Chronische muskuloskelettale Trainingsanpassungen

Originale Autorin Wanda van Niekerk basierend auf dem Kurs von James Laskin

Top-BeitragendeWanda van Niekerk und Jess Bell

Auswirkungen der Dekonditionierung ( edit | edit source )

Der Begriff „Dekonditionierung“ (oder „Detraining“) bezieht sich auf Veränderungen im Körper, die nach einer Zeit der Inaktivität auftreten. Diese Veränderungen treten in Herz, Lunge und Muskeln auf. Die Auswirkungen der Dekonditionierung auf die Körpersysteme(1) sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Tabelle 1. Auswirkung der Dekonditionierung auf die Körpersysteme(1)
Neuromuskulär Kardiorespiratorisch Muskuloskelettal
↓ EMG-Aktivität; ↓ mittlere Querschnittsfläche der Muskelfasern; ↓ Flexibilität;

↓ Muskelkraft und Schnellkraft;

↓ Muskelmasse;

↓ maximale Sauerstoffaufnahme; ↑ mittlerer Blutdruck; ↑ submaximale Herzfrequenz;

↓ maximales Herzzeitvolumen;

↓ Laktatschwelle;

↓ Ausdauerleistung;

↓ Blutvolumen;

↓ Plasmavolumen;

↓ Herzvolumen;

↓ orthostatische Toleranz;

↓ bis zu 2,5% der Knochenmineraldichte; ↓ Aktivität der oxidativen Enzyme; ↓ Aktivität der Glykogensynthase;

↓ mitochondriale ATP-Produktion;

↓ Qualität der Sehnen;

Lesen Sie mehr: The effect of detraining on body systems

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Allgemeine Trainingsprinzipien ( edit | edit source )

  • Prinzip der Umkehrbarkeit:
    • die Vorteile des Trainings sind vorübergehend und reversibel(3)
    • nach einem 2-wöchigen Detraining ist eine messbare Verringerung der muskulären Arbeitskapazität festzustellen
  • Überlastungsprinzip:
    • ein System muss über das gewohnte Maß hinaus beansprucht werden, um einen Trainingseffekt zu erzielen(4)
  • Prinzip der Spezifität:
    • jede Übung trainiert ein System für die jeweilige Aufgabe, die als Trainingsreiz ausgeführt wird.(4) Daher wird sich nur das System oder der Körperteil, der wiederholt belastet wird, an die chronische Überlastung anpassen(5)
  • Prinzip der Individualisierung:
    • Menschen reagieren unterschiedlich auf ein und dasselbe Trainingsprogramm, da das individuelle Fitnessniveau, der Gesundheitszustand und/oder die genetische Veranlagung die Auswirkungen des Trainings erheblich beeinflussen(4)

Lesen Sie mehr: Common Training Principles.

Muskuloskelettale Anpassungen an das Training ( edit | edit source )

Widerstandstraining ( edit | edit source )

  • Widerstandstraining führt über neuromuskuläre Veränderungen zu erheblichen Kraftzunahmen(6)
  • Wichtig für die allgemeine Fitness und Gesundheit(6)
  • Entscheidend für sportliche Trainingsprogramme(7)

Steigerung der muskulären Fitness ( edit | edit source )

  • 3 bis 6 Monate Krafttraining führen zu:
    • der besseren Fähigkeit, effektiver Kraft zu erzeugen(8)
    • der besseren Fähigkeit zu echter maximaler Bewegung(8)
  • Kraftzunahmen ergeben sich aus:(6)
    • Zunahme der Muskelgröße
    • Veränderungen der neuralen Kontrolle

Mechanismen der muskulären Kraftzunahme ( edit | edit source )

Neurale Kontrolle ( edit | edit source )

  • Kraftzunahmen können nicht ohne die Beteiligung neuraler Anpassungen durch Plastizität erfolgen(9)(10)
  • Kraftzunahmen können ohne Hypertrophie erfolgen

Lesen Sie weiter: The knowns and unknowns of neural adaptations to resistance training.(10)

Neurale Anpassungen ( edit | edit source )
  • Ein erhöhter zentraler Antrieb (von höheren Zentren des Gehirns ausgehend) nach dem Widerstandstraining ist teilweise für die Kraftzunahme verantwortlich(11)
  • Verstärkte Synchronisation der motorischen Einheiten (MEs) (d. h. mehrere motorische Einheiten feuern zu ähnlichen Zeiten)(12)(10)
  • Verringerung der Kraftschwelle, bei der motorische Einheiten rekrutiert werden(13)
  • Erhöhte Feuerungsrate der motorischen Einheiten(14)
  • Verringerung der Koaktivierung der antagonistischen Muskulatur nach dem Training(15)

Modell des Krafttrainings ( edit | edit source )

Eine ausführliche Erläuterung dieser Konzepte finden Sie im Kursvideo „Chronische Trainingsanpassungen – Muskuloskelettal“. Zusammengefasst:

  • Hypertrophie
    • Widerstandstraining mit niedriger Intensität (40 % des Maximums) kann über einen langen Zeitraum zu hypertrophen Veränderungen und neuromuskulären Veränderungen führen (dies ist bei untrainierten Personen stärker ausgeprägt)(16)
    • ein Training mit hoher Intensität und niedrigen Wiederholungen kann in kurzer Zeit zu Hypertrophie führen(17)
  • neurologische Veränderungen beim Widerstandstraining treten vor allem in den frühen Phasen eines Trainingsprogramms auf
  • Kraft
    • starke, schnelle Kraftzunahmen treten relativ schnell und beständig auf
    • im Laufe der Zeit erreichen die Verbesserungen der Kraft ein Plateau

Das folgende Video bietet eine gute Erklärung der neuralen Anpassungen an das Widerstandstraining, Kraft und Hypertrophie.

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Rekrutierung motorischer Einheiten ( edit | edit source )

Motorische Einheit = efferentes Neuron und alle Muskelfasern, die es innerviert.

  • Normalerweise werden die motorischen Einheiten asynchron rekrutiert.
  • Synchrone Rekrutierung führt zu Kraftzunahmen:(12)
    • fazilitiert die Kontraktion
    • kann eine stärkere Kontraktion hervorrufen
    • verbessert die Geschwindigkeit der Kraftentwicklung
    • erhöhte Fähigkeit, konstante Kräfte auszuüben
  • Widerstandstraining führt zu synchroner Rekrutierung(19)
  • Kraftzunahmen können auch aus einer stärkeren Rekrutierung der motorischen Einheiten resultieren(10)
    • erhöhter neuraler Antrieb bei maximaler Kontraktion
    • erhöhte Frequenz der neuronalen Entladung (Feuerrate)(20)
      • Feuerrate = die Rate, mit denen motorische Einheiten Aktionspotenziale entladen(21)
    • verringerte hemmende Impulse
  • Es ist wahrscheinlich, dass eine Kombination aus verbesserter Synchronisation und erhöhter Rekrutierung der motorischen Einheiten zu Kraftzunahmen führt(20)

Lesen Sie mehr: Motor Units.

Autogene Hemmung ( edit | edit source )

  • Normale intrinsische Hemmungsmechanismen:
    • Golgi-Sehnenorgane hemmen die Muskelkontraktion bei zu hoher Sehnenspannung(22)
    • dies verhindert Schäden an Knochen und Sehnen(22)
  • Widerstandstraining kann die hemmenden Impulse allmählich verringern oder ihnen entgegenwirken:(23)
    • der Muskel kann mehr Kraft erzeugen(23)
    • diese Hypothese kann helfen, extreme Kraftleistungen zu erklären(23)
Muskelhypertrophie ( edit | edit source )
  • Hypertrophie = Zunahme der Muskelmasse und der Querschnittsfläche(24)
  • Vorübergehende Hypertrophie (nach einer einzigen Trainingseinheit) – das „Aufpumpen“ des Muskels, das während eines Widerstandstrainings stattfindet
    • dies ist auf die Bildung von Ödemen aus Plasmaflüssigkeit zurückzuführen(25)
    • diese Art der Hypertrophie verschwindet innerhalb von Stunden
  • Chronische Hypertrophie (langfristig)(26)
    • spiegelt die tatsächliche strukturelle Veränderung des Muskels wider
    • Faserhypertrophie, Faserhyperplasie oder beides
Faserhypertrophie ( edit | edit source )
  • Zunahme der Querschnittsfläche (d.h. der Größe) der Fasern; Zunhame der Myofibrillen innerhalb der Faser;
  • Zunahme der Aktin- und Myosinfilamente;
  • Zunahme des sarkoplasmatischen Retikulums;(27)
  • Zunahme des Bindegewebes;
  • Widerstandstraining führt zu einer Steigerung der Proteinsynthese:(28)
    • der Gehalt an Muskelproteinen ändert sich ständig
    • Während des Trainings kommt es zu einem Rückgang der Proteinsynthese und zu einem verstärkten Proteinabbau.
    • nach dem Training steigt die Proteinsynthese und sinkt der Proteinabbau(29)
    • Lesen Sie mehr: muscle protein synthesis
  • Testosteron fördert die Faserhypertrophie:(30)
    • natürliches anaboles Steroidhormon
    • der Konsum synthetischer Anabolika führt zu einer starken Zunahme der Muskelmasse
Faserhyperplasie ( edit | edit source )

Unter Hyperplasie versteht man eine Zunahme der Anzahl von Zellen bzw. Fasern.(31) Beim menschlichen Muskel gilt Folgendes:(31)

  • die meiste Muskelhypertrophie ist auf eine Faserhypertrophie zurückzuführen
  • eine Faserhyperplasie könnte jedoch auch dazu beitragen
  • das Verhältnis von Faserhypertrophie versus Faserhyperplasie kann von der Intensität / Belastung des Widerstandstrainings abhängen
  • eine höhere Intensität führt zu einer Hypertrophie der Muskelfasern vom Typ II
  • eine Faserhyperplasie könnte nur bei bestimmten Personen und unter bestimmten Bedingungen auftreten

Es ist umstritten, ob bei erwachsenen Skelettmuskeln eine Faserhyperplasie auftritt. Es gibt Bedenken hinsichtlich der Methoden und Messungen, die in Studien zur Untersuchung von Hyperplasie verwendet werden. „Eine eindeutige Aussage darüber, ob physiologisch relevante Formen der mechanischen Belastung eine Hyperplasie auslösen können, ist nach wie vor nicht möglich.“(32) Hyperplasie wurde als wesentlicher Faktor für die Skelettmuskelhypertrophie bei Säugetieren weitgehend abgetan.(33)

Neurale Aktivierung und Hypertrophie ( edit | edit source )

Tabelle 2. Zusammenfassung der neuralen Aktivierung und Hypertrophie
Kurzfristige Zunahme der Muskelkraft Langfristige Zunahme der Muskelkraft
Erhebliche Steigerung des Einwiederholungsmaximums (1RM) Geht mit signifikanter Faserhypertrophie einher
Geschieht aufgrund einer erhöhten willkürlichen neuralen Aktivierung Die Nettozunahme der Proteinsynthese braucht Zeit, bis sie eintritt.
Neurale Faktoren sind in den ersten 8 bis 10 Wochen entscheidend Hypertrophie ist der wichtigste Faktor nach 8 bis 10 Wochen

Immobilisierung und Muskelkraft ( edit | edit source )

  • Größere Veränderungen treten nach 6 Stunden Immobilisierung (Ruhigstellung) auf:(34)
    • fehlender Muskelgebrauch führt zu einer verringerten Proteinsyntheserate
    • der Prozess der Muskelatrophie wird eingeleitet
  • In der ersten Woche: Kraftverlust von 3-4 % pro Tag
    • Abnahme der Muskelgröße / Atrophie(35)
    • Abnahme der neuromuskulären Aktivität(35)
  • (Umkehrbare) Auswirkungen auf Fasern des Typs I und II
    • die Querschnittsfläche nimmt ab, der Zellinhalt degeneriert
    • Fasern vom Typ I sind stärker betroffen als Fasern vom Typ II

Referenzen(edit | edit source)

  1. 1.0 1.1 Aspetar Clinical Guidelines: Safe return to sport during the Covid-19 pandemic version 2.0. 2021
  2. Soccer Physiologist. DETRAINING – What Happens When We Stop Exercising? Available from: https://www.youtube.com/watch?v=-dT5CC3LaV0 (last accessed 4/12/2022)
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