Trainingsrelevante Determinanten der molekularen und zellulären Skelettmuskeladaptation – Teil 2: Adaptation von Querschnitt und Fasertypusmodulen

Abstract

Muskelkraft ist die Basis für jegliche körperliche Aktivität. Imadulten Skelettmuskel entsteht Muskelkraft, wenn postmitotischeund mehrkernige Muskelzellen (sogenannte Muskelfasern) kon-trahieren. Muskelfasern weisen unterschiedliche metabolische undkontraktile Eigenschaften auf und variieren bezüglich Faserdurch-messer und -länge. Sie können sich an (patho-)physiologische Zu-stände, die mit einer veränderten funktionellen Beanspruchungeinhergehen, anpassen.Mögliche Anpassungen umfassen (a) dieZu- oder Abnahme in Faserlänge und/oder (b) -durchmesser sowie(c) die Regulation von Genmodulen, welche den Fasertypus deter-minieren. Ausmassund Art derAnpassunghängen von derspezi-fischen molekularen und zellulären Antwort ab, welche u.a. durchdie Zusammensetzung der (Trainings-)Reize bestimmt wird. Umeffektive und spezifische Trainingsempfehlungen (d.h. «Verab-reichungsmuster» von Trainingsreizen) formulieren zu können,ist es daher notwendig zu wissen, (1) welche mechano-biologi-schen Zustände auf der Basis der individuellen Responsmatrix zuwelcher molekularen/zellulären Antwort führen, (2) in welchemKausalzusammenhang die molekulare/zelluläre Antwort mit derstrukturellen, kontraktilen und metabolischen Adaptation steht,und (3) zu welchem funktionellen/klinischen Effekt die Adaptati-on führt. Um den Zusammenhang zwischen Reiz, Adaptation undEffekt kausal entschlüsseln zu können, ist es daher unerlässlich,den (Trainings-)Reiz qualitativ und quantitativ genau zu erfassen.Diesem wichtigen Aspekt wird bis heute in der Literatur zu wenigRechnung getragen. Dies führt dazu, dass Resultate fehlinterpre-tiert und falsche Schlussfolgerungen gezogen werden. Im Kraft-training wirdderTrainingsreizklassischerweiseüberdie HöhedesTrainingswiderstandes, Anzahl Wiederholungen und Sätze, Pausezwischen den Sätzen, AnzahlTrainingseinheiten pro Woche undDauer der Trainingsperiode definiert. In diesem Übersichtsartikelwerde ich darlegen, warum diese klassische Beschreibung ungenü-gend ist. Basierend auf einem kürzlich erschienenenÜbersichts-artikel (Toigo und Boutellier 2006) werde ich zudem neuebe-stimmende Variablen einführen, welche hinsichtlich Krafttrainingbei gesundenerwachsenenMenschen einen qualitativen und/oderquantitativen Effekt auf den Skelettmuskel haben: fraktionelleund temporale Verteilung der Kontraktionsart pro Wiederholung,Dauer einer Wiederholung, Pause zwischen den Wiederholungen,totale Spannungsdauer,Muskelversagen, Bewegungsumfang,Er-holungsdauerund anatomische DefinitionderÜbungsausführung.Ich empfehle, das Design und den Beschrieb von entsprechendenTrainingsstudien anhand der klassischen und neuen mechano-bio-logischen Deskriptoren zu standardisieren. In der letzten Ausgabedieser Zeitschrift habe ich die Längenadaptation des Skelettmus-kels besprochen (Toigo 2006). Indiesem zweiten Teil werde ich dietrainingsrelevanten Determinanten für die Querschnittsanpassungund die Reprogrammierung der kontraktilen und metabolischenEigenschaften von Skelettmuskeln herleiten.