Muskelaufbau maximieren | Teil 2 – Die drei Mechanismen des Muskelaufbaus

Wie oft jeden Muskel pro Woche trainieren? Welche Übungen und wie viele pro Muskelgruppe? Wie viele Sätze und wie viele Wiederholungen? Soll ich Intensitätstechniken verwenden? Soll ich überhaupt ans Muskelversagen trainieren, oder sogar darüber hinaus?

In der Serie „Muskelaufbau maximieren“, welche aus mehreren Teilen besteht, werde ich auf die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse über die Trainingsplanung für den Muskelaufbau eingehen und diese Fragen beantworten. 

Die drei Mechanismen des Muskelwachstums

Es gibt drei primäre Ursachen für den Muskelaufbau: die mechanische Spannung (mechanical tension), der metabolische Stress (metabolic stress) und der Muskelschaden (muscle damage). Diese Faktoren zu kennen und mit einem gezielten Trainingsreiz einzusetzen, ist essenziell um den Muskelaufbau zu maximieren.

Denn obwohl man heute weiß, dass die mechanische Spannung der wichtigste und der Muskelschaden der am wenigsten relevanteste Faktor für den Muskelaufbau ist, wird immer noch viel zu viel Wert auf den Muskelschaden gelegt.

1. Mechanische Spannung

Die mechanische Spannung gilt als der wichtigste Faktor für den Muskelaufbau. Während dem Training sind unsere Muskeln internen und externen mechanischen Kräften ausgesetzt. Intern durch die Myofibrillen, welche einfach gesagt „ziehen“, um den Muskel zu kontrahieren, und extern durch das Gewicht, welches in die entgegengesetzte Richtung „zieht“. Die mechanische Spannung ist somit die Summe beider Kräfte, je höher das bewegte Gewicht, desto mehr mechanische Spannung wird erzeugt.

Dies gilt natürlich nur bei Beibehaltung einer sauberen Technik. Wird zwar mehr Gewicht bewegt, dafür aber die Bewegungsausführung verschlechtert, so wird am Ende weniger mechanische Spannung auf die Zielmuskulatur erzeugt.

Die mechanische Spannung kann von 2 Arten sein: die aktive Spannung (erzeugt durch die Kontraktion der Muskelfasern) und die passive Spannung (erzeugt durch die Muskelfasern, welche lang gezogen werden). Beide lösen aufbauende Prozesse im Muskel aus. Je größer die Spannung, desto höher ist die anabole Wirkung.

Wie erhöht man konkret die mechanische Spannung?

1. Erhöhung des bewegten Gewichts: Um Muskelwachstum zu erzeugen, muss ein höheres Gewicht verwenden werden, als jenes, an das sich unsere Muskeln bereits angepasst haben. Das Fundament für den Muskelaufbau ist somit eine solide Basis an Kraft. Es macht wenig Sinn, 5 Isolationsübungen für die Brust zu trainieren, wenn man beim Bankdrücken 50 kg als 1RM (repetition maximum) bewegt.
2. Die Nutzung des gesamten Bewegungsradius (ROM – range of motion): Wer beispielsweise beim Bankdrücken mit der Stange 30 cm ober der Brust anhaltet, wird viel weniger mechanische Spannung erzeugen, da er nur den halben Bewegungsradius ausnutzt.

Um die Hypertrophie zu maximieren, reicht die mechanische Spannung natürlich nicht aus, obwohl sie der wichtigste Faktor ist. Die beiden anderen Mechanismen, metabolischer Stress und Muskelschaden, sind ebenfalls notwendig.

2. Der metabolische Stress

Metabolischer Stress in den Muskelfasern ist das Resultat einer Anhäufung von Zwischenprodukten des Stoffwechsels in der Zelle, welche vom laktaziden Stoffwechsel (anaerobe Glykolyse) verursacht werden und die Muskelkontraktion hindern.

Vereinfacht gesagt, ist der metabolische Stress das „Brennen“ während einer Übung, welches im höheren Wiederholungsbereich eintretet. Wer vorwiegend im hohen Wiederholungsbereich (bzw. hohem TUT) trainiert oder Intensitätstechniken wie beispielsweise Supersätze verwendet, spürt den Muskel zwar brennen und erzeugt somit viel metabolischen Stress, jedoch wenig mechanische Spannung (da das bewegte Gewicht wesentlich geringer ist).

Der metabolische Stress wird als zusätzlicher und synergetischer Mechanismus zur mechanischen Spannung für die Optimierung des Muskelaufbaus gesehen.

3. Der Muskelschaden

Der dritte Mechanismus, welcher Hypertrophie erzeugt, ist der Muskelschaden. Der einfachste Parameter für das Messen des Muskelschadens ist Muskelkater, welcher sich 24-48h nach einem Training manifestieren kann.

Früher dachte man, Muskelschaden sei der wichtigste (und notwendige) Faktor für den Muskelaufbau und trainierte dabei jeden Satz bis ans Muskelversagen (oder sogar darüber hinaus). Man war somit ständig auf der Suche nach neuen Intensitätstechniken oder Trainingsmethoden, um den Muskel an sein Limit zu bringen.

Heute wird der Muskelschaden hingegen als der am wenigsten relevanteste Faktor für den Muskelaufbau gesehen. Einige Autoren wollen sogar zeigen, dass Muskelschaden kein Muskelwachstum erzeugt (diese und diese Studie) und die beiden anderen Mechanismen ausreichen. Das bedeutet aber nicht, dass der Muskelschaden im richtigen Ausmaß keine Daseinsberechtigung findet.

Muskelschaden und Hypertrophie

Krafttraining kann Mikrofrakturen in den Muskelfasern erzeugen, das Ausmaß hängt dabei von der Art des Trainings, der Dauer und der Intensität ab. Diese Mikrotrauma können sich auf wenige Makromoleküle limitieren, aber auch auf die Membran und kontraktilen Proteine der betroffenen Muskelgruppen ausbreiten. Infolgedessen werden Reparaturmechanismen aktiviert, welche dafür sorgen, dass mehr Nährstoffe zur geschädigten Zone transportiert werden. Dies bringt die Muskelfasern dazu, sich zu stärken, um auf erneute potentiell eintretende Reize gerüstet zu sein.

Ein zu hoher Muskelschaden kann sich jedoch auch negativ auf den Muskelaufbau auswirken, denn dadurch wird die Regenerationszeit deutlich verlängert. Dies führt unter anderem zur momentanen Senkung der Leistung und verhindert, dass eine progressive Belastungssteigerung (progressive overload) stattfinden kann.

Wie wird Muskelschaden erzeugt?

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Muskelschaden durch Krafttraining zu erzeugen:

1. Übungen bzw. Bewegungsabläufe, welche man nicht gewohnt ist. Der Muskelschaden wird verringert, wenn man sich mit der Zeit an den Reiz gewöhnt.
2. Bei der Übungsausführung die exzentrische (negative) Phase betonen. Auf diese Weise wird der Muskel für einen längeren Zeitraum gezwungenermaßen in die Länge gezogen und gedehnt, was mehr Muskelschaden erzeugt.
3. Übungen mit hoher Spannung in maximaler Dehnung des Muskels oder mit hohem ROM (Bewegungsradius). Ein Muskel ist generell schwächer, wenn er sich in der Dehnung befindet. Wird er nun aus einer gedehnten Position unter Spannung gesetzt, sorgt dies für mehr Muskelschaden.

Nehmen wir hierfür die beiden Übungen Squat und Hip Thrust zum Vergleich. Wer selbst trainiert wird wahrscheinlich wissen, dass beide Übungen den Gluteus trainieren, mit dem Unterschied, dass beim Squat die Beinmuskulatur mehr beansprucht wird.

Es gibt aber noch einen weiteren, sehr wichtigen Unterschied: Beim Squat befindet sich der Gluteus unter maximaler Spannung, sobald er sich in der maximalen Dehnung befindet. Beim Hip Thrust hingegen, wird die höchste Spannung in der maximalen Verkürzung erreicht. Zudem finden wir beim Squat einen deutlich höheren ROM.

Somit würde sich, um Muskelschaden im Gluteus zu erzeugen, die Übung Squat besser eignen, als Hip Thrust.

Ist Muskelschaden nun gut oder schlecht für den Muskelaufbau?

Anders als man früher dachte, weiß man heute dank Studien wie dieser und dieser, dass eine höhere Proteinbiosynthese (Neubildung von Proteinen) bei größerem Muskelschaden nicht gleich mehr Muskelwachstum bedeutet. Dies ist darauf zurückzuführen, dass in diesem Fall die erhöhte Proteinbiosynthese für die Reparatur des Muskels, und nicht dessen Aufbau zuständig ist.

Es gibt, wie immer im Bodybuilding, keine eindeutige, für jeden anwendbare Wahrheit. Immer wieder finden Auseinandersetzungen zwischen verschiedenen Gruppen von Forschern statt, welche über die Wichtigkeit vom Muskelschaden diskutieren.

Auch wenn diese Auseinandersetzungen aus wissenschaftlicher Sicht sehr interessant sind, so muss die Rolle des Muskelschadens für die Hypertrophie weiterhin noch analysiert werden. Zur Zeit können wissenschaftliche Ergebnisse noch nicht sagen, ob Muskelschaden essentiell für den Aufbau ist, oder nur wenig bis keine Rolle spielt. 

Wie viel man auf den Muskelschaden Wert legen kann (und soll), hängt unter anderem davon ab, wie oft man denselben Muskel pro Woche trainiert. Generell gilt, je höher die Leistung und somit der Trainingsstand einer Person, desto öfter muss eine Geste wiederholt werden (um sich weiterhin zu verbessern), was ausreichende Regeneration und somit keinen hohen Muskelschaden voraussetzt (genaueres dazu im dritten Teil).

Auch der energetische Status der Zelle spielt hierfür eine wichtige Rolle. Befindet man sich beispielsweise im Kaloriendefizit (Definition), verträgt der Körper bereits weniger Trainingsvolumen und benötigt höhere Regenerationszeiten als im Kalorienüberschuss (Aufbau). Ein höherer Muskelschaden würde die Regenerationszeiten somit zusätzlich verlängern. Ein zu hoher Muskelschaden in diese Phase kann dazu führen, dass nicht nur das Trainingsvolumen, sondern auch die Trainingsintensität drastisch sinkt, was unvermeidlich zu höherem Muskelabbau führt.

Abschließend

Um den Prozess des Muskelaufbaus zu optimieren sollten alle drei Mechanismen (mechanische Spannungen, metabolischer Stress und Muskelschaden) ins Training integriert werden (zumindest periodisiert). Zudem reagiert nicht jeder auf denselben Trainingsreiz gleich gut. Der eine baut vielleicht besser Muskeln auf, wenn er sein Training vorwiegend auf die mechanische Spannung auslegt, der andere hingegen auf den metabolischen Stress.

Nochmals zusammengefasst:

• Die mechanische Spannung wird als der wichtigste Faktor für den Muskelaufbau gesehen und durch die Nutzung von schweren Gewichten, also niedrigen Wiederholungen, erhöht. Die Gewichte müssen progressiv gesteigert werden, um die mechanische Spannung auf den Muskel zu erhöhen und Anpassungen auszulösen.

• Um metabolischen Stress zu erzeugen sind Sätze von 12-15 Wiederholungen (oder besser, TUT 30-50″) und kürzere Pausen ideal (max 90″). Übungen, wo eine konstante Spannung herrscht (z.B. Kabelzug), eignen sich hierfür am besten. 

• Muskelschaden gilt als der am wenigsten relevanteste Faktor für den Muskelaufbau und wird durch den periodischen Austausch der Übungen erzeugt. Der Muskelschaden nimmt nämlich ab, wenn immer dieselbe Geste wiederholt wird und der Muskel sich an den Reiz gewohnt hat. Den vollen Bewegungsradius ausnutzen und die exzentrische (negative) Phase zu betonen, erhöht ebenfalls den Muskelschaden.

Wie oft ein Muskel pro Woche trainiert werden sollte, erfährst du hier: Muskelaufbau maximieren | Teil 3: Die ideale Trainingsfrequenz

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Literatur:

1. Alessio Ferlito: Project Strength, 2016, IGB GROUP S.r.l.
2. Andrea Roncari: Project Exercise Vol. 1, 2017, IGB GROUP S.r.l.
3. Andrea Roncari: Project Exercise Vol. 2, 2018, IGB GROUP S.r.l.
4. Fabrizio Liparoti: Project Bodybuilding, 2018, IGB GROUP S.r.l
5. Gianluca Improta: „Crescita muscolare: i tre principi dell’ipertrofia“ Project Magazine, Ausgabe Nr. 1, 2018
6. Lorenzo Pansini: „Relazione lunghezza-tensione: utile per l’ipertrofia?“ Project Magazine, Ausgabe Nr. 2, 2018
7. Gianluca Improta: „Variazione degli stimoli allenanti e ipertrofia muscolare: un recente studio“ Project Magazine, Ausgabe Nr. 2, 2018
8. Gianluca Improta: „Ipertrofia: esercizi multiarticolari o di isolamento?“ Project Magazine, Ausgabe Nr. 3, 2019
9. Gianluca Improta: „Il danno muscolare causato dall’allenamento è realmente un fattore utile per l’ipertrofia?“ Project Magazine, Ausgabe Nr. 4, 2019
10. Gianluca Improta: „Il danno muscolare causa l’ipertrofia?“ Project Magazine, Ausgabe Nr. 5, 2019
11. Lorenzo Pansini: „Cedimento muscolare e buffer nei programmi di ipertrofia: le basi“ Project Magazine, Ausgabe Nr. 6, 2019
12. Gianluca Improta: „Esercizi a ROM completo vs tensione continua: quale la strategia migliore?“ Project Magazine, Ausgabe Nr. 6, 2019

Studien:

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2. Effects of different volume-equated resistance training loading strategies on muscular adaptations in well-trained men.
3. Muscle Failure Promotes Greater Muscle Hypertrophy in Low-Load but Not in High-Load Resistance Training
4. Total Number of Sets as a Training Volume Quantification Method for Muscle Hypertrophy: A Systematic Review
5. Resistance Training Volume Enhances Muscle Hypertrophy but Not Strength in Trained Men
6. Effects of Low- vs. High-Load Resistance Training on Muscle Strength and Hypertrophy in Well-Trained Men.
7. Dose-response of 1, 3, and 5 sets of resistance exercise on strength, local muscular endurance, and hypertrophy.
8. Does exercise-induced muscle damage play a role in skeletal muscle hypertrophy?
9. Evidence for an Upper Threshold for Resistance Training Volume in Trained Women.
10. Evidence of a Ceiling Effect for Training Volume in Muscle Hypertrophy and Strength in Trained Men – Less is More?
11. Changes in exercises are more effective than in loading schemes to improve muscle strength.
12. Strength Training with Repetitions to Failure does not Provide Additional Strength and Muscle Hypertrophy Gains in Young Women
13. Resistance exercise volume affects myofibrillar protein synthesis and anabolic signalling molecule phosphorylation in young men
14. Skeletal muscle adaptations during early phase of heavy-resistance training in men and women.
15. Mechanism of work-induced hypertrophy of skeletal muscle.
16. Comparison of 2 vs 3 days/week of variable resistance training during 10- and 18-week programs.
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29. Partial Range of Motion Exercise Is Effective for Facilitating Muscle Hypertrophy and Function Through Sustained Intramuscular Hypoxia in Young Trained Men.
30. The development of skeletal muscle hypertrophy through resistance training: the role of muscle damage and muscle protein synthesis.
31. The Effects of Supraphysiologic Doses of Testosterone on Muscle Size and Strength in Normal Men
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Andere Quellen:

1. Science of Growth, Hypertrophy and Building Muscle w/ Brad Schoenfeld – 289
2. What Causes Muscle Growth 303: Steroids, Mechanical Tension and DOMS?
3. How to Maximize Muscle Growth 202: Training to Failure, Periodization and Deloads
4. How to Maximize Muscle Growth 101: Powerlifting vs Bodybuilding
5. Rep Ranges & Program Design for Max Muscle with Brad Schoenfeld
6. Evidence-Based Guidelines for Resistance Training Volume to Maximize Muscle Hypertrophy
7. TRAINING VOLUME & HYPERTROPHY: How Much Do You Need? ft. Dr. Mike Israetel
8. La Morte della Monofrequenza (con Studi)
9. Ep 50 – Fabio Zonin – TRA FORZA ED IPERTROFIA
10. Invictus Podcast ep.2 – Domenico Aversano – Allenamento per l‘ ipertrofia muscolare
11. COME ALLENARSI DA NATURAL? – polemico quanto basta.
12. PROGRAMMAZIONE PER IL NATURAL BODY BUILDING: Pratica! – con NICOLA FRISONI
13. ALLENARSI IN MONOFREQUENZA?
14. Buffer o cedimento muscolare? Due chiacchiere alla convention
15. Designing Resistance Training Programmes to Enhance Muscular Fitness
16. Fundamentals of Resistance Training: Progression and Exercise Prescription
17. Training Volume and Frequency | Chapter 2: The Fundamentals Series