Universität Bremen

Thema:
Methoden im Krafttraining: Hypertrophietraining

Staatsexamensarbeit Sekundarstufe II
Fachbereich Kulturwissenschaften, Studiengang Sport

Autor: Jan Veihelmann

Datum der Abgabe: 07. November 2005

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung ... 4

2. Anatomische und physiologische Grundlagen ... 7
2.1 Skelettmuskelfasern ... 7
2.1.1 Sarkomer ... 7
2.1.2 Mechanismus der Kontraktion ... 8
2.1.3 Satellitenzellen ... 9
2.2 Muskelfasertypen ... 9
2.3 Die Motorische Einheit ... 10
2.4 Intra- und intermuskuläre Koordination ... 11
2.5 Die Muskelspindel ... 12
2.6 Endokrine Faktoren ... 13
2.5.1 Testosteron ... 13
2.5.2 IGF-1 und muskuläre Isoformen von IGF-1 ... 14
2.5.3 GH ... 14

3. Adaptationen und Auswirkungen von Krafttraining auf das neuromuskuläre und endokrine System ... 15
3.1 Umwandlung von Fasern ... 15
3.2 Endokrine Adaptationen ... 16
3.2.1 Testosteron ... 17
3.2.2 IGF-1 und muskuläre Isoformen von IGF-1 ... 18
3.2.3 GH ... 18
3.3 Muskelhypertrophie ... 19
3.3.1 Reizsetzung und primäre Auswirkungen ... 19
3.3.2 Folgen der Reizsetzung ... 22
3.3.3 Hypertrophie und Hyperplasie ... 22
3.4 Neurale Adaptationen durch Krafttraining ... 24

4. Hypertrophietraining – Methoden und Prinzipien ... 25
4.1 Formen der Kraft ... 25
4.2 Krafttrainingsmethoden zur Muskelhypertrophie ... 26
4.2.1 Basismethode im Hypertrophietraining ... 26
4.2.2 Ausbelastungsstrategien im Hypertrophietraining ... 27
4.2.3 Prinzipien im Hypertrophietraining ... 28
4.2.4 Methoden zur Ausbildung der Maximalkraft ... 31
4.2.5 Übersicht über die Variationen der Hypertrophiemethode ... 32
4.3 Trainingsintensität, Trainingsvolumen und Reizdichte ... 33
4.3.1 Die optimale Satzzahl ... 33
4.3.2 Wiederholungszahl und Trainingsintensität ... 36
4.3.3 Pausenlänge innerhalb einer Trainingseinheit ... 37
4.3.4 Regenerationsphase ... 38
4.4 Fazit zur Hypertrophiemethode ... 39

5. Krafttraining im Alter ... 41
5.1 Auswirkungen des Alterns auf das neuromuskuläre und endokrine System ... 42
5.1.1 Auswirkungen auf die Muskelspindeln und spinalen Nervenzellen ... 43
5.1.2 Auswirkungen auf die motorische Einheit ... 43
5.1.3 Auswirkungen auf das endokrine System ... 45
5.2 Auswirkungen von Krafttraining auf die neuromuskuläre Leistungsfähigkeit im Alter ... 45
5.2.1 Kraftsteigerung und Muskelaufbau im Alter ... 45
5.2.2 Endokrine Reaktionen auf Krafttraining im Alter ... 47
5.2.3 Weitere Auswirkungen ... 47
5.3 Trainingsmethoden ... 48
5.4 Exkurs: Zur Notwendigkeit von Krafttraining im Alter ... 49

6. Diskussion ... 51
6.1 Auswirkungen eines Krafttrainings ... 52
6.2 Krafttraining im Alter ... 54
6.3 Die Suche nach optimalen Trainingsmethoden ... 56

7. Ausblick ... 58

8. Literatur ... 59

Abkürzungsverzeichnis ... 67

Anhang

1. Einleitung
Krafttraining erfreut sich in Deutschland einer enormen Beliebtheit. Nach Eckdaten des Deutschen Sportstudio Verbandes waren im Jahr 2004 ca. 4,7 Millionen Mitglieder in deutschen Fitnessstudios angemeldet. Neben den körperformenden und fitnesssteigernden Effekten, die sich Millionen Fitnessbegeisterter zugunsten machen, wird Krafttraining im Leistungssport in nahezu jeder Sportart zur Leistungssteigerung und Verletzungsprophylaxe angewendet. Darüber hinaus ist Krafttraining bei zahlreichen Verletzungen und Erkrankungen eine adäquate Therapie mit hohen Erfolgsquoten. Insbesondere kann durch Krafttraining der altersbedingten Degeneration der Muskulatur entgegengewirkt werden. Selbst im Alter zwischen 80 und 90 Jahren sind Kraftzuwächse von über 100% nach einem 10 Wochen andauernden Krafttraining möglich (vgl. FIATARONE, 1994). Krafttraining kann so effektiv wie kaum eine andere Trainingsform das körperliche Wohlbefinden, die Leistungsfähigkeit, die körperliche Konstitution und die Belastbarkeit eines jeden Menschen verbessern und muss daher als Schlüsselsportart der kommenden Jahrzehnte bezeichnet werden (vgl. GOTTLOB, 2001).

Die Ziele, die durch ein Krafttraining angestrebt werden, sind vielfältig. Allgemein lassen sich die Ziele in präventive Ziele, rehabilitative Ziele, Leistungssteigerung, Körperformung und psychische Effekte aufteilen. Das Hypertrophietraining kann für jeden dieser Bereiche eine angemessene Trainingsform darstellen.

Die Hypertrophie ist die Vergrößerung eines Organs, in diesem Fall der Muskulatur, durch Volumenzunahme bzw. Querschnittsvergrößerung der Zellen. Von einer numerischen Hypertrophie (=Hyperplasie) ist die Rede, wenn die Vergrößerung eines Organs auf der Erhöhung der Zellzahl beruht. Hypertrophietraining führt zu einer Querschnittsvergrößerung der Muskulatur, die überwiegend auf der Volumenzunahme der Muskelfasern und wenn überhaupt untergeordnet auf deren Vermehrung beruht. Infolge der Vergrößerung ist die Muskulatur in der Lage eine höhere Maximalkraft zu entwickeln. Doch wie lassen sich die Hypertrophie und die Maximalkraft optimal durch ein Krafttraining ausbilden?

Die Recherche nationaler sowie internationaler Literatur brachte ein sehr heterogenes Meinungsbild hervor, das sich in den verschiedenen und sich teilweise widersprechenden Überzeugungen von Trainern und Krafttrainingsathleten widerspiegelt. Es herrscht zwar weitestgehend Einigkeit darüber, dass submaximale Krafteinsätze bis zur muskulären Erschöpfung den Grundbaustein eines Hypertrophietrainings darstellen, die weiteren Ausführungsmodalitäten, wie z.B. das Trainingsvolumen (Anzahl der Übungen und Serien pro Trainingseinheit) sind jedoch umstritten. Hier ist insbesondere die Kontroverse zwischen den Vertretern des hochvolumigen Trainings und denjenigen des hochintensiven Trainings zu nennen (Einsatz- vs. Mehrsatz-Training). Die Hypertrophietrainingsmethoden zahlreicher Sportler beruhen folglich nicht auf Fakten, sondern eher auf Vermutungen und eigenen Erfahrungen der Athleten.

Daher gehe ich in dieser Arbeit an die Frage nach einer optimalen Hypertrophietrainingsmethode mit zwei verschiedenen Methoden heran. Die erste besteht in der Recherche und Auswertung empirischer Untersuchungen, die sich mit den Veränderungen des Kraftverhaltens und anthropometrischen Daten infolge eines Krafttrainings auseinandergesetzt haben. Eine weitere Methode ist die Untersuchung der Adaptationen und Auswirkungen infolge eines Krafttrainings auf molekularer Ebene. So lassen z.B. Forschungsergebnisse über die endokrinen Reaktionen auf einen Krafttrainingsreiz oder über den zellulären bzw. molekularen Vorgang der Muskelhypertrophie, Rückschlüsse auf eine effektive Gestaltung der Trainingsmethodik zu.

Der Begriff optimale Trainingsmethode ist an sich problematisch, da einerseits die Trainingserfahrungen stark variieren und andererseits die Zielgruppen höchst unterschiedliche Motivationen und körperliche Voraussetzungen haben. Weitere Variablen, wie Geschlecht, genetische Disposition oder individuelles Anpassungspotential erhöhen die Anzahl effektiver individueller Trainingsmethoden. Das perfekte Trainingsprogramm wird zweifelsfrei von einem zum nächsten Individuum variieren und sogar für eine Person zu verschiedenen Zeitpunkten im Leben. Eine Hypertrophiemethode, die für einen sehr leistungsfähigen, krafttrainingserfahrenen Menschen eine höchst effektive Methode darstellt, ist für Senioren keine adäquate Trainingsform.

Ein möglichst effektives Krafttraining stellt aber gerade für alte Menschen eine Möglichkeit dar, der altersbedingten Atrophie der Muskulatur entgegenzuwirken. Senioren können durch Krafttraining ihre Selbstständigkeit bewahren oder wiedererlangen und ihre Lebensqualität deutlich verbessern. Vermindert man die Pflegebedürftigkeit alter Menschen, können außerdem enorme Summen im Gesundheitswesen eingespart werden.

In dieser Literaturarbeit wird versucht einen möglichst ganzheitlichen Überblick über das Hypertrophietraining zu liefern sowie einen Überblick über den aktuellen Forschungsstand. Darauf aufbauend wird zunächst eine hoch effektive Hypertrophietrainingsmethode für sehr leistungsfähige Sportler herausgearbeitet und im Anschluss für Senioren. Auf das Thema Ernährung, das einen entscheidenden Einfluss auf die Trainingseffektivität hat, wird aufgrund des großen inhaltlichen Umfangs nicht eingegangen.

Um ein besseres Verständnis zu schaffen, gehe ich zunächst auf die anatomischen und physiologischen Grundlagen des Themas ein. Neben dem Aufbau der Muskelfaser, werden die Muskelfasertypen, die motorische Einheit, die Muskelspindel, das endokrine System und die intra- und intermuskuläre Koordination thematisiert. Für Informationen zum Energiestoffwechsel wird auf die von HARTMANN et al. (2001) in dem Lehrbuch der Sportmedizin (Hrsg.: R. Rost) dargestellten Vorgänge verwiesen.

Im Anschluss wird der Frage nachgegangen, welche Adaptationen Krafttraining auf neuromuskulärer und endokriner Ebene bewirkt. Eine ganz entscheidende und als einzige von außen sichtbare Adaptation der Muskulatur ist deren Hypertrophie. Es wird verdeutlicht wie der Vorgang der Hypertrophie nach dem derzeitigen Stand der Forschung abläuft. Da die Muskelhypertrophie über Wachstumsfaktoren und Hormone vermittelt wird, werden die Auswirkungen eines Krafttrainings auf Testosteron, IGF-1, und das Wachstumshormon ausführlich behandelt.

Im Folgenden wird dargestellt, welche Trainingsmethoden für ein Hypertrophietraining existieren und in der Praxis angewendet werden. Hierzu gehören auch Ausbelastungsstrategien und Trainingsprinzipien, welche die Intensität eines Trainings erhöhen können und für den permanenten Trainingsfortschritt notwendig sind. Außerdem werden die Trainingsintensität, das Trainingsvolumen und die Reizdichte gründlich untersucht. Mit den gesammelten Erkenntnissen aus der Trainingswissenschaft sowie der Zell- und Molekularbiologie wird daraufhin eine „optimale“ Hypertrophiemethode genauer definiert.

Im letzten Abschnitt wird das Krafttraining im Alter behandelt. Zunächst werden die Auswirkungen des Alterns auf das neuromuskuläre und das endokrine System untersucht. Weiterhin wird überprüft, in wie weit der alternde Organismus überhaupt noch in der Lage ist infolge eines Krafttrainings zu adaptieren. Die Ausführungsmodalitäten eines Seniorenkrafttrainings zur Ausbildung der Maximalkraft und der Muskelmasse bilden den Abschluss.

2. Anatomische und physiologische Grundlagen
Für ein grundlegendes Verständnis des neuromuskulären Systems, dessen Anpassungseigenschaften in den folgenden Kapiteln thematisiert werden, wird hier ein Einblick gegeben.

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