Wie jeder Motor braucht auch die Muskulatur Treibstoff um ihre Arbeit verrichten zu können.

Die Grundstoffe, die für die Energieversorgung der Muskulatur notwendig sind, sind Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße. Diese Nährstoffe gelangen über die Blutbahn in die Muskelzellen. Allerdings enthalten sie zwar Energie, aber in einer für die Muskulatur nicht verfügbaren Form. Damit die Muskelzellen die Energie nutzen können, müssen die energiehaltigen Nährstoffe erst verbrannt werden. Dies geschieht in den Mitochondrien. Mitochondrien sind spezielle Zellorganellen, die für die Energieversorgung der Zelle verantwortlich sind. Sie werden auch Kraftwerke der Zelle genannt. Die Mitochondrien wandeln die Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße in Adenosintrophosphat (ATP) um. ATP ist eine energiereiche Phosphorverbindung, die ihre Energie direkt in den Muskelzellen abgibt.

Bullterrier

Die ATP-Speicher in der Muskulatur reichen für circa 2-3 Sekunden Belastung. ATP darf niemals ausgehen und muss ständig nachproduziert werden. Es gibt daher unterschiedliche Mechanismen der ATP-Neubildung, die sich durch die Geschwindigkeit und die Ausgangsstoffe unterscheiden. Für die blitzschnelle Wiederherstellung von ATP steht Kreatinphosphat (KP) zur Verfügung. Der vorhandene Vorrat ist aber sehr gering und reicht für circa 5-7 Sekunden. Danach ist der Speicher erschöpft und es muss die Belastung entweder abgebrochen werden oder die Intensität muss verringert werden, denn die nachfolgenden Energie bereitstellenden Systeme können das ATP nicht mehr so rasch nachproduzieren. Der nächste Schritt ist die ATP-Neubildung aus Glykogen (Speicherform von Glucose). Dieser Stoffwechselweg kann ablaufen, ohne dass dafür Sauerstoff verbraucht wird. Es wird hier bei der Spaltung aus einem Stück Glucose Energie für die Herstellung von zwei ATP frei. Dieser Vorgang geht zwar sehr rasch vor sich, ist aber ebenfalls nicht sehr ergiebig. Bei voller Auslastung ist das System nach circa 45 Sekunden erschöpft. In diesem Fall erfolgt der Abbruch der Belastung nicht aus Brennstoffmangel, sondern wegen Übersäuerung infolge der Entstehung von Laktat als Nebenprodukt. Soll dauerhaft Leistung erbracht werden, ist also eine ökonomischere Verwendung des Energielieferanten Glucose notwendig. Dies funktioniert aber nur mit Sauerstoff. Dieser Vorgang erfolgt recht ergiebig, aber wesentlich langsamer. Eine noch ergiebigere Herstellung von ATP erfolgt aus Fetten. Die ATP Produktion erfolgt auf diesem Wege zwar langsam, aber konstant und dauerhaft. Das heißt Dauerleistungen sind möglich, aber mit niedrigerer Intensität.