Jan Pauls - Krafttraining - Die 100 Prinzipien

Der Kraftarm, das heißt der Abstand der Kraftwirkungslinie der Muskelkontraktion zur Gelenkachse wird durch unterschiedliche Winkelstellungen verkürzt oder verlängert. Ein großer Abstand (= langer Kraftarm) bewirkt ein großes (günstiges) Drehmoment, ein geringer Abstand ein kleines (ungünstiges).

Kraftarm- (rot) und Muskellängenänderung (blau) bei unterschiedlichen Gelenkwinkeln bei der Armbeugung (schematisch).

Wie hoch nun die Krafterzeugung des Muskels im jeweiligen Gelenkwinkel unter den genannten Voraussetzungen ist, kann durch Tests ermittelt werden. Diese Tests ergeben die Kraftkurve eines Muskels (siehe Diagramm). Wie die Kraftkurve sich in der Bewegung einer Last tatsächlich auswirkt, hängt allerdings zusätzlich von der Länge des Lastarms ab, d. h. vom Abstand des Lastschwerpunkts zur Gelenkachse. Der Bizeps hat z. B. die größte Kraftentwicklung im 90°-Ellbogenwinkel (Zatsiorsky 1996, S. 74). Beim Bizepscurl mit senkrecht herabhängendem Oberarm ist in diesem Gelenkwinkel allerdings auch der längste Lastarm wirksam, was den muskelphysiologischen Vorteil aufhebt.

Im Training ist die Kenntnis der Kraftkurven von Muskeln nützlich, um den Widerstand gezielt auf Schwachpunkte im Bewegungsablauf zu konzentrieren (z. B. Prinzip der Spitzenkontraktion) oder ihn an die Kraftkurve anzupassen, damit in jedem Gelenkwinkel eine maximale Ausbelastung des Muskels ermöglicht wird. Letzteres wird durch Exzenter-Vorrichtungen an Kraftmaschinen angestrebt.

Kraftkurve der Beinstreckerkraft im Sitzen (offenes System)

VERWEISE:

Endkontraktionen (22)

Beweglichkeit (17)

Hantel oder Maschine? (50)

Widerstandsarten (49)

Große Muskeln bestehen aus vielen Tausend Muskelfasern. Die Muskelfasern enthalten Myofibrillen, die sich zusammenziehen können und dadurch eine Kontraktion des Gesamtmuskels bewirken. Doch haben die Muskelfasern unterschiedliche Eigenschaften, nach denen sie eingeteilt werden. Es gibt rote Muskelfasern, die sich nur langsam zusammenziehen, dafür aber eine große Ausdauer besitzen. Ihre Farbe entsteht durch das Myoglobin, das einen innerzellulären Sauerstoffspeicher darstellt. Die roten Fasern haben ein ausgeprägtes Potential zur aeroben Energiegewinnung. Die weißen Muskelfasern ziehen sich schneller zusammen, ermüden aber auch früher als die roten Fasern. Sie sind für eine anaerobe Energiegewinnung ausgelegt, die ohne Sauerstoff abläuft, dafür mit einer erheblichen Milchsäurebildung einhergeht. Unter den weißen Fasern unterscheidet man Typ-IIa und Typ-IIx. Die IIx-Fasern sind die schnellsten Fasern, während die IIa-Fasern etwas langsamer sind, dafür aber auch etwas später ermüden. Die Verteilung der unterschiedlichen Fasertypen in der Muskulatur ist von Mensch zu Mensch und von Muskel zu Muskel verschieden.

Viele Muskeln haben ein annähernd ausgewogenes Verhältnis von roten zu weißen Fasern, andere zeigen ein Überwiegen eines bestimmten Fasertyps. Extreme Verhältnisse können 90:10 betragen, d. h. 90 % der Gesamt fasern gehören zu Typ I oder Typ II. Die Faserverteilung ist genetisch festgelegt. Ein hoher Anteil weißer Muskelfasern ist sehr günstig für Schnellkraftsportler, z. B. Springer, Gewichtheber oder Kugelstoßer. Ein hoher Anteil roter Fasern begünstigt Ausdauerleistungen, z. B. Marathon, Triathlon oder Skilanglauf. Durch sportliches Training ist es möglich, Muskelfasern in ihren Nachbartypus umzuwandeln, insbesondere Typ-IIx in Typ-IIa. Eine Erhöhung des Anteils an Typ-II-Fasern ist nach heutigem Kenntnisstand durch Training nicht zu erreichen. Lediglich eine völlige Ruhigstellung, z. B. im Gipsverband, kann vorübergehend eine Fasertransformation in Richtung des schnell zuckenden, weißen Typus erzeugen. Wird die ruhig gestellte Muskulatur dann wieder ihren gewohnten Belastungen ausgesetzt, findet eine Re-Transformation in den langsameren Fasertyp statt.

Daher brauchen insbesondere Schnellkraftsportler eine gute Veranlagung in Form eines genetisch bedingten hohen Anteils an weißen Muskelfasern in ihrer leistungsbestimmenden Muskulatur. Beim Bodybuilding hingegen scheint die anlagebedingte Faserverteilung keine so bedeutende Rolle zu spielen wie z. B. im Gewichtheben, da bei erfolgreichen Bodybuildern z. T. sehr hohe Anteile roter Muskelfasern gefunden wurden. Für das Training der weißen Muskelfasern müssen hohe Lasten bewegt werden oder mittlere Lasten mit explosiven Krafteinsätzen, da ihre Rekrutierungsschwelle hoch ist. Für das Training roter Muskelfasern, die eine niedrige Rekrutierungsschwelle haben, ist die Kontraktionsdauer der entscheidende Faktor.

Somit gibt es keine ideale Trainingsintensität, um das gesamte Faserspektrum intensiv zu trainieren. Vielmehr muss eine Methodenkombination angewendet werden, um sowohl die roten wie die weißen Fasern zu einem Muskel- und Leistungszuwachs zu zwingen. Um zumindest möglichst viele Fasern in die Belastung einzubeziehen, muss das Trainingsgewicht mindestens 80–85 % der Maximalkraft betragen. Wird die Serie bis zur Erschöpfung trainiert und nachfolgend das Gewicht reduziert, um durch weitere Wiederholungen auch die roten Fasern zu ermüden, dürfte eine breite Wirkung zu erwarten sein.

Neben den genannten Fasertypen I, IIa und IIx gibt es noch den Typ IIc. Dieser Mischtyp ist vermutlich in einem Wandlungsprozess begriffen und spricht für die Anpassungsfähigkeit des Typenspektrums. Beim normalen Erwachsenen beträgt der Anteil dieser Fasern nur etwa zwei Prozent.

VERWEISE:

Schnelligkeit (14)

Bewegungstempo (58)

Schnellkraft (27)

Rekrutierung (21)

Wiederholungszahl und Intensität (18)

Das Nervensystem kann nicht jede einzelne Muskelfaser getrennt aktivieren. Vielmehr versorgt ein motorischer Nerv eine große Anzahl von Muskelfasern. Wenn dieser Nerv den Befehl zur Anspannung übermittelt, kontrahieren alle angeschlossenen Muskelfasern. Dieses funktionelle System eines motorischen Nervs und »seiner« Muskelfasern nennt man eine motorische Einheit (im folgenden ME genannt). Die Einbeziehung einer ME in den Kontraktionsvorgang heißt Rekrutierung. ME bestehen immer aus dem gleichen Fasertyp, d. h. entweder aus roten, langsamen Typ-I-Fasern oder aus weißen, schnell zuckenden Typ-IIFasern. Die Einheiten vom Typ-I sind kleiner als die vom Typ-II, d. h. sie besitzen weniger Muskelfasern. Kleine ME werden insbesondere für die Feinsteuerung von Bewegungen eingesetzt, während bei großräumigen, kraftvollen Muskeleinsätzen die großen ME zugeschaltet werden müssen. Wenn ein Muskel sich langsam mit immer stärkerer Kraft anspannt, werden zunächst die kleinen Typ-I-Einheiten aktiviert. Mit zunehmender Kontraktionsstärke folgen die größeren Typ-I-Einheiten, dann die kleineren Typ-II-Einheiten, und schließlich die größten ME (ebenfalls Typ-II) mit ihrem sehr hohen Faser- und Kraftpotential. Da diese Reihenfolge der Faseraktivierung von dem amerikanischen Neurophysiologen Elwood Henneman 1965 ausführlich beschrieben wurde, nennt man dieses Phänomen auch das Henneman’sche Rekrutierungsprinzip.