Physiologie: Muskeln wachsen schneller durch mTOR-Aktivierung

Ob Olympioniken oder Gladiatoren, bereits in der Antike nutzten Sportler Krafttraining, um ihre Muskulatur aufzubauen. Auch wenn die damaligen Athleten nicht über das heutige Wissen verfügten, so wussten Sie dennoch, dass Training mit Gewichten die eigene Kraft steigert.

Beim Krafttraining kommt es darauf an, regelmäßig zu trainieren und systematisch die Intensität zu erhöhen. Mit der Zeit passt sich der Körper an, und man kann mehr Gewicht heben. Die Theorie dahinter heißt Überlastungsprinzip. Obwohl dieses Prinzip schon seit Langem bekannt ist, streiten Wissenschaftler immer noch darüber, wie oft, wie lang und wie intensiv eine Belastung sein sollte, um einen maximalen Kraftzuwachs zu erzielen.

Warum wachsen Muskeln

Um diese Frage beantworten zu können, muss man erst mal verstehen, warum Muskeln überhaupt wachsen. Genau hier ist aber der Knackpunkt. Trotz jahrelanger Forschung gibt es nur Theorien, die eine Muskelhypertrophie erklären sollen. In allen wissenschaftlichen Modellen hat sich aber eine Gemeinsamkeit gezeigt: Unser Körper reagiert auf intensives Krafttraining als erstes mit einem gesteigerten Proteinaufbau.

Eine zentrale Rolle beim Muskelproteinaufbau spielt das Protein mTOR (engl. mammalian target of rapamycin). mTOR fungiert als Enzym, das an- und ausgeschaltet werden kann. Nach aktuellem Kenntnisstand gibt es einen direkten Zusammenhang zwischen der mTOR-Aktivität und der Trainingsintensität. Somit besteht auch eine Beziehung zu Muskelwachstum und Muskelkraft.

Je schwerer das Gewicht, desto mehr mTor

Einige Studien haben bereits gezeigt, dass die mTOR-Aktivierung umso größer ist, je schwerer das bewegte Gewicht ist. Es kommt also auf hohe Trainingsreize an. Negativ wirkt sich allerdings metabolischer Stress auf die Aktivität von mTOR aus. Mit anderen Worten: Ein hoher ATP-Verbrauch beim Training blockiert die mTOR-Akitivität in der Muskulatur.

Um einen maximalen Kraftzuwachs zu erzielen, solltet Ihr mit einer hohen absoluten Kraft und geringem Energieverbrauch trainieren. Das hört sich schwierig an, weil bei jeder Muskelkontraktion ATP verbraucht wird. Während der konzentrischen Kontraktionsphase, bei der sich der Muskel verkürzt, wird eine mittlere Spannung erzeugt und am meisten ATP verbraucht. Bei isometrischen Kontraktionen (statisch) sind Energieaufwand und Kraftleistung am geringsten.

Die höchste mTOR-Aktivierung erreicht man während der exzentrischen Kontraktionsphase, also beim Ablassen eines Gewichts. Exzentrisch kann der Muskel deutlich mehr Kraft entwickeln als in der konzentrischen Phase. Es wird aber weniger Energie verbraucht. Das ist der Grund, warum auch gut austrainierte Athleten durch Negativsätze deutliche Kraftzuwächse erzielen können.

Wie kannst Du diese Erkenntnisse für Dein Trainingsprogramm nutzen?

Ein Satz sollte nicht länger als 60 Sekunden dauern und maximal 10 Wiederholungen umfassen. Jetzt kannst Du entweder ein Gewicht wählen, dass Du zirka 6-8-mal anheben kannst und erzwingst dann 2 weitere Wiederholungen. Der Trainingspartner hebt das Gewicht an und Du konzentrierst Dich nur darauf, das Gewicht abzulassen.

Oder Du baust einen echten Negativsatz in Dein Training ein. Liegt die eigene Maximalkraft beim Bankdrücken beispielsweise bei 100 kg, legt man etwa 140 kg auf. Der Muskel ist in der Lage, über 40 Prozent mehr Kraft in der Negativphase zu erzeugen. Die positive Phase übernimmt der Trainingspartner. Er hebt also das Gewicht aktiv an, während man sich selber nur auf die exzentrische Phase konzentriert.

Regeneration ist ein muss.

Negativtraining sollte nur sparsam in einen periodisierten Trainingsplan eingebaut werden. Die Regenerationszeiten können sehr lang sein. Von daher sollten entsprechende Ruhephasen eingeplant werden, damit sich die Muskulatur anpassen kann.

Zudem sollte man berücksichtigen, dass die Sehnen sehr stark belastet werden und viel mehr Zeit als ein Muskel brauchen, um sich anzupassen. Negativsätze sollten deshalb höchstens alle zwei Monate durchgeführt werden.

Im Prinzip reicht ein Satz aus, um den maximalen Trainingsreiz zu setzen. Willst Du dennoch mehrere Sätze absolvieren, solltest Du ausreichend Pausen zwischen den einzelnen Sätzen einplanen. Es dauert etwa 2-4 Minuten, bis sich die Kreatinphosphat- und ATP-Konzentration erholt haben. Ansonsten führt der daraus resultierende metabolische Stress zu einer Blockierung der mTOR-Aktivität.

Jörg Birkel