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Ergebnisse der sportwissenschaftlichen Forschungen zum Thema richtiges Training für Muskelaufbau
Mittlerweile sind die einzelnen Faktoren und Stimulationsarten, die auf zellulärer und hormoneller Ebene den Prozess der Muskelhypertrophie auslösen, recht gut erforscht. Die Zusammenstellung eines effektiven Trainingsplans muss daher nicht mehr auf „Broscience“ und irgendwelchen Glaubenssätzen beruhen.
In diesem Artikel möchte ich die Ergebnisse der sportwissenschaftlichen Forschungen der vergangenen Jahre zum Thema Muskelaufbau zusammenfassen.
Muskelaufbau ist das Resultat einer gesteigerten Muskelproteinsynthese
Als Muskelproteinsynthese bezeichnet man die aufbauenden Vorgänge in den Muskelfasern, bei denen die kontraktilen Proteine Aktin und Myosin, die für die eigentliche Muskelarbeit zuständig sind, aufgebaut und erneuert werden.
In unserem Körper werden ständig alte und beschädigte Bestandteile der Zellen abgebaut und durch neue ersetzt. Normalerweise halten sich die abbauenden, katabolen Prozesse und die aufbauenden, anabolen Vorgänge die Waage. Das hat zur Folge, dass im Erwachsenenalter die Gesamtmuskelmasse relativ gleich bleibt.
Durch Training, aber auch durch aufbauende Hormone und die Einnahme anaboler Steroide wird die Muskelproteinsynthese derart gesteigert, dass die aufbauenden Vorgänge überwiegen. Es werden mehr Muskelzellproteine aufgebaut als abgebaut, wodurch sich der Querschnitt und die Dicke der einzelnen Muskelfasern vergrößert.
Um dauerhaft Muskelmasse aufzubauen, müssen wir unser Training, die Ernährung und die Regeneration so gestalten, dass die aufbauenden Vorgänge der Muskelproteinsynthese durchgehend oder zyklisch gesteigert bleiben.
Das richtige Training stimuliert durch die optimalen Trainingsreize eine Steigerung der Muskelproteinsynthese. Dadurch werden auf hormoneller und biochemischer Ebene die Voraussetzungen für Muskelaufbau geschaffen.
Damit dann auch wirklich zusätzliche Muskelmasse entwickelt werden kann, müssen wir dafür sorgen, dass der Körper während der Phase der erhöhten Muskelproteinsynthese auch genügend Baumaterial in Form von geeigneten Proteinen und anderen Aufbaustoffen bekommt.
Der erste Teil des Muskelaufbaus besteht also in einer Steigerung der Muskelproteinsynthese durch das Training. Der zweite Teil, der eigentliche Muskelaufbau, geschieht während der Regeneration und hängt ab von der optimalen Nährstoffversorgung.
Die durchs Training ausgelöste Steigerung der Muskelproteinsynthese hält nach einer Trainingseinheit für ungefähr 24-48 Stunden lang an. Solange können vermehrt Aminosäuren eingelagert und die Proteinstrukturen in den Muskelfasern verstärkt werden.
Im Idealfall würde die nächste Trainingseinheit dann erfolgen, wenn die Muskelproteinsynthese wieder auf ihr normales Maß abfällt. Ich persönlich würde deshalb jede Muskelgruppe auf jeden Fall öfter als einmal pro Woche trainieren. Ideal wäre 2-3-mal pro Woche, phasenweise jeden zweiten Tag oder sogar täglich!
Verschiedene Trainingsformen führen zu einer Steigerung der Muskelproteinsynthese
Eine Steigerung der Muskelproteinsynthese wird dadurch erreicht, indem sogenannte „Satellitenzellen“ aktiviert werden, die den vorhandenen Muskelfasern einen weiteren Zellkern hinzufügen. Ein zusätzlicher Zellkern sorgt dafür, dass auch die Anzahl kontraktilen Proteine, Myosin und Aktin, die für die eigentliche Muskelarbeit zuständig sind gesteigert werden. Die Satellitenzellen können auf verschiedene Arten aktiviert werden, was erklärt, weshalb auch verschiedene Trainingsformen zu einem Zuwachs an Muskelmasse führen.
Ein Powerlifter trainiert anders als ein Bodybuilder und beide Trainingsformen führen zur Entwicklung von mehr Muskelmasse. Einige Sportler trainieren relativ leicht und machen viele Wiederholungen pro Satz, andere wiederum arbeiten hauptsächlich mit schweren Gewichten und niedrigen Wiederholungszahlen. Die einen führen explosive Wiederholungen aus, die anderen trainieren im Zeitlupentempo. Die aufbauenden Prozesse in den Muskelfasern lassen sich durch verschiedene Stimulationsarten in Gang setzen.
Folgende drei Arten der Stimulation können Muskelwachstum auslösen
Muskelwachstum ist die biologische Reaktion unseres Organismus auf äußere Reize, deren Notwendigkeit darin besteht, künftig besser gegen muskuläre Anstrengungen gewappnet zu sein. Der stärkste Stimulus, der zu mehr Muskelmasse führt, ist die mechanische Belastung/Spannung, die z. B. bei schwerem Krafttraining auf unsere Muskelfasern einwirkt.
Ein ähnlich starker Stimulus ist der sogenannte „metabolische Stress“, der durch eine erhöhte Dauerbelastung der Muskelfasern im anaeroben Bereich bis zum Muskelversagen entsteht. Der dritte wichtige Faktor, der den Körper nötigt, mehr Muskelmasse zu entwickeln, ist die Schädigung der Muskelfasern durch Mikrotraumata, die beim Training entstehen.
Im Folgenden möchte ich Dir diese drei Stimulationsarten genauer erläutern und zeigen, wie Du diese in Deinem Training umsetzen kannst.
Die drei Stimulationsarten für einen idealen Muskelaufbau
1. Mechanische Spannung und Belastung
Wenn wir unsere Muskelfasern einer erhöhten mechanischen Spannung aussetzen, werden diese verformt und gedehnt und als Schutzmaßnahme sieht sich der Körper gezwungen, die vorhandenen Muskelfasern zu verstärken. Das lässt sich vergleichen mit der Bildung von Hornhaut an den Händen, als Folge von einer stärkeren Beanspruchung durch körperliche Arbeit.
Die mechanische Spannung, die durch schweres Krafttraining entsteht, führt zur Aktivierung brachliegender Satellitenzellen und zur Steigerung der Muskelproteinsynthese. Sie ist der wichtigste und stärkste Reiz, um den Aufbau von zusätzlicher Muskelmasse zu stimulieren!
Eine erhöhte mechanische Spannung an den Muskelfasern kann durch Hanteltraining, durch Übungen mit dem eigenen Körpergewicht (sogenannte Bodyweightexercises/BWEs), durch elastische Widerstandsbänder, Kabelzüge und Trainingsmaschinen erzeugt werden.
Dem Körper ist es im Prinzip egal, mit welchen Mitteln die mechanische Spannung erzeugt wird. Wichtig ist, dass eine bestimmte Spannungshöhe auf die Fasern einwirkt, was durch Trainingsgewichte ab einer bestimmten Intensität und durch explosive Bewegungen passieren kann.
Wie hoch muss die mechanische Belastung sein, um Muskelaufbau auszulösen?
Damit die erhöhte mechanische Spannung zur Aktivierung der Satellitenzellen und einer gesteigerten Muskelproteinsynthese führt, haben Sportwissenschaftler herausgefunden, dass dazu Trainingswiderstände von mindestens 60-65 % des maximal Möglichen nötig sind. Beim Hanteltraining bedeutet das, man nimmt 60-65 % dessen, was man für maximal eine Wiederholung packt.
Wer also 100 kg genau einmal bewegen kann, benötigt mindestens 60 kg, damit die mechanische Spannung ausreicht, um Muskelaufbau zu stimulieren. Man beachte jedoch, dass es sich hier nur um die Untergrenze handelt, bei der nicht automatisch alle verfügbaren Muskelfasern stimuliert werden. Dies geschieht erst mit zunehmender Ermüdung gegen Ende eines Trainingssatzes, der bis zum konzentrischen Muskelversagen ausgeführt wird, also bis man keine weiteren Wiederholungen mehr ausführen kann. Eine andere Möglichkeit ist, die konzentrische Bewegung mit maximaler Explosivität auszuführen.
Besser geeignet sind Trainingswiderstände von 80-85 % des Maximums, da hier die Spannung hoch genug ist, damit schon von der ersten Wiederholung eines Trainingssatzes alle Muskelfasern aktiviert werden. Im Intensitätsbereich von 80-85 % des Maximums kann man sich sicher sein, dass jede einzelne Wiederholung ihre volle Wirkung erzielt. Dann reichen einerseits weniger Gesamtwiederholungen aus und andererseits braucht man nicht bis zum konzentrischen Muskelversagen zu trainieren.
Wenn Du die muskelaufbauende Wirkung der mechanischen Spannung optimal nutzen willst, empfehle ich Dir mit schweren Gewichten zwischen 80-85 % des Maximalgewichts zu arbeiten!
Wiederholungsmaximum als Alternative für Prozentbereiche
Wer nicht mit Gewichten trainiert oder sein Maximum bei einer Übung nicht kennt und auch nicht bestimmen will, kann alternativ zu den Prozentzahlen ausgehend vom Maximalgewicht auch mit Wiederholungsmaxima arbeiten, um seine Trainingsgewichte zu bestimmen. Das sind zwar nur ungefähre Richtlinien, aber immerhin hat man damit eine alternative Möglichkeit die optimalen Trainingsgewichte oder Schwierigkeitsgrade bei einer Übung ausfindig zu machen, um die notwendige mechanische Spannung zu erzeugen.
Wiederholungsmaxima sind die maximal ausführbaren Wiederholungszahlen bei einer Übung oder einem bestimmten Gewicht:
- 12-15 maximal mögliche Wiederholungen bei einer Übung oder einem bestimmten Gewicht entsprechen ungefähr 60-65 % des 1er-Maximums und stellen die Untergrenze zur Erzeugung der benötigten mechanischen Spannung dar.
- Ein Widerstand, mit dem man maximal 10 Wiederholungen ausführen kann entspricht ungefähr 70 % des Maximums.
- 8 saubere Wiederholungen entsprechen ungefähr 75 %,
- 6 Wiederholungen sind ca. 8 0% und
- 4-5 maximal mögliche Wiederholungen sind ca. 85 %.
Mehr als 85 % oder ein 4-5-Wiederholungsmaximum ist nicht unbedingt nötig, um die optimale mechanische Spannung zu erzeugen. Alles, was über 85-90 % liegt, kann zu sehr am Nervensystem zehren, wodurch eine gegenteilige Wirkung entstehen kann. Auch für die Wirbelsäule, die Gelenke und das Herz-Kreislaufsystem können zu hohe Lasten eher nachteilig sein.
Um auf der sicheren Seite zu sein und dafür zu sorgen, dass schon die erste Wiederholung einer Übung die notwendige mechanische Spannung für Muskelaufbau erzeugt, würde ich eine Übung oder ein Gewicht wählen, mit dem ich maximal 6 saubere Wiederholungen ausführen kann. Das entspricht bei den meisten Leuten zwischen 80-85 % vom Maximum.
Wenn Du also genau 6 Klimmzüge mit Deinem Körpergewicht machen kannst, erzeugst Du mit jedem einzelnen Klimmzug die benötigte Muskelspannung, und wenn Du ein ausreichendes Gesamtvolumen an einzelnen Klimmzügen während des Trainings ausführst, stimulierst Du damit das Wachstum der involvierten Muskelfasern.
Schaffst Du mehr als 6 Klimmzüge, kannst Du Dir Zusatzgewichte in einen Rucksack packen und testen, mit wie viel Zusatzgewicht Du maximal 6 Wiederholungen machen kannst, um bei dieser Übung das Trainingsgewicht zu bestimmen, mit dem jede einzelne Wiederholung definitiv die benötigte mechanische Muskelspannung erzeugt!
Mechanische Spannung ist der mächtigste Stimulus, um Muskelwachstum auszulösen und bei einem Training mit ungefähr 80 % des Maximums bzw. einem Widerstand, den man ca. 6-mal bewegen kann, wird bei jeder einzelnen Wiederholung Muskelaufbau stimuliert. Das Training, das ich in meinem Buch „Funktionelles Bodybuilding“ für die schnellkräftigen Muskelfasern beschreibe, basiert hauptsächlich auf der Erzeugung mechanischer Spannung.
2. Metabolischer Stress zur Stimulierung von Muskelaufbau
Der zweite wichtige Faktor, der Muskelwachstum auslöst und der fast genauso mächtig ist, wie die mechanische Spannung, ist metabolischer Stress. Dieser entsteht, wenn die Muskelfasern im anaeroben Bereich, also ohne die Zufuhr von Sauerstoff, einer erhöhten Belastung ausgesetzt werden und bis zum konzentrischen Muskelversagen trainiert werden.
Ein solches Training hat zur Folge, dass es in den trainierten Muskelfasern zu einer Sauerstoffschuld kommt. Daraufhin werden verstärkt Milchsäure und andere Stoffwechselabbauprodukte gebildet. Das Training bis zum konzentrischen Muskelversagen unter erhöhter Milchsäurebildung signalisiert dem Körper ebenfalls, dass seine momentane Leistungskapazität unzureichend ist, und dass eine Notwendigkeit besteht, die beanspruchten Muskelfasern zu verstärken.
Dadurch werden dann ebenfalls gewisse Reaktionen auf zellulärer, hormoneller und biochemischer Ebene in Gang gesetzt, die wiederum die Muskelproteinsynthese anregen, aber auch die Anzahl der Mitochondrien und Glykogenspeicher erhöhen, was letztendlich zu einer Steigerung der Muskelmasse führt.
Die Höhe des Widerstands ist sekundär
Bei der Erzeugung von metabolischem Stress ist die Höhe der Trainingswiderstände sekundär. Wichtiger ist, dass ein Satz bis zur Erschöpfung der verfügbaren Kapazitäten ausgeführt wird, was sich darin zeigt, dass man keine weitere Wiederholung mehr ausführen kann.
Eine Methode, um maximalen metabolischen Stress in einer Muskelgruppe auszulösen, ist die Blutzufuhr mit einer elastischen Binde oder Manschette abzuschnüren, wodurch kein sauerstoffreiches Blut während eines Trainingssatzes nachfließen kann.
Dadurch wird die Bildung von Milchsäure und anderen Stoffwechselabbauprodukte maximiert und das Muskelversagen tritt schneller ein. Forschungen haben ergeben, dass bei dieser Trainingsform schon Trainingswiderstände von 20-30 % des Maximums ausreichen, um Muskelwachstum zu stimulieren.
Ich persönlich habe mit der „Abschnürmethode“ bislang noch keine Erfahrung gesammelt. Ich bevorzuge zur Erzeugung von metabolischem Stress das sogenannte „Rest-Pause-Training“ mit Gewichten von 60-65 % des 1er-Maximums bzw. einem Widerstand, der sich 12-15-mal bewegen lässt.
Rest-Pause-Training im 60%-Bereich
Dazu wähle ich ein Gewicht von 60-65 % bzw. das ich 12-15-mal bewegen kann und absolviere damit einen regulären Satz bis zum konzentrischen Muskelversagen. Die Bewegungsgeschwindigkeit ist moderat, ich versuche während des gesamten Satzes die Spannung in den Zielmuskeln aufrecht zu erhalten. Nachdem keine weitere Wiederholung mehr möglich ist, folgt eine kurze Pause von 10-15 Sekunden und danach absolviere ich weitere Wiederholungen in Form von Clustern oder Minisätzen.
Ein vollständiger Satz und 2-3 Cluster oder Minisätze reichen vollkommen aus. Damit wird der Muskel in kürzester Zeit drei- bis viermal bis zum konzentrischen Muskelversagen stimuliert. Die kurzen Pausen erlauben keine vollständige Erholung und Sauerstoffzufuhr, wodurch ein Maximum an Milchsäure und metabolischem Stress entsteht.
Beispiel:
- Wähle ein Gewicht, das Du 10-12-mal sauber bewegen kannst und absolviere damit einen Satz bis zum konzentrischen Muskelversagen, bis Du keine weitere Wiederholung mehr schaffst. Dann lege das Gewicht für 10-15 Sekunden ab.
- Jetzt machst Du damit einen Cluster oder Minisatz, den Du wieder bis zum konzentrischen Muskelversagen ausführst, vermutlich werden dabei nicht mehr als 3-5 Wiederholung drin sein. Mache eine zweite 10-15 Sekundenpause.
- Jetzt kommt der dritte Minisatz, der vermutlich nur noch aus 1-3 Wiederholungen besteht, versuche hier die letzte mögliche Wiederholung beim Ablassen maximal auszudehnen.
Jetzt hast Du in einem Satz die dreifache Menge an metabolischem Stress erzeugt. Falls Du danach noch Kraft hast, absolviere einen zweiten Rest-Pause-Satz oder mache dasselbe bei einer anderen Übung für dieselben Zielmuskelgruppen.
Bedenke, dass diese Art von Training relativ wenig Gewicht und Volumen benötigt, im Vergleich zum Training mit mechanischer Spannung, Du damit aber dennoch eine extreme Erschöpfung der Zielmuskeln und des Nervensystems erzeugen kannst. Die Gefahr eines Übertrainings ist hierbei nicht zu unterschätzen.
Wähle dazu definitiv Übungen, bei denen keine Gefahr für Deine Gesundheit entstehen kann. Ich würde das nicht mit Kreuzheben, Kniebeugen oder Bankdrücken machen und auch keine anderen komplexen Hantelübungen oder Bewegungen verwenden.
Diese Trainingsform eignet sich sehr gut für Bodyweightexercises, Übungen am Kabelzug oder mit Therabändern oder maximal mit Kurzhanteln. Für ein Maschinentraining ist diese Trainingsform prädestiniert, wobei ich das jedoch nicht empfehlen will, da dies keinen funktionellen Nutzen hat.
3. Muskelaufbau durch Mikrotraumata in den Muskelfasern
Auch das löst im Körper die Notwendigkeit aus, bestehende Strukturen zu verstärken, da kleine Verletzungen in Form von Mikrotraumata ebenfalls Schwachpunkte darstellen, gegen die sich der Körper für künftige Belastungen wappnen will.
Mikrotraumata entstehen sowohl beim Training mit erhöhter mechanischer Spannung als auch bei Training zur Erzeugung von metabolischem Stress, weshalb Du bei beiden Trainingsformen auch von diesem muskelaufbauenden Stimulus profitierst und diesen nicht extra zusätzlich erzeugen musst. Deshalb will ich darauf auch nicht weiter eingehen, es passiert bei intensiven Training von selbst „ganz nebenbei“ sozusagen als Zusatzbonus!
Abschließende Bemerkungen
Die beiden Schwerpunkte für Muskelaufbau sind also mechanische Spannung und metabolischer Stress, die Du getrennt voneinander oder kombiniert einsetzen kannst. Die Hypertrophiewirkung durch Mikrotraumata brauchst Du meiner Meinung nach nicht zusätzlich zu generieren, da diese bei beiden Trainingsformen als Nebenprodukt entsteht.
Die Muskelproteinsynthese ist nach einem Hypertrophietraining 24-48, manchmal auch bis zu 72 Stunden lang erhöht. Danach erfolgt im Idealfall eine weitere Trainingseinheit für dieselben Muskelpartien.
Das Nervensystem benötigt zu seiner Regeneration nach einem intensiven Training mit schweren Gewichten oder bis zum Muskelversagen oft etwas länger, so dass eine optimale Trainingsfrequenz die goldene Mitte zwischen erhöhter Proteinsynthese und der Erholung des ZNS darstellt.
Am besten experimentierst Du ein wenig, um herauszufinden, welche Methoden für Dich in welcher Form am besten funktionieren und wie lange die Pausen danach dauern sollten.
Weiterführende Informationen dazu findest Du hier:
- https://www.researchgate.net/publication/6479274_The_Influence_of_Frequency_Intensity_Volume_and_Mode_of_Strength_Training_on_Whole_Muscle_Cross-Sectional_Area_in_Humans
- http://www.strengthandconditioningresearch.com/blood-flow-restriction-training-bfr/
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26666743
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26666743
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25249278
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26818586
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25739559
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