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EPOC Sportwissenschaft EPOC engl excess postexercise oxygen consumption deutsch Sauerstoffmehraufnahme nach Arbeitsende

EPOC (Sportwissenschaft)

EPOC (engl.: excess postexercise oxygen consumption, deutsch: Sauerstoffmehraufnahme nach Arbeitsende oder Nachbrennwert) ist ein Begriff aus der Sportphysiologie und gibt die Sauerstoffmehraufnahme über den Ruhebedarf hinaus nach einer körperlichen Belastung an. Charakteristisch ist hierfür eine verstärkte Atmung.

Physiologischer Hintergrund Bearbeiten

Nach Beginn einer körperlichen Belastung passt sich das Herz-Kreislauf- und Atmungssystem nur verzögert dem erhöhten Sauerstoffbedarf an und erreicht erst nach einigen Minuten einen Steady State. Es kommt somit zu einem Sauerstoffdefizit. Bei Messung des nachgeatmeten O2 zeigt sich jedoch, dass die Menge in den meisten Fällen größer als das eigentliche Defizit ist. Im Körper laufen während und nach der Belastung also Prozesse ab, die einen zusätzlichen Sauerstoffbedarf bedeuten.

Der EPOC entspricht nicht, wie früher angenommen, dem anfänglichen Sauerstoffdefizit, sondern ist eher ein Anzeichen für die Beanspruchung des Körpers und der dadurch nötigen Regeneration. Die Höhe des EPOC ist abhängig von Belastungsdauer und Intensität. Neben der erhöhten Sauerstoffaufnahme lässt sich ein erhöhter Energieverbrauch des Körpers feststellen, der vor allem durch die Fettverbrennung gekennzeichnet ist.

Die Abnahme der O2-Aufnahmekurve nach Ende der Belastung zeigt einen nahezu exponentiellen Verlauf. Es lassen sich drei Phasen unterscheiden, während derer unter anderem verschiedene Prozesse zur Wiederherstellung der Homöostase ablaufen:

Phase Halbwertszeit Ungefährer Sauerstoffbedarf Prozesse
1 30 s 1,5–2 l
2 15 min 4–4,5 l
3 12–24 h 20 l

Insgesamt werden innerhalb von 12 Stunden rund 26 l O2 nachgeatmet. Eine erhöhte Sauerstoffaufnahme ist bis zu 38 Stunden nach einer Belastung feststellbar. Die Belastungsintensität spielt dabei für die Sauerstoffmehraufnahme eine geringere Rolle als die Belastungsdauer. Der Effekt des EPOC tritt dabei sowohl bei aeroben als auch bei anaeroben Belastungen auf, wobei eine anaerobe Belastung zu höheren EPOC-Werten führt als eine aerobe Belastung bei gleicher geleisteter Arbeit.

Bedeutung Bearbeiten

Trainierte weisen nach einer Belastung einen schnelleren Abfall der Sauerstoffaufnahme als Untrainierte auf, was für eine bessere Regenerationsfähigkeit spricht. Außerdem gibt es einen starken Zusammenhang zwischen der Intensität einer Belastung und der Stärke und Dauer des EPOC. Dieser Wert kann somit zur Leistungsdiagnostik eingesetzt werden, um z. B. die aktuelle Ausdauerleistungsfähigkeit zu untersuchen oder im Training die individuelle Beanspruchung einer Belastung zu überprüfen und somit Unter- oder Übertraining zu vermeiden.

Da in der Phase nach einer Belastung der Energieverbrauch erhöht ist und der Bedarf zum Teil durch Fettverbrennung gedeckt wird, kommt dem EPOC bei Trainingsprogrammen zur Gewichtsreduktion eine Bedeutung zu.

Bestimmung des EPOC Bearbeiten

Direkte Messung Bearbeiten

Der direkte Wert des EPOC wird mittels Spiroergometrie, also durch Untersuchung der Atemgase unter Belastung mit einem Ergometer gemessen. Dabei wird die Fläche unter dem Sauerstoffverbrauch in Ruhe von der Fläche unter dem Sauerstoffverbrauch nach der Belastung subtrahiert. Der Wert wird üblicherweise in ml/kg angegeben.

Indirekte Berechnung Bearbeiten

Es ist möglich, den EPOC-Wert indirekt aus der Herzfrequenz zu berechnen. Der Vorteil dieser Methode ist der relativ niedrige Aufwand, da nur ein Herzfrequenzmessgerät mit der Auswertungssoftware benötigt wird. Außerdem kann der EPOC während jedem Zeitpunkt der Belastung berechnet werden und repräsentiert somit die aktuelle Beanspruchung des Athleten.

Sauerstoffschuld Bearbeiten

Früher wurde mit Sauerstoffschuld (englisch O2-debt) das Volumen Sauerstoff bezeichnet, das nach Ende einer Belastung zusätzlich vom Körper aufgenommen werden muss, um nach leichter dynamischer Arbeit das O2-Defizit auszugleichen. Der Begriff Sauerstoffschuld wird heute nicht mehr verwendet, da die nachgeatmete Sauerstoffmenge meist größer als das Sauerstoffdefizit ist.

Sauerstoffschuld ist nur noch zu verwenden, wenn es sich um die Rephosphorylierung von Kreatin zu Kreatinphosphat und damit zur Wiederauffüllung der energiereichen Phosphate handelt.

Siehe auch Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Wildor Hollmann und Theodor Hettinger: Sportmedizin. 4. Auflage, Schattauer, Stuttgart 2000, ISBN 3-7945-1672-9, S. 69
  2. Jürgen Weineck: Sportbiologie. 10. Auflage, Spitta, Balingen 2010, ISBN 978-3-938509-25-8
  3. ↑ Horst de Marées: Sportphysiologie. 9. Auflage, Sportverlag Strauss, Köln 2003, ISBN 978-3-939390-00-8, S. 376–378
  4. ↑ Glenn A. Gaesser, George A. Brooks: Metabolic bases of excess post-exercise oxygen consumption: a review. Medicine And Science In Sports And Exercise, 1984, Vol. 16, Issue 1, S. 29–43
  5. E. Børsheim & R. Bahr: Effect of exercise intensity, duration and mode on post-exercise oxygen consumption. In: Sports Medicine 33 (14): 1037–60
  6. R. Bielinski, Y. Schutz, E. Jéquier: Energy metabolism during the postexercise recovery in man. The American Journal of Clinical Nutrition 42 (1): 69–82. Online Volltext
  7. Sverre Maehlum, Michèle Grandmontagne, Eric A. Newsholme, Ole M. Sejersted: Magnitude and duration of excess postexercise oxygen consumption in healthy young subjects. In: Metabolism, 1986, Vol. 35, Issue 5, S. 425–429
  8. M.D. Schuenke, R.P. Mikat, J.M. McBride (2002): Effect of an acute period of resistance exercise on excess post-exercise oxygen consumption: implications for body mass management. In: European Journal of Applied Physiology 86 (5): 411–7.
  9. Schmidt, Wilfred Daniel (1992): The effects of aerobic and anaerobic exercise on resting metabolic rate, thermic effect of a meal, and excess postexercise oxygen consumption. Ph.D. dissertation, Purdue University, United States -- Indiana. Abgerufen am 30. März 2011 in Dissertations & Theses
  10. Kevin R. Short; Darlene A. Sedlock: Excess postexercise oxygen consumption and recovery rate in trained and untrained subjects. In: Journal of Applied Physiology, 1997, Vol. 83, Issue 1, S. 153–159
  11. ↑ Firstbeat Technologies Ltd. (2012): Indirect EPOC Prediction Method Based on Heart Rate Measurement. (Online Volltext) (PDF; 941 kB). Abgerufen am 21. Juli 2012.
  12. Jeff M. Reynolds and Len Kravitz, Ph.D.: Resistance Training and EPOC (Memento des Originals vom 21. April 2005 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.drlenkravitz.com. Abgerufen am 21. Juli 2012.
  13. Cunningham & Faulkner 1969, S. 68
wikipedia, wiki, deutsches, deutschland, buch, bücher, bibliothek artikel lesen, herunterladen kostenlos kostenloser herunterladen, MP3, Video, MP4, 3GP, JPG, JPEG, GIF, PNG, Bild, Musik, Lied, Film, Buch, Spiel, Spiele
Veröffentlichungsdatum:
EPOC engl excess postexercise oxygen consumption deutsch Sauerstoffmehraufnahme nach Arbeitsende 1 oder Nachbrennwert 2 ist ein Begriff aus der Sportphysiologie und gibt die Sauerstoffmehraufnahme uber den Ruhebedarf hinaus nach einer korperlichen Belastung an 3 Charakteristisch ist hierfur eine verstarkte Atmung Inhaltsverzeichnis 1 Physiologischer Hintergrund 2 Bedeutung 3 Bestimmung des EPOC 3 1 Direkte Messung 3 2 Indirekte Berechnung 4 Sauerstoffschuld 5 Siehe auch 6 EinzelnachweisePhysiologischer Hintergrund BearbeitenNach Beginn einer korperlichen Belastung passt sich das Herz Kreislauf und Atmungssystem nur verzogert dem erhohten Sauerstoffbedarf an und erreicht erst nach einigen Minuten einen Steady State Es kommt somit zu einem Sauerstoffdefizit Bei Messung des nachgeatmeten O2 zeigt sich jedoch dass die Menge in den meisten Fallen grosser als das eigentliche Defizit ist Im Korper laufen wahrend und nach der Belastung also Prozesse ab die einen zusatzlichen Sauerstoffbedarf bedeuten 3 Der EPOC entspricht nicht wie fruher angenommen dem anfanglichen Sauerstoffdefizit sondern ist eher ein Anzeichen fur die Beanspruchung des Korpers und der dadurch notigen Regeneration 4 Die Hohe des EPOC ist abhangig von Belastungsdauer und Intensitat 5 Neben der erhohten Sauerstoffaufnahme lasst sich ein erhohter Energieverbrauch des Korpers feststellen der vor allem durch die Fettverbrennung gekennzeichnet ist 6 Die Abnahme der O2 Aufnahmekurve nach Ende der Belastung zeigt einen nahezu exponentiellen Verlauf Es lassen sich drei Phasen unterscheiden wahrend derer unter anderem verschiedene Prozesse zur Wiederherstellung der Homoostase ablaufen 3 Phase Halbwertszeit Ungefahrer Sauerstoffbedarf Prozesse1 30 s 1 5 2 l Auffullung energiereicher Speicher Synthese von ATP und Kreatinphosphat Wiederauffullung von O2 Speichern Hamoglobin Myoglobin 2 15 min 4 4 5 l Erhohter Sauerstoffbedarf des Korpergewebes infolge einer erhohten Korpertemperatur und eines erhohten Katecholaminspiegels eine erhohte Adrenalinausschuttung verursacht eine Steigerung oxidativer Prozesse Erhohte Tatigkeit des Herzmuskels und der Atmungseigenmuskulatur mit einem entsprechend vergrosserten Sauerstoffbedarf Vermehrte Produktion des Schilddrusenhormons Thyroxin Glukoneogenese aus Laktat3 12 24 h 20 l Erhohter Muskeltonus Zellulare Regenerationsvorgange Stimulation energiebereitstellender Mechanismen z B Atmungskette Insgesamt werden innerhalb von 12 Stunden rund 26 l O2 nachgeatmet 7 Eine erhohte Sauerstoffaufnahme ist bis zu 38 Stunden nach einer Belastung feststellbar 8 Die Belastungsintensitat spielt dabei fur die Sauerstoffmehraufnahme eine geringere Rolle als die Belastungsdauer 3 Der Effekt des EPOC tritt dabei sowohl bei aeroben als auch bei anaeroben Belastungen auf wobei eine anaerobe Belastung zu hoheren EPOC Werten fuhrt als eine aerobe Belastung bei gleicher geleisteter Arbeit 9 Bedeutung BearbeitenTrainierte weisen nach einer Belastung einen schnelleren Abfall der Sauerstoffaufnahme als Untrainierte auf was fur eine bessere Regenerationsfahigkeit spricht Ausserdem gibt es einen starken Zusammenhang zwischen der Intensitat einer Belastung und der Starke und Dauer des EPOC 10 Dieser Wert kann somit zur Leistungsdiagnostik eingesetzt werden um z B die aktuelle Ausdauerleistungsfahigkeit zu untersuchen oder im Training die individuelle Beanspruchung einer Belastung zu uberprufen und somit Unter oder Ubertraining zu vermeiden 11 Da in der Phase nach einer Belastung der Energieverbrauch erhoht ist und der Bedarf zum Teil durch Fettverbrennung gedeckt wird kommt dem EPOC bei Trainingsprogrammen zur Gewichtsreduktion eine Bedeutung zu 12 Bestimmung des EPOC BearbeitenDirekte Messung Bearbeiten Der direkte Wert des EPOC wird mittels Spiroergometrie also durch Untersuchung der Atemgase unter Belastung mit einem Ergometer gemessen Dabei wird die Flache unter dem Sauerstoffverbrauch in Ruhe von der Flache unter dem Sauerstoffverbrauch nach der Belastung subtrahiert Der Wert wird ublicherweise in ml kg angegeben 11 Indirekte Berechnung Bearbeiten Es ist moglich den EPOC Wert indirekt aus der Herzfrequenz zu berechnen Der Vorteil dieser Methode ist der relativ niedrige Aufwand da nur ein Herzfrequenzmessgerat mit der Auswertungssoftware benotigt wird Ausserdem kann der EPOC wahrend jedem Zeitpunkt der Belastung berechnet werden und reprasentiert somit die aktuelle Beanspruchung des Athleten 11 Sauerstoffschuld BearbeitenFruher wurde mit Sauerstoffschuld englisch O2 debt das Volumen Sauerstoff bezeichnet das nach Ende einer Belastung zusatzlich vom Korper aufgenommen werden muss um nach leichter dynamischer Arbeit das O2 Defizit auszugleichen Der Begriff Sauerstoffschuld wird heute nicht mehr verwendet da die nachgeatmete Sauerstoffmenge meist grosser als das Sauerstoffdefizit ist 4 Sauerstoffschuld ist nur noch zu verwenden wenn es sich um die Rephosphorylierung von Kreatin zu Kreatinphosphat 13 und damit zur Wiederauffullung der energiereichen Phosphate handelt Siehe auch BearbeitenEnergiebereitstellung Anaerobe SchwelleEinzelnachweise Bearbeiten Wildor Hollmann und Theodor Hettinger Sportmedizin 4 Auflage Schattauer Stuttgart 2000 ISBN 3 7945 1672 9 S 69 Jurgen Weineck Sportbiologie 10 Auflage Spitta Balingen 2010 ISBN 978 3 938509 25 8 a b c d Horst de Marees Sportphysiologie 9 Auflage Sportverlag Strauss Koln 2003 ISBN 978 3 939390 00 8 S 376 378 a b Glenn A Gaesser George A Brooks Metabolic bases of excess post exercise oxygen consumption a review Medicine And Science In Sports And Exercise 1984 Vol 16 Issue 1 S 29 43 E Borsheim amp R Bahr Effect of exercise intensity duration and mode on post exercise oxygen consumption In Sports Medicine 33 14 1037 60 R Bielinski Y Schutz E Jequier Energy metabolism during the postexercise recovery in man The American Journal of Clinical Nutrition 42 1 69 82 Online Volltext Sverre Maehlum Michele Grandmontagne Eric A Newsholme Ole M Sejersted Magnitude and duration of excess postexercise oxygen consumption in healthy young subjects In Metabolism 1986 Vol 35 Issue 5 S 425 429 M D Schuenke R P Mikat J M McBride 2002 Effect of an acute period of resistance exercise on excess post exercise oxygen consumption implications for body mass management In European Journal of Applied Physiology 86 5 411 7 Schmidt Wilfred Daniel 1992 The effects of aerobic and anaerobic exercise on resting metabolic rate thermic effect of a meal and excess postexercise oxygen consumption Ph D dissertation Purdue University United States Indiana Abgerufen am 30 Marz 2011 in Dissertations amp Theses Kevin R Short Darlene A Sedlock Excess postexercise oxygen consumption and recovery rate in trained and untrained subjects In Journal of Applied Physiology 1997 Vol 83 Issue 1 S 153 159 a b c Firstbeat Technologies Ltd 2012 Indirect EPOC Prediction Method Based on Heart Rate Measurement Online Volltext PDF 941 kB Abgerufen am 21 Juli 2012 Jeff M Reynolds and Len Kravitz Ph D Resistance Training and EPOC Online Volltext Memento des Originals vom 21 April 2005 im Internet Archive nbsp Info Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht gepruft Bitte prufe Original und Archivlink gemass Anleitung und entferne dann diesen Hinweis 1 2 Vorlage Webachiv IABot www drlenkravitz com Abgerufen am 21 Juli 2012 Cunningham amp Faulkner 1969 S 68 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title EPOC Sportwissenschaft amp oldid 223009063 Sauerstoffschuld