Krafttraining: Die traditionellen Regeln sehen 2 oder 3 Trainingssätze bis zur Erschöpfung vor, da dies dem Sportler einen schnellen Kraftzuwachs garantieren soll. Forscher fanden jetzt allerdings heraus, dass hier weniger mehr sein könnte. John Sampson erklärt warum.
Krafttraining? Muskelkraft? Ja, aber wofür?
In vielen Sportarten braucht man Muskelkraft, um gute Leistungen bringen zu können. Sie ist für viele leistungsspezifische Merkmale erforderlich, auch für Schnelligkeit und Schnellkraft. Muskelkraft entwickelt man in der Regel, indem man über einen längeren Zeitraum ein strukturiertes Krafttrainingsprogramm absolviert. Doch obwohl in diesem Bereich zahlreiche Untersuchungen durchgeführt wurden, sind die Mechanismen, die zu Anpassungen der Maximalkraft führen, noch immer nicht völlig geklärt.
Die Skelettmuskulatur ist ein extrem empfindliches Gewebe mit hoher Anpassungsfähigkeit. Jede Überbelastung der Muskeln führt daher zu einer gewissen Anpassung (d. h. einem Kraftgewinn). Selbst ein suboptimales Widerstandstraining kann noch zu positiven Anpassungen führen. Auf lange Sicht führen schlechte Krafttrainingsprogramme jedoch nicht zu einem optimalen Kraftgewinn und zuweilen sogar zu schlechteren Leistungen und einem erhöhten Verletzungsrisiko.
Bei Krafttrainingsprogrammen gibt es unterschiedliche Grundsätze und Leitlinien. Der Legende nach legte sich der griechische Sportler Milon von Kroton jeden Tag ein Kalb über die Schultern und trug es so lange mit sich herum, bis es voll ausgewachsen war. Und während das Tier immer größer und kräftiger wurde, nahm auch er an Körperkraft zu. Diese Geschichte illustriert deutlich, wie wichtig es ist, die äußere Belastung schrittweise zu steigern!
Die Belastung beim Krafttraining
Die mechanische Belastung, die durch äußere Inanspruchnahme auf die Muskulatur einwirkt, ist bei einem Krafttraining der vermutlich wichtigste Aspekt. Wissenschaftliche Untersuchungen haben immer wieder gezeigt, dass mittlere bis große Belastungen erforderlich sind, um die Muskelgröße, Muskelaktivität und Muskelkraft zu steigern. So kann man in der Literatur wie auch in den aktuellen Richtlinien des American College of Sports Medicine (ACSM) nachlesen, dass für einen optimalen Kraftgewinn relativ hohe Belastungen erforderlich sind, die bei 1 Repetition Maximum (1 RM) oder mehr als 80 % von 1RM liegen sollten.
Krafttrainingsprogramme können nicht nur über die von außen aufgebrachte Belastung, sondern auch durch die Schnelligkeit der Kontraktionen und das Ausmaß der jeweils erzeugten Ermüdung variiert werden. Wenn Sie das Krafttrainingsprogramm in nur einem dieser Faktoren verändern, kommt es zu einer deutlichen Reaktion der Skelettmuskulatur.
Verändern Sie das Training in 2 oder mehr dieser Faktoren, so erzielen Sie einen kombinierten Effekt, der zu komplexen physiologischen Wechselwirkungen führt, in deren Folge der Kraftgewinn durch das Training entweder geschwächt oder größer wird. Leider liegen immer noch nicht genügend Nachweise vor, um das komplexe Zusammenspiel von Belastung, Bewegungsgeschwindigkeit und der durch das Trainingsvolumen bewirkten Muskelermüdung (z. B. Anzahl der durchgeführten Sätze und Wiederholungen) vollständig zu verstehen.
Das Gehirn und die Muskelkontraktionen
Die Muskelkontraktionen werden letzten Endes vom Gehirn gesteuert und reguliert. Die Steuerung der Muskeln erfolgt über motorische Einheiten. Wenn eine motorische Einheit aktiviert wird, ziehen sich die von ihr gesteuerten Muskelfasern zusammen.
Dies wird oft als die „neuronale Steuerung der Kraft“ bezeichnet und ist im Wesentlichen abhängig von der Anzahl der aktiven motorischen Einheiten und der Geschwindigkeit, mit der sie agieren. Der Aktivitätslevel von motorischen Einheiten ist direkt proportional zu der Kraft, die für eine bestimmte Aufgabe erforderlich ist.
Das optimale Krafttrainingsprogramm
Es ist bekannt, dass durch ein strukturiertes Krafttrainingsprogramm größere Muskeln (Hypertrophie) entstehen, und dass größere Muskeln mehr Kraftpotenzial haben. Wenn Sie mit dem Krafttraining beginnen, werden Sie jedoch feststellen, dass Ihre Muskeln zwar zunächst an Kraft zunehmen, nicht jedoch an Größe. Wenn Kraftgewinn erzielt wird, ohne dass die Muskelgröße zunimmt, so hat dies generell mit einer erhöhten „Muskelaktivierung“ zu tun, d. h. einer besseren Rekrutierung von motorischen Einheiten, die die Muskelfasern „anfeuern“.
Um den größten Kraftgewinn zu erreichen, müssen die Muskelfasern während des Krafttrainings maximal aktiviert werden. Wenn Sie einen Satz Kraftübungen machen, werden Sie sicherlich merken, dass der Schwierigkeitsgrad zunimmt, wenn Sie viele Wiederholungen machen. Der Grund dafür ist der, dass die motorischen Einheiten ermüden und mehr davon rekrutiert werden müssen, um die gewünschte Kraftleistung aufrechterhalten zu können. Folglich nimmt das Ausmaß der Muskelaktivität zu, wenn der Muskel versucht, die erforderliche Kraft aufzubringen, um die Belastung bewältigen zu können.
Training mit „Wiederholungen bis zum Versagen“
Dies erklärt auch, warum ein Training mit „Wiederholungen bis zum Versagen“ bei der Gestaltung eines Krafttrainingsprogramms ein wichtiger Aspekt ist. Über eine Trainingssteuerung über das „1-Wiederholungsmaximum (1 RM)“ hinaus schrieben Delorme (1945)(2) und später Delorme und Watkins (1948)(3), die eine Reihe von Untersuchungen über die Wirkung von progressivem Krafttraining beim Rehabilitationstraining gemacht hatten. Dabei wurden 10 Wiederholungen bei einer Belastung empfohlen, die so groß sein musste, dass sie bei der 10. Wiederholung zum „Versagen“ (z. B. Muskelermüdung) führte.
Diese Belastungstechnik nennt man auch das „10-Wiederholungsmaximum“ (10 RM). Rund 60 Jahre später ist das Belastungstraining mit Wiederholungsmaximum in der wissenschaftlichen Literatur und in den Fitnessstudios immer noch das dominierende Krafttrainingsmodell. Ein „Training bis zum Versagen“ ist eng verbunden mit der Maximalkraftanpassung, und so führen auch die meisten Krafttrainingsprogramme, die von Sport- und Fitnesstrainern empfohlen werden, zu starker Muskelermüdung.
Einsatz- vs. Mehrsatztraining
Wissenschaftliche Untersuchungen über die Notwendigkeit von starker, absichtlich herbeigeführter Muskelermüdung sind jedoch wenig überzeugend. Die meisten Krafttrainer arbeiten zur Erreichung von maximalen Kraftgewinnen mit mehreren Sätzen. Beim Vergleich von Trainingsprogrammen mit mehreren Sätzen bzw. einem einzelnen Satz ist die Beweislage allerdings sehr widersprüchlich. Ob eine hohe Trainingsbelastung und die erzeugte Ermüdung tatsächlich die Grundvoraussetzung für Kraftanpassungen sind, ist noch nicht belegt.
Das Ausmaß der Muskelermüdung lässt sich nicht nur beeinflussen, indem Sie bei einem Krafttraining die Anzahl der Sätze erhöhen. In Studien wurde auch die Wirkung kurzer Ruhepausen zwischen den Wiederholungen bei einem Krafttrainingsprogramm untersucht. Auch hierbei kamen 2 der Studien zu unterschiedlichen Ergebnissen.(4,5)
Das Ausmaß der Muskelermüdung
In beiden Studien wurden 2 Krafttrainingsprogramme untersucht, bei denen mit einem relativ großen externen Widerstand gearbeitet wurde:
– In einem Programm wurde die Ermüdung dadurch erzeugt, dass die Teilnehmer die Wiederholungen ohne Pause bis zum Versagen (Muskelermüdung) machen mussten.
– Beim anderen Trainingsprogramm mussten die Teilnehmer die gleiche Anzahl von Wiederholungen machen, hatten jedoch zwischen den Wiederholungen eine Ruhepause von 30 Sekunden, so dass sie sich jeweils etwas erholen konnten.
Anschließend verglich man den Kraftgewinn nach dem „stark ermüdenden“ Training mit dem des Trainings, bei dem die Ermüdung weniger stark war. Während die eine Studie zu dem Ergebnis kam, dass die Gruppe mit mehr Ermüdung größere Kraftgewinne erzielte, konnte die andere Studie keine Unterschiede zwischen den Gruppen ausmachen. Dies stellt uns vor ein Problem. Denn während sich die eine Studie deutlich für eine größere Muskelermüdung ausspricht, hält die andere sie nicht für erforderlich.
Krafttraining und die Trainingseffizienz
Wenn der Mensch sich bewegt, leistet er dabei mechanische Arbeit und verbraucht Energie. Wenn die gleiche Arbeit mit einem geringeren Energieverbrauch ausgeführt werden kann, ist diese Bewegung daher effizienter. Damit ein Krafttraining den gewünschten Erfolg hat, müssen bestimmte Anpassungen erfolgen (d. h. ein Zuwachs an Kraft und Muskelgröße). Ein Trainingsprogramm, das einen geringeren Energieaufwand erfordert, dabei aber zu gleichen Anpassungen wie ein anderes Programm führt, gilt als effizienter.
Kraftgewinn durch Wiederholungen bis zum Versagen
Die Notwendigkeit von „Wiederholungen bis zum Versagen“ wurde ebenfalls in Frage gestellt. Eine neue Studie verglich die Kraftgewinne, die eine Trainingsgruppe bei Übungssätzen mit „Wiederholungen bis zum Versagen“ erzielte, mit denen einer 2. Gruppe, die insgesamt die gleiche Anzahl von Wiederholungen ausführte, hierbei jedoch mehr Sätze absolvierte (d. h. es wurden keine Wiederholungen bis zum Versagen erzwungen).(6) Dieser Untersuchung zufolge wurden in beiden Gruppen wieder ähnlich große Kraftgewinne erzielt, und das, obwohl der Trainingsreiz bei der Gruppe mit der größeren Anzahl von Sätzen weniger ermüdend war.
Verschiedene wissenschaftliche Untersuchungen deuten daher darauf hin, dass ähnliche Kraftgewinne auch dann erzielt werden können, wenn eine weniger starke Ermüdung der Muskeln erzeugt wird. Dennoch muss betont werden, dass letztendlich alle Gruppen die gleiche relative Trainingsleistung erbracht haben und daher auch die Trainingseffizienz in beiden Gruppen gleich war.
Manche Forscher empfehlen die Durchführung von Trainingsprogrammen mit nur einem einzigen Satz. Ihrer Meinung nach steigert dies die Trainingseffizienz, ohne den Kraftgewinn zu beeinträchtigen. Diese Auffassung ist jedoch heftig umstritten. Dennoch könnte eine wichtige Korrelation zwischen der Wiederholungsgeschwindigkeit und dem Ausmaß der jeweils erzeugten Ermüdung bestehen. Wiederholungen können schnell oder langsam ausgeführt werden, und beide Methoden wurden in wissenschaftlichen Studien zu diesem Thema verwendet.
Bewusst „langsames“ Krafttraining
In einer neuen Untersuchung über bewusst „langsames Training“ wurden die mechanischen Auswirkungen eines solchen Vorgehens erörtert.(7) Zusammengefasst erklärten die Forscher, dass es bei langsam ausgeführten Wiederholungen länger dauert, eine Muskelkontraktion im jeweiligen Bewegungsumfang zu Stande zu bringen (so dass der Muskel praktisch länger unter Spannung ist).
Allerdings betonen sie, dass die Belastung vermindert werden muss, wenn der Muskel länger unter Spannung ist. Angesichts des gesetzmäßigen Zusammenhangs zwischen äußerer Belastung und Muskelanpassung scheint diese Feststellung ein direkter Widerspruch zu der allgemein anerkannten Auffassung zu sein, dass die Anpassungen beim Krafttraining proportional zur Belastung erfolgen.
Die Verlängerung der Dauer einer Muskelkontraktion ist nicht die einzige Möglichkeit, mit der die Gesamtzeit, die ein Muskel unter Spannung ist, gesteigert werden kann. Die gleichen Effekte können Sie erreichen, wenn Sie die Zahl der Wiederholungen erhöhen. Beide Methoden sorgen für eine größere Muskelermüdung und führen schließlich zu Muskelversagen. Aber keine dieser Methoden kann die Effizienz des Krafttrainings wirklich verbessern.
Explosive Muskelkontraktionen
Wiederholungen können nicht nur bewusst langsam, sondern auch so schnell wie möglich ausgeführt werden. Ein solches Training bezeichnet man auch als „explosives“ oder „ballistisches“ Training. Die Muskulatur muss also maximal aktiviert werden, damit die Muskeln stimuliert und beim Krafttraining maximale Kraftgewinne erzielt werden. Explosive Muskelkontraktionen bewirken, dass sehr schnell Kraft erzeugt wird, die motorischen Einheiten schneller angefeuert werden und die Rekrutierungsschwelle der motorischen Einheiten gesenkt wird.
Explosive Muskelkontraktionen können also zu einer besseren Muskelaktivierung führen. Aber um eine explosive Bewegung ausführen zu können, muss die äußere Belastung verringert werden, während andererseits eben eine relativ große äußere Kraft notwendig ist, um maximale Kraftanpassungen zu erreichen. Die Befürworter eines bewusst langsamen Trainings behaupten, dass ein explosives Training hierdurch weniger effizient wird.
Aber man kann auch versuchen, eine explosive Kontraktion mit einer großen äußeren Belastung auszuführen. Allerdings müssen Sie sehr viel Kraft aufbringen, wenn Sie versuchen, schnelle Bewegungen zu machen. Dies hat mit der Trägheit zu tun. Wenn Sie versuchen, eine Masse sehr schnell zu beschleunigen, müssen Sie wesentlich mehr Kraft erzeugen, um die Trägheit zu überwinden, als bei einer langsameren Bewegung mit einer geringeren Beschleunigung.
Muskelkontraktionen bei Belastungen
Wenn Sie explosive Kontraktionen bei relativ großen Belastungen machen, werden Sie vermutlich auch die schnellkraftorientieren Leistungsmerkmale steigern, während Sie die gleichen Kraftanpassungen erreichen, wenn Sie die Kontraktionen bei gleicher Belastung, aber langsameren Geschwindigkeiten ausführen.(9)
Die Kombination von großer äußerer Belastung und maximaler Kontraktionsgeschwindigkeit wird auch in Krafttrainingsprogrammen mit 1 Übungssatz favorisiert. Australische Wissenschaftler untersuchten z. B. die Wirkung eines schnell oder langsam ausgeführten Krafttrainings mit 1 Satz bzw. mit 3 Sätzen auf die Maximalkraftanpassung. Bei diesem 6-wöchigen Trainingsprogramm wurde jeder Satz bis zum Versagen ausgeführt.(10)
Die Studie ergab, dass die Kraftgewinne bei einem Satz, der mit großer Belastung und hoher Geschwindigkeit absolviert wurde, ähnlich groß waren wie bei 3 Sätzen mit langsamerer Geschwindigkeit. Darüber hinaus konnte nicht nachgewiesen werden, dass 3 Sätze mit schnellerer Geschwindigkeit weitere Vorteile bieten. Eine „explosive Kontraktion mit großem Gewicht“ könnte für diesen Bereich eine wichtige leistungsbezogene Variable darstellen.
Explosive Kontraktionen und die Bewegung der Gliedmaßen
Der Versuch, eine explosive Kontraktion auszuführen, wird als eine effektive Methode zur Förderung einer schnellen Muskelanpassung betrachtet. Dies gilt auch, wenn die Kontraktion gegen isometrischen Widerstand und ohne Bewegung der Gliedmaßen realisiert wird. Scheinbar ist also die Absicht, schnelle Kontraktionen auszuführen, entscheidender als die eigentliche Bewegung der Glieder.(8)
Neue Untersuchungen
Die Auffassung, dass eine „explosive Kontraktion bei großer Belastung“ die Trainingseffizienz erhöht, teilen auch die Wissenschaftler unseres Forschungslabors der Universität in Wollongong, Australien. Sie beeinflussten den Umfang der geleisteten Trainingsarbeit (und somit das Ausmaß der erzeugten Muskelermüdung) und die Schnelligkeit, mit der die Wiederholungen realisiert wurden.
Abb. 1: Die Kraftgewinne bei den Teilnehmern der herkömmlich trainierenden Gruppe (Gruppe 1) und der schnell und explosiv trainierenden Gruppe (Gruppe 2) waren annähernd gleich. © trainingsworld
Eine Trainingsgruppe absolvierte 4 Sätze Kraftübungen bei relativ großer äußerer Belastung, so dass die Muskeln nach ungefähr 6 Wiederholungen versagten. Eine 2. Gruppe sollte ebenfalls 4 Trainingssätze mit der gleichen relativ großen äußeren Belastung ausführen.
Allerdings ließ man diese Gruppe weniger arbeiten, d. h. nur 4 Wiederholungen machen. Außerdem sollte diese Gruppe die Wiederholungen so schnell wie möglich machen (d. h. explosiv). Die 1. Gruppe (mit Muskelversagen) hingegen führte die Wiederholungen im 4-Sekunden-Rhythmus aus, hatte eine Muskelverkürzungsphase von 2 Sekunden (normalerweise beim Heben von Gewichten) und eine Muskelverlängerungsphase von 2 Sekunden (normalerweise beim Absenken von Gewichten).
Abb. 2: Das unterschiedliche Trainingsvolumen beider Gruppen. Obwohl die schnell und explosiv trainierenden Probanden (Gruppe 2) rund 30 % weniger Wiederholungen ausführten als die Probanden aus Gruppe 1, erzielten sie dennoch ähnlich große Kraftgewinne. © trainingsworld
Nach 12 Wochen Krafttraining hatten beide Gruppen ähnlich große Kraftgewinne erzielt. Diese Ergebnisse sind von signifikanter Bedeutung. Denn obwohl die 2. (explosive) Gruppe insgesamt 30 % weniger Arbeit leistete als die 1. Gruppe, erzielte sie dennoch gleich große Kraftgewinne, und zwar ohne hierfür bis zum Muskelversagen zu trainieren (s. Abb. 1 und 2). Abgesehen von einem annähernd gleichen Kraftzuwachs hatten beide Gruppen auch einen ähnlich großen Zuwachs hinsichtlich der Muskelgröße und der Muskelaktivität. Dies zeigt, dass das anstrengendere Training der 1. Gruppe keine Vorteile im Hinblick auf eine Kraftanpassung hatte.
Zusammenfassung
Diese Untersuchungen legen den Schluss nahe, dass die Effizienz eines Krafttrainingsprogramms gesteigert werden kann, wenn eine relativ hohe Belastung gewählt wird und weniger Wiederholungen gemacht werden, dafür jedoch mit explosiven Muskelkontraktionen gearbeitet wird. Hieraus ergeben sich folgende positiven Auswirkungen für die Sportler:
– Durch eine erhöhte Effizienz des Krafttrainings reduziert sich die Zeit, in der der Sportler Kraft aufwenden muss, um einen bestimmten Kraftzuwachs zu erreichen. Dies verschafft ihm Zeit für andere relevante Aspekte des Trainings.
– Wenn der Sportler nicht bis zum Versagen agieren muss (was sehr erschöpfend sein kann), erholt er sich schneller und hat mehr Energie für die nächste Trainingseinheit.
– Bei den meisten Wettkämpfen und Veranstaltungen sind explosive Bewegungen erforderlich. Wenn ein explosives Krafttraining für den Aufbau von Kraft ebenso effektiv ist wie ein herkömmliches Training, kann der Sportler sowohl von der Besonderheit des explosiven Trainings als auch von den Kraftgewinnen profitieren.
Allerdings möchte ich folgenden Warnhinweis geben: Beim explosiven Krafttraining mit großen Belastungen besteht für Muskeln und/oder Gelenke ein erhöhtes Verletzungsrisiko aufgrund der Kräfte, die durch die rasche Beschleunigung und Bewegung der Gewichte bei hoher Geschwindigkeit erzeugt werden. Andererseits glauben wir, dass das Verletzungsrisiko bei dem Krafttrainingsmodell, das hier verwendet wurde, sogar geringer ist. Denn trotz der untersuchten explosiven Kontraktionen ist die Ermüdung der Muskeln in unserem Versuch geringer, weil weniger Wiederholungen gemacht werden.
Praktische Tipps
– Sportlern und Trainern sollte bewusst sein, dass die meisten herkömmlichen Krafttrainingsprogramme zwar einen Kraftzuwachs bewirken, aber nicht unbedingt auf die effizienteste Art und Weise.
– Sportler, zu deren Sportarten explosive Bewegungen gehören, sollten es einmal mit explosivem Krafttraining versuchen; denn das ist nicht nur sehr zeit- und energieeffizient, sondern entspricht auch dem Rekrutierungsmuster der Muskulatur.
Fachsprache
1-Wiederholungsmaximum (1 RM) – das maximale Gewicht, das einmalig ohne fremde Hilfe über den gesamten Bewegungsablauf gehoben werden kann
Motorische Einheiten – befördern die Informationen vom zentralen Nervensystem zu den Muskelfasern. Eine motorische Einheit umfasst alle von einer Nervenzelle mit Reizen versehenen Muskelfasern und die Nervenzelle selbst.
John Sampson ist Dozent an der University of Wollongong in Australien. Er promoviert über die Wirkung des Krafttrainings und die damit verbundenen Skelettmuskelanpassungen.
Quellenangaben
1. Medicine & Science in Sports & Exercise, 2002, Bd. 34, S. 364–380.
2. Journal of Bone and Joint Surgery, 1945, Bd. 27, S. 645–667.
3. Archives of Physical Medicine, 1948, Bd. 29, S. 263–273.
4. British Journal of Sports and Medicine, 2002, Bd. 36, S. 370–375.
5. Medicine & Science in Sports & Exercise, 1994, Bd. 26, S. 1160–1164.
6. Journal of Applied Physiology, 2006, Bd. 100, S. 1647–1656.
7. Medicine & Science in Sports & Exercise, 2008, Bd. 7, S. 299–304.
8. Journal of Applied Physiology, 1993, Bd. 74, S. 359–368.
9. Journal of the American Geriatrics Society, 2002, Bd. 50, S. 655–662.
10. Medicine & Science in Sports & Exercise, 2005, Bd. 37, S. 1622–1626.
