verfügung und halten den Blutzuckerspiegel konstant.
Einfache Kohlenhydrate, die allerdings nicht in zu großen Mengen aufgenommen werden sollten (maximal 10 % der täglichen Energiezufuhr), eignen sich dagegen für den schnellen Energieschub. Leistungssportler können bei höherem Bedarf (z.B. kurz vor einem Wettkampf) die Kohlenhydratzufuhr vorübergehend steigern (auf etwa 70 %). Die meisten nehmen z.B. am Abend vor dem Wettkampf reichlich Nudeln, bis zu zwei Stunden vor dem Start eine kohlenhydratreiche Zwischenmahlzeit und während bzw. nach dem Sport kohlenhydratreiche Getränke (z.B. Fruchtsaft-Schorle) zu sich.
Fett
Ganz ohne Fett kann der Mensch nicht leben, denn nur mit einer bestimmten Fettmenge können die fettlöslichen Vitamine A, D, E und K aus dem Darm in den Blutkreislauf gelangen. Nahrungsfette bestehen aus Glycerin und Fettsäuren.
Gesättigte und einfach ungesättigte Fettsäuren kann der Körper teilweise selbst bilden. Eine große Zahl der ungesättigten bzw. essentiellen Fettsäuren muss allerdings über die Nahrung zugeführt werden. Der tägliche Energiebedarf sollte jedoch nur zu 30 -35 Prozent (ca. 70- 90g) durch Fett gedeckt werden. Eine überhöhte Fettzufuhr kann zu Übergewicht führen und stellt einen Risikofaktor für unterschiedliche Herz-Kreislauf-Erkrankungen dar.
Vitamine
Die wichtigsten fettlöslichen Vitamine sind A, D, E und K, die wichtigsten wasserlöslichen Vitamine sind die der B-Gruppe und Vitamin C. Vitamine sind für Freizeitsportler eigentlich kein Thema, hier ist keine Ergänzung nötig. Nur bei einer intensiven sportlichen Belastung (Leistungssport) kann der Einsatz von Multivitaminpräparaten sinnvoll sein.
Mineralstoffe: rechtzeitig ausgleichen
Der Verlust an Mineralstoffen über den Schweiß ist nicht unerheblich und sollte möglichst bald ausgeglichen werden. Hierzu eignen sich Sportgetränke, insbesondere Mineralwasser, verdünnte Fruchtsäfte (1:3-1:1) und Tee (allerdings kein schwarzer Tee). Bei Leistungssportlern wird zum Teil eine schlechte Versorgung mit Magnesium und Eisen gefunden, die die Leistung beeinträchtigen kann. Dieser Mangel kann durch eine Blutuntersuchung nachgewiesen und mit der entsprechenden Ernährung behoben werden.
Ballaststoffe
Als Ballaststoffe bezeichnet man alle Bestandteile pflanzlicher Nahrung, die vom menschlichen Verdauungssystem nicht aufgespalten werden können. Für den Stoffwechsel sind sie von großer Bedeutung. In unterschiedlichen Mengen sind Ballaststoffe in allen Früchten, Gemüsearten, Getreidearten und Getreideprodukten enthalten. Im Durchschnitt nehmen wir mit normaler Kost täglich 15g Ballaststoffe zu uns. Durch frisches Obst und Gemüse sowie Brot aus groben Mehlsorten kann die Ballaststoffzufuhr erhöht werden. Ideal sind 40-50g Ballaststoffe täglich.
Zucker und Salz
Zucker dient zwar als Energielieferant, kann aber keine anderen Nährstoffe mehr zuführen.
Zucker bzw. Süßigkeiten sollten deshalb nur in Maßen verzehrt werden.
Salz ist für den Menschen lebensnotwendig, da es den osmotischen Druck der Gewebeflüssigkeiten erhält und u.a. bei der Blutbildung benötigt wird. Ein Erwachsener benötigt täglich nicht mehr als 5g Salz. Da in vielen Nahrungsmitteln bereits Kochsalz enthalten ist, hat eine zusätzliche Kochsalzgabe meist nur geschmacksgebende Wirkung. Hier sollte verstärkt auf Kräuter und Gewürze zurückgegriffen werden.
Flüssigkeitszufuhr
Der erwachsene Mensch besteht zu 50 – 60 Prozent aus Wasser. Wasser löst die festen Bestandteile der Nahrung. Der Flüssigkeitsbedarf eines Erwachsenen beträgt etwa 2,5 Liter (bei Hitze oder starkem Schwitzen z.B. durch Sport ist der Bedarf erhöht), ca. 1 Liter wird mit der Nahrung zugeführt. Durch Mineralwasser, Tee und Kaffee wird dem Körper neben der Flüssigkeit keine Energie zugeführt. Milch und Fruchtsäfte liefern Energie, wobei gesüßte Säfte und Limonaden sowie aromatisierte Milchzusätze meist sehr viele Kalorien beinhalten.
Jede körperliche Leistung kostet Energie.
Die Energiequellen des Körpers sind unterschiedlich schnell nutzbar.
Die effektivste schnell verfügbare Energiequelle sind Kohlenhydrate
z.B. aus Getreideerzeugnissen, Kartoffeln, Gemüse und Obst.
Sie werden gerade für intensive Belastungen bevorzugt genutzt.
Für langandauernde, weniger intensive Belastungen gewinnt der Sportler seine Energie aus körpereigenen Fettreserven.
Kohlenhydrate können nur in begrenzter Menge in Leber und Muskulatur (in Form von Glykogen) gespeichert werden.
Glykogenspeicher:
Damit die Glykogenspeicher für sportliche Belastungen optimal gefüllt sind, empfiehlt man ca. 3 bis 4 Stunden oder spätestens 1 bis 1 ½ Stunden vor dem Training oder Wettkampf eine kohlenhydratreiche Mahlzeit (z. B. Müsli, Nudelauflauf mit Salat) einnehmen und die Glykogenspeicher vor, während und nach dem Sport mit einem kohlenhydratreichen Getränk (z. B. Apfelsaftschorle) auffüllen.
Noch immer ist der Glaube weit verbreitet, nur mit viel Eiweiß könne Muskelmasse schnell aufgebaut werden. Dabei ist der Bedarf eines Kraftsportlers nicht höher als der eines Nicht – Kraftsportlers (0,8 g Eiweiß pro kg Körpergewicht pro Tag). Selbst Hochleistungs-Kraftsportler benötigen nur etwa 0,1 g Eiweiß pro kg Körpergewicht mehr.
Um diesen zusätzlichen Bedarf zu decken, sind keine Präparate (Nahrungsergänzungsmittel) erforderlich. Zumal die tatsächliche Eiweißzufuhr in Deutschland zwischen 1,2 und 1,4 g Eiweiß pro kg Körpergewicht liegt.
Flüssigkeitszufuhr:
Ein Sportler, der viel schwitzt muss auch viel trinken. Es wird Leistungssportlern empfohlen vor und während der Belastung ein isotonisches Getränk, z. B. Apfelsaft-oder Johannisbeerschorle (Saft und Mineralwasser im Verhältnis 1:1 oder 1:2) zu trinken. Trinken ist lebensnotwendig und besonders bei Ausdauersportarten sehr wichtig, auf die Regelmäßigkeit, Art und Menge zu achten! Wasser dient als Lösungs- und Transportmittel aller biologischen Stoffwechselvorgänge! Es sollte stets so viel und in regelmäßigen Abständen getrunken werden, dass erst gar nicht ein Durstgefühl entsteht. Ein Durstgefühl deutet bereits auf einen Flüssigkeitsmangel hin, der zu einer Leistungsminderung, Kopfschmerzen, Müdigkeit, Schwindel, Herz-Kreislaufstörungen, Übelkeit u.a. führen kann.
Energieriegel:
Viele Sportlerriegel enthalten zu viel Fett und sind mit Eiweiß, Vitaminen und Mineralstoffen „übersupplementiert“. In adäquater Zusammensetzung (Energiegehalt vorwiegend aus Kohlenhydraten) können Sportlerriegel als schnell verfügbare Energiequelle im Hochleistungssport sinnvoll sein. Der Freizeitsportler kann darauf verzichten. Für ihn tut es auch eine Banane!
Zwischenmahlzeiten: gut gegen Leistungstiefs
Als Zwischenmahlzeiten gegen evtl. auftretende Leistungstiefs eignen sich kohlenhydratreiche und gleichzeitig fettarme Snacks, z.B. frisches Obst (vor allem Bananen), Vollkornkekse, Trockenfrüchte, Vollkornbrot mit Quark oder fettarme Wurst- oder Käsesorten sowie fettarme Milchmixgetränke. Sie halten den Blutzuckerspiegel konstant und beugen Leistungstiefs sowie einer Konzentrationsschwäche vor Außerdem ergänzen sie die Versorgung mit Vitaminen, Mineralstoffen und Spurenelementen. Aber Achtung: Die Snacks sollten die Gesamtkalorienaufnahme nicht unnötig in die Höhe treiben.
Optimale Ernährung als Beispiel:
„vollkörniges“ Frühstück (Müsli, Obst, Joghurt oder Vollkornbrot mit Käse, leichtem Quark, Konfitüre und ein Obststück).
Das 2. Frühstück (z. B. Obst, Joghurt, Rohkost, Vollkornbrot)
Zum Mittag viel frisches Gemüse, Salat und Rohkost! Abwechselnd täglich Kartoffeln, Vollkornreis oder -nudeln. Fleisch sollte mager sein. Fisch kann häufiger auf dem Speiseplan stehen, z. B. mit frischem Salat.
Milch und Milchprodukte sind eine wichtige Calciumquelle und sollten in der täglichen Ernährung enthalten sein.
Eine gleichmäßige Zufuhr von komplexen Kohlenhydraten in kleineren Portionen (Vollkornbrot, Obst, Rohkost) ermöglicht dem Organismus eine konstante und optimale Leistungsbereitschaft. Wenn aus den Kohlenhydrat-Speichern in der Muskulatur stets ausreichend „geschöpft“ werden kann, bleibt wertvolles und körpereigenes Eiweiß in den Muskeln erhalten. Natürlich gehören auch hin und wieder süße kleine Snacks (ca. 40-50 g einfache Kohlenhydrate) zu einer abwechslungsreichen Ernährung dazu. Dies können etwa 1 Müsli- oder Schokoriegel oder 1 Stück Obstkuchen, ein paar Vollkornkekse, Gummibärchen oder Ähnliches sein.
Genießen Sie die Lebensmittelvielfalt. Merkmale einer ausgewogenen Ernährung sind abwechslungsreiche Auswahl, geeignete Kombinationen und angemessene Mengen nährstoffreicher und energiearmer Lebensmittel.
Brot, Nudeln, Reis, Getreideflocken, am besten aus Vollkorn, sowie Kartoffeln enthalten kaum Fett, aber reichlich Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente sowie Ballaststoffe und sekundäre Pflanzenstoffe. Verzehren Sie diese Lebensmittel mit möglichst fettarmen Zutaten.
Genießen Sie 5 Portionen Gemüse und Obst am Tag, möglichst frisch, nur kurz gegart, oder auch eine Portion als Saft – idealerweise zu jeder Hauptmalzeit und auch als Zwischenmahlzeit. Damit werden Sie reichlich mit Vitaminen, Mineralstoffen sowie Ballaststoffen und sekundären Pflanzenstoffen (z.B. Carotinoiden, Flavonoiden) versorgt. Das Beste, was Sie für Ihre Gesundheit tun können.
Ein- bis zweimal in der Woche Fisch; Fleisch, Wurstwaren sowie Eier in Maßen. Diese Lebensmittel enthalten wertvolle Nährstoffe, wie z.B. Calcium in Milch, Jod, Selen und Omega- 3-Fettsäuren in Seefisch. Fleisch ist wegen des hohen Beitrags an verfügbarem Eisen und an den Vitaminen B1, B6 und B12 vorteilhaft. Mengen von 300 – 600 g Fleisch und Wurst pro Woche reichen hierfür aus. Bevorzugen Sie fettarme Produkte, vor allem bei Fleischerzeugnissen und Milchprodukten.
Fett liefert lebensnotwendige (essenzielle) Fettsäuren und fetthaltige Lebensmittel enthalten auch fettlösliche Vitamine. Fett ist besonders energiereich, daher kann zu viel Nahrungsfett Übergewicht fördern. Zu viele gesättigte Fettsäuren fördern langfristig die Entstehung von Herz- Kreislauf-Krankheiten. Bevorzugen Sie pflanzliche Öle und Fette (z. B. Raps- und Sojaöl und daraus hergestellte Streichfette). Achten Sie auf “unsichtbares „Fett, das in Fleischerzeugnissen, Milchprodukten, Gebäck und Süßwaren sowie in Fast-Food- und Fertigprodukten meist enthalten ist. Insgesamt 60 –80 Gramm Fett pro Tag reichen aus.
Verzehren Sie Zucker und Lebensmittel bzw. Getränke, die mit verschiedenen Zuckerarten (z.B. Glucosesirup) hergestellt wurden, nur gelegentlich. Würzen Sie kreativ mit Kräutern und Gewürzen und wenig Salz. Bevorzugen Sie jodiertes Speisesalz.
Wasser ist absolut lebensnotwendig. Trinken Sie rund 1,5 Liter Flüssigkeit jeden Tag. Bevorzugen Sie Wasser – ohne oder mit Kohlensäure – und andere kalorienarme Getränke. Alkoholische Getränke sollten nur gelegentlich und nur in kleinen Mengen konsumiert werden.
Garen Sie die jeweiligen Speisen bei möglichst niedrigen Temperaturen, soweit es geht kurz, mit wenig Wasser und wenig Fett – das erhält den natürlichen Geschmack, schont die Nährstoffe und verhindert die Bildung schädlicher Verbindungen.
Bewusstes Essen hilft, richtig zu essen. Auch das Auge isst mit. Lassen Sie sich Zeit beim Essen. Das macht Spaß, regt an vielseitig zuzugreifen und fördert das Sättigungsempfinden.
Ausgewogene Ernährung, viel körperliche Bewegung und Sport (30 bis 60 Minuten pro Tag) gehören zusammen. Mit dem richtigen Körpergewicht fühlen Sie sich wohl und fördern ihre Gesundheit.