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Energieversorgung

Skripte
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Einführung

Es ist die erste Schulstunde und es steht Sport im Stundenplan. Im heutigen Unterricht ist zur Freude der meisten Schüler Basketball draußen angesagt. Zuerst werden auf den Sportplatz Aufwärmübungen durchgeführt und dann beginnt schon das Spiel auf dem Basketballplatz. Die ersten 10 Minuten fallen Jonas sehr leicht. Doch langsam merkt er, wie es ihm wärmer wird. Nach 20 Minuten wird sein Atmen immer intensiver und sein Herz schlägt schneller. Am Ende der Sportstunde hat Jonas es geschafft fünf Körbe zu werfen und seine Mannschaft hat gewonnen. Jonas ist am keuchen, schwitzen und sein Kopf ist rot angelaufen.
Was genau passiert eigentlich, wenn unser Körper in intensiver Bewegung ist?
Wenn du deine Muskeln bewegst, verrichtet dein Körper Arbeit. Bei intensiveren Bewegungen, wie z.B. Jonas beim Sport, pocht das Herz rascher und die Atmung wird schneller. Unsere Muskeln verbrauchen Energie.

Wie kommt die Energie zu den Muskeln?

Bevor wir uns mit den Vorgängen der Muskelversorgung des Körpers beschäftigen, solltest du wissen, dass es Energie in verschiedenen Formen gibt. Es gibt chemische, mechanische und thermische Energie. Die Energie können ineinander umgewandelt werden, d.h. chemische kann zur mechanischen werden und umgekehrt.
Unsere Muskeln brauchen als Treibstoff chemische Energie. Die chemische Energie gewinnen wir von Traubenzucker, der sich in unserem Blut befindet. Der Zucker wird bis zu den Kapillaren transportiert, um dort vor Ort die Muskelzellen mit Energie zu versorgen. Außerdem gelangt dort Sauerstoff auch in das Muskelgewebe. Der Sauerstoff ist nötig, um den Zucker abzubauen und die Energie freizusetzen. Bei diesem Stoffwechsel entsteht Kohlenstoffdioxid, das vom Blutsystem wieder aus dem Körper herausbefördert wird. Wir atmen schließlich Kohlenstoffdioxid aus.
Abb. 1: An den Blutkapillaren geben die Zellen Kohlenstoffdioxid ab. Zucker und Sauerstoff nehmen die Zellen für den Energieverbrauch auf.
Abb. 1: An den Blutkapillaren geben die Zellen Kohlenstoffdioxid ab. Zucker und Sauerstoff nehmen die Zellen für den Energieverbrauch auf.
Der Muskel ist jetzt mit Energie beladen. Wenn Jonas den Basketball wirft, so überträgt sich die chemische Energie auf den Ball und wird mechanische Energie. Der Muskel kann also damit die Energie von chemisch in mechanisch umwandeln.
Nach einer Weile fing Jonas an sich warm zu fühlen und fing an zu schwitzen. Wärme ist eine Form von thermischer Energie, d.h. chemische Energie muss nicht immer nur in mechanische umgewandelt werden, sondern ist auch in thermische überführbar. Das Schwitzen ist eine Form von Wärmeregulation des Körpers. Wenn der Schweiß aufgrund der Körperwärme verdunstet, wird Wärme abgegeben und der Körper kühlt sich ab.
Abb. 2: Muskeln sind Energieumwandler. Sie wandeln chemische Energie in mechanische bzw. thermische Energie um.
Abb. 2: Muskeln sind Energieumwandler. Sie wandeln chemische Energie in mechanische bzw. thermische Energie um.
Vor jeder Sporteinheit macht Jonas Sportlehrer Aufwärmübungen. Diese Übungen sorgen dafür, dass die Muskulatur aufgewärmt wird. Denn Muskeln sind nur dann wirklich belastbar, wenn sie aufgewärmt sind. Durch die Energieumwandlung von chemischer in thermischer werden somit Verletzungen der Muskulatur vorgebeugt.
Bildnachweise [nach oben]
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© 2015 – SchulLV.
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