Viele Sportler verfolgen unter anderem ein Ziel: Muskelaufbau. Muskelaufbau ist ein sehr interessantes Thema, welches überall im Internet zu finden ist. Die Fitness Youtuber oder Instagramer haben teilweise Millionen Follower, aber oft kein tiefreichendes Wissen und sprechend oft aus Erfahrung (was nicht schlecht ist). So haben sie hunderte Videos zum Muskelaufbau, aber warum genau welches Training gut ist, können sie nicht erklären oder ist halbgare Theorie. Also wie genau funktioniert Muskelaufbau? Wenn man besonders cool und intelligent klingen will sagt spricht man von Hypertrophie. Hypertrophie bezeichnet das Wachstum einer Zelle. In diesem Fall einer Muskelzelle bzw. Muskelfaser. Hyperplasie, bzw. die Vermehrung von Muskelfasern, ist bei Menschen noch nicht belegt und sehr unwahrscheinlich. Durch Sport wachsen bekanntermaßen unsere Muskeln. Dabei wird ein Reiz gesetzt, der Hypertrophie anregt. Doch von welchem Reiz sprechen wir hier genau?

Oft wird von 3 Reizen gesprochen, die Hypertrophie anregen sollen. Es gibt noch sehr viele unterschiedliche Meinungen über die Reize, da die Forschungslage nicht ganz klar ist und viel Spielraum für Fehlinterpretationen bietet.

1. Mechanische Reize: Der mechanische Reiz ist der Reiz, der wahrscheinlich am wichtigsten ist. Das liegt unter anderem daran, dass es der einzige Reiz ist für den der Körper wirklich Rezeptoren hat. Jede Muskelfaser kann ihre mechanische Spannung wahrnehmen. Mit dem mechanischen Reiz, lassen sich die Ergebnisse von ziemlich jeder Studie über Hypertrophie wunderbar erklären.
2. Stoffwechselreize: Die Stoffwechselprodukte die durch Sauerstoffmangel (also im Kraftausdauerbereich) im Muskel entstehen, sollen Hypertrophie anregen. Inwiefern das stimmt, ist noch nicht klar und selbst wenn es stimmt, ist der Effekt nicht groß. (Warum das so ist, dazu kommt noch ein Artikel).
3. Reize durch Muskelschäden: Dass Muskelschäden zu Hypertrophie führen ist nicht ausreichend belegt. Muskelschäden führen zwar zur Erhöhung der Muskelproteinbiosynthese, diese sind aber eher so zu interpretieren, dass sie nur der Reparatur dienen und nicht darüber hinaus Proteine aufgebaut werden.

Der mechanische Reiz ist der wichtigste. Wir müssen also die Muskelfasern unter eine hohe mechanische Spannung stellen. Bevor wir uns überlegen, wie wir eine möglichst hohe mechanische Spannung auf einer Faser aufbauen, müssen wir überlegen wie wir diese zunächst aktivieren.

Jede Muskelfaser ist Teil einer motorischen Einheit. Eine motorische Einheit besteht aus einer bestimmten Anzahl Muskelfasern und einer Nervenzelle, welche die Muskelfasern zum kontrahieren anregt. Die Anzahl von Muskelfasern einer motorischen Einheit variiert. Kleine motorische Einheiten steuern nur ca. 10 Muskelfasern, Große mehrere Tausend. Je mehr Muskelfasern eine Einheit hat, desto höher ist ihre Reizschwelle, also desto schwieriger ist es, sie zu aktivieren. Im Alltag z.B. beim Gehen oder bei Schreibtischarbeit sind nur die kleinen motorischen Einheiten aktiv. Um die großen Einheiten zu aktivieren gibt es 3 Wege:

1. höherer Wiederstand: Um ein höheres Gewicht zu bewegen, werden mehr motorische Einheiten dazugeschaltet. Ungefähr bei Bewegung eines Gewichts welches 85% des 1rm (Maximalgewicht) entspricht sind alle Einheiten aktiv. Mit diesem Gewicht schafft man 5 Wiederholungen.
2. höhere Erschöpfung: Mit steigender Erschöpfung steigt auch die Anzahl aktivierter motorischer Einheiten. Macht man einen Satz mit z.b. 20 Wiederholungen sind bei den letzten 5 Wiederholungen alle Einheiten aktiv.
3. schnellere Kontraktionsgeschwindigkeit: Je schneller man ein Gewicht bewegt, desto mehr Einheiten werden aktiv. Mit niedrigen Gewichten (ca. 30% vom 1rm) kann man mit schneller

Die Aktivierung erfolgt über das Nervensystem. Je nachdem über welchen Weg man die motorischen Einheiten aktiviert, hat das auch einen unterschiedlichen Trainingseffekt auf das Nervensystem. Das ist sehr interessant für das Krafttraining, weniger interessant für die Hypertrophie. (nächster Artikel geht dann um den Kraftreiz)

Für die Hypertrophie ist eine maximale Aktivierung aber von hoher Bedeutung, denn der Zusammenhang von aktivierten motorischen Einheiten und aktivierten Muskelfasern ist nicht linear. Je mehr Einheiten aktiv sind, umso mehr Muskelfasern sind aktiv. Der Großteil der Muskelfasern wird also von der Minderheit der motorischen Einheiten gesteuert.

Die Aktivierung von Muskelfasern dürfte jetzt klar sein. Jetzt kommt aber noch das Force-Velocity-Relationship, also die Kraft-Geschwindigkeitsbeziehung ins Spiel. Die Kontraktionsgeschwindigkeit einer Faser entschiedet über die Kraft die erzeugt wird. Je langsamer eine Faser kontrahiert, desto mehr Kraft erzeugt sie.

Grobe Erklärung dafür: Sarkomere sind Bestandteile des Muskels, die ihm ermöglichen sich zusammenzuziehen. Im Sarkomer befinden sich 2 Proteine die diese Funktion ermöglichen, Aktin und Myosin. Im Sarkomer liegen sich die Aktin-Filamente gegenüber. Das Myosin greift sich an den Aktin-Filamenten fest und zieht sie zusammen. Bei langsamen Kontraktionen können pro Zeiteinheit mehr Myosin-Aktin Verbindungen entstehen, wodurch mehr Kraft erzeugt werden kann.

Aus einer höheren Krafterzeugung folgt auch eine höhere mechanische Spannung. Schnell ausgeführte Wiederholungen, haben also trotz ihrer hohen Muskelaktivierung, einen niedrigen mechanischen Reiz und führen so nicht wirklich zu Muskelwachstum. Wichtig ist es, das Gewicht so hoch zu wählen, dass sofort eine hohe Aktivierung und niedrige Kontraktionsgeschwindigkeit herrscht, oder mit einem niedrigen Gewicht zu trainieren und die hohe Aktivierung und niedrige Geschwindigkeit durch die Erschöpfung zu erzielen. Bei den letzten 5 Wiederholungen eines Satzes zum konzentrischen Muskelversagen (bis man das Gewicht nicht mehr bewegen kann) haben wir eine hohe Muskelaktivierung und eine langsamere Kontraktionsgeschwindigkeit (wir sind nicht mehr in der Lage das Gewicht schnell zu bewegen). Dies sind die Wiederholungen die stimulierend für die Hypertrophie sind. Die

Warum das Trainingsvolumen kein gutes Maß für den Hypertrophiereiz ist, aber der mechanische Reiz schon

Eine gängige Fehlinterpretation ist die Messung des Hypertrophiereizes mit dem Trainingsvolumen.

Volumen ist das Produkt aus absoluter Intensität (Trainingsgewicht) und Gesamtwiederholungszahl (Wiederholungen x Sätze). Es betrachtet also wie oft ein Gewicht bewegt wurde. (Wobei Volumen manchmal auch anders definiert wird)

Beispiel: 5×5 mit 100kg Volumen = 100kg x 5 x 5 = 2.500kg

Um den Zusammenhang von Volumen und Hypertrophie zu belegen wird oft die Meta Analyse von Brad Schoenfeld herangezogen, wo in der Zusammenfassung steht, dass es einen Dose-Response Zusammenhang gibt oder auch die Studie wo folgendes untersucht wurde: Vergleich eines 1, 3 und 5 Satz Trainings. Trainiert wurde bis zum konzentrischen Muskelversagen mit 9-12 Wiederholungen. Dementsprechend war das Volumen mit höherer Satzzahl auch größer. Die Gruppen mit höherer Satzzahl/höherem Volumen hatten mehr Erfolge. In dieser Studie stellt man fest, dass ein höheres Volumen mehr Muskelwachstum zur Folge hat. In einer anderen Studie untersuchte man ein Training mit 3 Sätzen, wobei eine Gruppe mit 8-12 Wiederholungen trainierte und die andere mit 25-35. Beide trainierten bis zum Muskelversagen. Die zweite Gruppe hatte ein wesentlich höheres Volumen, dennoch hatten beide Gruppen gleiches Muskelwachstum. Allerdings hatten beide Gruppen die gleiche Anzahl an Wiederholungen mit hohem mechanischen Reiz ausgeführt, da beide gleich viel Sätze zum Muskelversagen gemacht haben und nur die letzten 5 Wiederholungen entscheidend sind. In der ersten Studie lag es auch nicht direkt am hohem Volumen sondern, daran, dass die erfolgreicheren Gruppen mehr Sätze gemacht hatten und so auch mehr effektive Wiederholungen.

Zusammenfassung

Volumen ist eine sehr primitive Ermittlung des Trainingsreizes. Sein Training mit Volumen zu bewerten ist wie seine Ernährung allein mit der Kalorienbilanz und der Makronährstoffverteilung zu bewerten. Es macht so viel Sinn wie oft so mancher ausm McFit Beine trainiert – null.

Wichtig sind die effektiven Wiederholungen. Bei diesen sind alle motorischen Einheiten aktiv und die Kontraktionsgeschwindigkeit ist dabei niedrig, wodurch höhere Kraft ensteht und so ein größerer mechanischer Reiz. Bei einem Satz zum Muskelversagen sind das die letzten 5 Wiederholungen.

1 Sudo, M., Ando, S., & Kano, Y. (2016). Repeated blood flow restriction induces muscle fiber hypertrophy

1 Radaelli, R., Fleck, S. J., Leite, T., Leite, R. D., Pinto, R. S., Fernandes, L., & Simão, R. (2015). Dose-Response of 1, 3, and 5 Sets of Resistance Exercise on Strength, Local Muscular Endurance, and Hypertrophy

2 Schoenfeld BJ, Peterson MD, Ogborn D, Contreras B, Sonmez GT. Effects of Low- vs. High-Load Resistance Training on Muscle Strength and Hypertrophy in Well-Trained Men