Während sportlichen Aktivitäten ist der Körper fähig das Organsystem auf den Leistungsmodus einzustellen und danach auf den Regenerationsmodus zu wechseln. Für das Ermöglichen der körperlichen Anstrengung ist neben der Nahrungsaufnahme vor allem das Herz-Lungenkreislauf-System wichtig, da für die Energiebereitstellung Sauerstoff benötigt wird.

Atmungs- und Transportsystem

Der Sauerstofftransport und der Abtransport des anfallenden CO₂ wird über den Blutkreislauf gewährleistet. Bei der Sauerstoffaufnahme wird zwischen innerer und äusserer Atmung unterschieden. Die äussere Atmung findet in der Lunge statt und ist für die Sauerstoffaufnahme aus der Umgebungsluft verantwortlich. Gleichzeitig wird das CO₂ des Körpers abgegeben. Die innere Atmung, auch Gewebeatmung genannt, umfasst den Gasaustausch in den Zellen des Körpers.

Lunge

Für die äussere Atmung ist die Lunge mit ihren Bestandteilen verantwortlich. In der Leistungsdiagnostik sind die Messung des Lungenvolumens, die Sauerstoffaufnahmekapazität und auch die Bestandteile der ausgeatmeten Luft interessant. Ein durch Training vergrössertes Lungenvolumen konnte bisher nicht nachgewiesen werden, weshalb das Lungenvolumen somit als limitierenden Faktor für die sportliche Leistung zu betrachten ist. Durch Training kann jedoch die Atemmuskulatur verbessert werden, was einer besseren Ausschöpfung des vorhandenen Lungenvolumens dient.

Blut

Der Transport des durch äussere Atmung aufgenommenen Sauerstoffs und durch die Energiebereitstellung anfallenden CO₂, übernimmt das Blut. Genauer die roten Blutkörperchen, welche in der Lage sind, die beiden Gase an sich zu binden. Jeder Mensch hat zwischen 4-7 Liter Blut im Körper, dessen festen Bestandteile zu 99% aus roten Blutkörperchen bestehen. Der Anteil an festen Bestandteilen im Blut wird als Hämatokrit bezeichnet und ein Wert von 42% gilt als normal. Dieser Wert kann jedoch (z.B. durch Höhentraining) auf bis zu 55% gesteigert werden, was die Transportkapazität des Blutes steigert. Durch einen solch hohen Hämatokrit wird das Blut aber dicker und es erhöht sich das Herzinfarkt- und Thromboserisiko. Das Blut ist neben dem Sauerstofftransport auch für das Immunsystem und den Transport von Hormonen, Nährstoffen und anderen wichtigen Substanzen zuständig.

Auf illegalem Wege kann der Hämatokrit durch Blutdoping oder EPO gesteigert werden. Dabei gilt festzuhalten, dass EPO an sich nicht illegal ist, sondern es sich dabei um das körpereigene Hormon handelt, welches die Produktion von roten Blutkörperchen anregt. Es kann dem Körper aber auch von aussen zugeführt werden, was gemäss WADA-Code für Sportler illegal ist.

Herz und Gefässsysteme

Das Herz pumpt das Blut zu den Zellen im Körper. Das Herz besteht aus zwei Systemen, wobei das eine mit der Lunge und das anderen mit dem ganzen Körper verbunden ist. Das Lungensystem pumpt sauerstoffarmes und CO₂-haltiges Blut in die Blutgefässe der Lunge. Dort findet der Gasaustausch statt, und das sauerstoffreiche Blut gelangt wieder ins Herz, wo es vom zweiten System in die Aorta (Hauptschlagader) gepumpt und dann über die vielfach verzweigten Blutgefässe im ganzen Körper verteilt wird. Wurde der Sauerstoff an die Zellen abgegeben, so fliesst das Blut wieder zum Herz zurück und wird erneut zurück in die Gefässe der Lunge gepumpt. Pro Minute erreicht das Herz in ruhendem Zustand ein Pumpvolumen von 5–6 Liter. Durch Training ist es möglich, das Pumpvolumen des Herzen zu verbessern. Unter Belastung kann ein Minutenvolumen von 22 Liter (untrainierte Person) bis über 40 Liter (trainierte Person) erreicht werden. Ein Sportlerherz erreicht ein Gewicht von 350-500g mit einem Volumen von 1500ml, während ein untrainiertes Herz nur 250–300g wiegt.

Betreffend Herzfrequenz ist festzuhalten, dass es grosse individuelle Unterschiede gibt und sich die maximale Herzfrequenz mit dem Alter verringert (5-10 Schläge pro 10 Jahre).

Mehr Infos:

• Training fundiert erklärt – Handbuch der Trainingslehre (Jost Hegner):
  • Globale Organsysteme