Zellatmungsrate messen: Methoden für Sportler

Warum die Zellatmungsrate für Sportler wichtig ist

Die Zellatmung ist ein Stoffwechselprozess, bei dem Organismen die in den chemischen Bindungen von Glukose oder Zucker gespeicherte Energie nutzen können. Dieser Prozess beinhaltet den Verbrauch von Glukose und Sauerstoff sowie die Produktion von Kohlendioxid und Wasser. Als Sportler erhöht sich beim Sport Ihre Zellatmungsrate, um den erhöhten Energiebedarf Ihrer Muskeln zu decken.

Sauerstoffverbrauch als Maßstab

Zellatmung ist normalerweise ein aerober Prozess, das heißt Sauerstoff ist benötigt, um Energie aus biochemischen Bindungen in Glukose zu erzeugen. Daher können Sie Ihre Zellatmungsrate bestimmen, indem Sie die Rate messen, mit der Sie Sauerstoff verbrauchen. Je mehr Sauerstoff Sie beim Training verbrauchen, desto höher ist Ihre Zellatmungsrate.

Messung des Sauerstoffverbrauchs

Der am häufigsten verwendete Feldtest zur Messung des Sauerstoffverbrauchs ist der 1,5-Meilen-Lauftest von Matt Brzycki von der Princeton University. Um den Test abzuschließen, legen Sie einfach eine Zeit fest, während Sie 2,4 km auf einer ebenen Strecke im Innen- oder Außenbereich laufen, so schnell Sie können. Beziehen Sie sich dann auf Tabelle 1 in der Princeton-Sauerstoffverbrauchstabelle, in der Ihr vorhergesagter Sauerstoffverbrauch angegeben ist. Teilen Sie Ihr Gewicht in Pfund durch 2,2, um Ihr Gewicht in kg zu bestimmen. Multiplizieren Sie Ihren Wert in Tabelle 1 mit Ihrem Gewicht in kg, um Ihre Sauerstoffverbrauchsrate in ml Sauerstoff pro Minute zu bestimmen. Teilen Sie diesen Wert abschließend durch 1.000, um Ihren Sauerstoffverbrauch in Litern pro Minute zu bestimmen. Dies ist Ihre Sauerstoffverbrauchsrate und ein Maß für Ihre Zellatmungsrate.

Kohlendioxidproduktion

Eine seltenere Methode zur Messung Ihrer Zellatmungsrate ist die Messung Ihrer Kohlendioxidproduktion. Wenn Kohlendioxid zu Wasser gegeben wird, wird es spontan in Kohlensäure umgewandelt. Je saurer eine Lösung ist, desto niedriger ist ihr pH-Wert. Aus diesem Grund können Sie Ihre Kohlendioxidproduktion nach dem Training messen, indem Sie in eine Lösung einatmen und dann mithilfe eines pH-Indikators bestimmen, wie sauer die Lösung ist.

Messen der Kohlendioxidproduktion

Um die Kohlendioxidproduktion zu messen, benötigen Sie einige Laborartikel, die in den meisten High-School-Wissenschafts-Kits enthalten sind – eine Flasche Bromthymolblau und Natriumhydroxid. Füllen Sie den Kolben mit einer in Wasser gelösten Lösung von Bromthymolblau. Bromthymolblau ist ein pH-Indikator, der in basischer Lösung blau, in neutraler Lösung grün und in saurer Lösung gelb ist. Ihre Lösung von Bromthymolblau in Wasser ist grün, da das Wasser einen neutralen pH-Wert von ca. 7 hat. Atmen Sie nach einem festgelegten Zeitraum mit einem Strohhalm in den Kolben ein. Wenn das Kohlendioxid in Ihrem Atem in Kohlensäure umgewandelt wird, wird Ihre Lösung sauer und verfärbt sich von grün nach gelb. Nachdem Sie in den Kolben ausgeatmet haben, geben Sie tropfenweise Natriumhydroxid als Base hinzu, bis sich die Farbe der Lösung wieder von gelb nach grün ändert. Je mehr Tropfen Natriumhydroxid Sie zugeben müssen, desto mehr Kohlendioxid produzieren Sie nach dem Training über einen festgelegten Zeitraum und desto höher ist Ihre Zellatmungsrate.