Krafttraining – Die Anatomie verstehen E-Book

Austin Current

• Herausgeber: Dorling Kindersley Verlag
• Kategorie: Ratgeber
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2024

Seitenzahl: 313

Beschreibung

Krafttraining – ein anatomischer Rundumblick Dieses Buch geht unter die Haut! Detaillierte Grafiken zeigen, mit welchen Übungen Sie das volle Potenzial aus Ihren Muskeln herausholen. Basierend auf wissenschaftlichen Erkenntnissen werden die positiven Effekte der 33 wichtigsten Kraftübungen anschaulich beleuchtet. Dazu gibt es praktische Tipps und Übungen zur Prävention von Verletzungen sowie effiziente und sichere Trainingsprogramme – für jedes Niveau und auch zu Hause. Wirksames Muskeltraining nach wissenschaftlichen Erkenntnissen Ob Beinpresse, Bankdrücken, Bizeps-Curls, Squats oder Deadlifts – konsequentes Krafttraining verbessert die Gesundheit und das Wohlbefinden. Doch um sportliche Ziele zu erreichen, ist ein Aspekt entscheidend: Wissen! Wie funktionieren Muskeln und wie wachsen sie? Mit welchen Übungen treffen Sie welche Muskelgruppen? Und welche Trainingsintensität und -dauer ist empfehlenswert? Dieses umfassende Wissensbuch zum Krafttraining macht die anatomischen Vorgänge hinter dem Workout verständlich. - Richtiges Krafttraining aus anatomischer Sicht: Mit einem ganzheitlichen Blick auf die Anatomie der Muskeln analysieren und verbessern Sie Ihr Krafttraining. - Anschauliche Grafiken zeigen alle am Krafttraining beteiligten Muskeln, Gelenke und Bänder aus verschiedenen Perspektiven. - 33 Kraftübungen: Was genau passiert beim Krafttraining im Körper? Erfahren Sie alles über die Anatomie der wichtigsten Übungen in unterschiedlichen Stadien. Mit 47 Variationen dieser Übungen bringen Sie Abwechslung in Ihr Training. - Trainingspläne fürs Krafttraining & Tipps für Einsteiger*innen und Fortgeschrittene helfen das Training zu optimieren und Verletzungen vorzubeugen. Viele Übungen können auch zu Hause ohne Fitnessstudio durchgeführt werden. Muskeln wissenschaftlich betrachtet! Hier bekommen Sie das Hintergrundwissen für einen optimalen Trainingserfolg beim Krafttraining.

Leseprobe

Austin Current

Kraft-

training

Die Anatomie verstehen

Mit Übungen zum gezielten Muskelaufbau

für einen defi nierten Körper

Kraft-

training

Die Anatomie verstehen

Mit Übungen zum gezielten Muskelauf -

bau für einen definierten Körper

Austin Current

Katie Cowan, Kiron Gill, Megan Lea,

Lektorat

Nikki Sims, Dawn Henderson, Alastair Laing

Gestaltung und Bildredaktion

Maxine Pedliham, Marianne Markham,

Clare Joyce, Barbara Zuniga, Karen Constanti

Umschlaggestaltung

Amy Cox, Lucy Philpott

Herstellung

David Almond, Luca Bazzoli

Illustrationen Arran Lewis

Für die deutsche Ausgabe:

Herstellungskoordination Bettina Bähnsch

Herstellung Evely Xie

Herstellungsleitung Dorothee Whittaker

Redaktionsleitung Dr. Kerstin Schlieker

Projektbetreuung Carola Wiese

Programmleitung Monika Schlitzer

Titel der englischen Originalausgabe:

Science of Strength Training

© Dorling Kindersley Limited, London, 2021

Ein Unternehmen der

Penguin Random House Group

Alle Rechte vorbehalten

© der deutschsprachigen Ausgabe by

Dorling Kindersley Verlag GmbH, München,

2021

Alle deutschsprachigen Rechte vorbehalten

Deutsche digitale Ausgabe, 2024

Dorling Kindersley Verlag GmbH

Jegliche – auch auszugsweise – Verwertung,

Wiedergabe, Vervielfältigung oder

Speicherung, ob elektronisch, mechanisch,

durch Fotokopie oder Aufzeichnung, bedarf

der vorherigen schriftlichen Genehmigung

durch den Verlag.

Übersetzung Carmen Achter

Lektorat Julia Niehaus

eISBN 978-3-8310-8366-4

www.dk-verlag.de

Hinweis

Die Informationen und Ratschläge in diesem

Buch sind von Autor und Verlag sorgfältig

erwogen und geprüft, dennoch kann eine

Garantie nicht übernommen werden.

Eine Haftung des Autors bzw. des Verlags

und seiner Beauftragten für Personen-, Sach-

und Vermögensschäden ist ausgeschlossen.

Vorwort

Krafttraining für

jeden

PHYSIOLOGIE

DES MENSCHEN

10

Muskelanatomie

Wie Muskeln arbeiten

Wie Muskeln wachsen

Wie Training das Muskel-

wachstum fördert

Wie Training die Knochen-

festigkeit fördert

Bewegungsmechanik

Brennstoff für das

Krafttraining

Den Energiebedarf

ermitteln

Krafttraining und

unser Gehirn

12

14

18

20

24

26

Energie für Muskelarbeit 28

30

32

Krafttraining und Ernährung 34

38

6 KRAFT-

8 ÜBUNGEN 42

Einführung in das

Training

Terminologie

BEINE

Langhantel-Kniebeuge

Varianten

Beinpresse

Hack Squat

Ausfallschritt

mit Kurzhanteln

Varianten

Step-up

mit Kurzhanteln

Beinbeugen

Varianten

Hüftheben mit Ball

Beinstrecken

Varianten

Langhantel-Beckenlift

Varianten

Wadenheben

Varianten

Kreuzheben klassisch

Varianten

44

50

52

54

56

58

60

62

64

66

68

70

72

74

76

78

80

82

84

86

88

INHALT

BRUST

90 ARME

Langhantel-Bankdrücken 92

Varianten

Kurzhantel-Bankdrücken

Varianten

Flys von oben

am Kabelzug

Varianten

Flys am Gerät

Kurzhantel-Flys

RÜCKEN

Latzug vertikal

Varianten

Rudern am Kabelzug

Varianten

SCHULTERN

Überkopf-Langhantel-

Schulterdrücken

Varianten

Kurzhantel-Seitheben

Varianten

Kurzhantel-Frontheben

Varianten

Reverse Flys

mit Kurzhanteln

Varianten

94

96

98

100

102

104

106

108

110

112

114

116

Kurzhantel-Schulterheben 118

Varianten

124

126

128

130

132

134

136

138

120

122

Kurzhantel-Bizeps-Curl

Varianten

140

142

144

Kurzhantel-Stirndrücken 146

Varianten

148

Trizepsdrücken am Seil 150

Varianten

BAUCH

Plank mit Drehung

Sideplank mit Drehung

Crunches mit Ball

Varianten

Knieheben hängend

Varianten

Rumpfrotation

am Kabelzug

Varianten

152

154

156

158

160

162

164

166

168

170

VERLETZUNGS-

PRÄVENTION

172

Verletzungsrisiko

Delayed Onset Muscle

Soreness (DOMS)

Häufige Verletzungen

Schulter

Ellbogen

Unterer Rücken

174

176

178

179

180

181

Glossar

Register

Quellenverzeichnis

Über den Autor

und Dank

215

217

222

224

Hüfte

Knie

Rückkehr ins Training

nach Verletzungen

Das Training planen

Mobilitätsübungen

182

183

184

186

188

Dehnen & Cool-down 194

GEZIELTES

TRAINING 196

Trainingsvariablen im

Krafttraining

Muskelaufbau

Fortgeschrittene

Kraftaufbau Einsteiger

Kraftaufbau

Fortgeschrittene

Kraftausdauer

Fortgeschrittene

198

Die Trainingsprogramme 201

Muskelaufbau Einsteiger 202

204

206

208

Kraftausdauer Einsteiger 210

212

VORWORT

Beim Krafttraining, auch Widerstandstraining

genannt, ist Wissen Macht. Meist sind die Komplexi-

tät der Trainingsprogramme oder die Frage, wie man

die Geräte richtig nutzt, die größten Hürden für den

Einstieg. Ziel dieses Buches ist es, diese Hindernisse

zu beseitigen: Es führt Sie in die wissenschaftlichen

Grundlagen des Trainings ein, zeigt Ihnen die richtige

Übungsausführung (zu Hause und im Gym) und liefert

klare, einfache Programme für Anfänger und alle,

die die Herausforderung suchen. Trainierende jedes

Kenntnis- und Leistungsstands erhalten die nötigen

Informationen und das Werkzeug, um die Wirkung

von Krafttraining zu verstehen und die Übungen kor-

rekt auszuführen – sei es als reines Krafttraining oder

in Kombination mit anderen Trainingsformen.

DIE VORTEILE DES KRAFTTRAININGS

Die Übungen in diesem Buch verbessern nicht

nur die muskuläre Kraft und Ausdauer, sondern die

Gesundheit ganz allgemein. Wer Krafttraining in

seinen Alltag einbindet, profitiert von zahlreichen

positiven Effekten. Es

• verbessert kognitive Funktionen, Merk- und

Konzentrationsfähigkeit,

• wirkt vorbeugend gegen altersbedingte Krank-

heiten wie Alzheimer und Demenz,

.

• reduziert das Risiko und den Schweregrad von

Depressionen und Angsterkrankungen.

• senkt das Risiko einer Reihe von Krankheiten

(Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Typ-2-Diabetes etc.)

• fördert Muskelwachstum und -erhalt und wirkt

über die gesamte Lebensspanne hinweg der

altersbedingten Abnahme von Muskelmasse und

-kraft sowie Knochendichte entgegen.

6

WIE DIESES BUCH FUNKTIONIERT

Im Kapitel »Physiologie des Menschen« werden die

Skelettmuskulatur und die Mechanismen, die den kör-

perlichen Anforderungen des Krafttrainings zugrunde

liegen, vorgestellt. Sie lernen, wie Muskeln arbeiten

und wachsen, und auf welche Weise Widerstands-

training neben seinen positiven Effekten auf Knochen

und Bindegewebe die Muskeln zur Entwicklung von

Masse und Kraft anregt. Sie erfahren, wie der Körper

die Energie für muskuläre Arbeit bereitstellt und wie

Sie Ihren Bedarf an Energie und Makronährstoffen

richtig kalkulieren. Das Kapitel schließt mit einem

Überblick über den Nutzen des Krafttrainings für

das Gehirn und die Rolle, die es im Hinblick auf die

Lebenseinstellung und mentale Gesundheit spielt.

Der Schwerpunkt des Buches liegt auf einer

umfassenden Sammlung von Krafttrainingsübungen

und Übungsvarianten, die es Ihnen ermöglichen, Ihr

Training dem zur Verfügung stehenden Equipment,

dem gewünschten Schwierigkeitsgrad und Ihren Vor-

»Konsequentes Krafttraining steigert

Gesundheit und Wohlbefinden und

senkt das Krankheitsrisiko über die

gesamte Lebensspanne.

«

lieben anzupassen. Die Übungen sind danach geord-

net, welche Muskelgruppe sie ansprechen. Jede Übung

umfasst Abbildungen von den beteiligten Muskeln,

detaillierte Anweisungen zur korrekten Ausführung und

Technik sowie Erläuterungen zu häufigen Fehlern.

Im Kapitel »Verletzungsprävention« sind typische

Verletzungen im Zusammenhang mit Krafttraining

aufgeführt. Sie erfahren, wie Sie diese vermeiden und

erhalten Tipps zum Wiedereinstieg nach Verletzungen.

Eine konsistente, strukturierte Trainingsroutine inklusive

angemessenem Warm-up bereitet den Körper optimal

vor; Mobilitäts- und Dehnübungen helfen Ihnen wahr-

zunehmen, wie Ihr Körper auf das Training anspricht.

Das Kapitel »Gezieltes Training« fasst vom Trainings-

umfang bis zum Fatigue-Management alles zusammen,

was Sie über die Variablen eines effektiven Krafttrai-

nings wissen müssen. Hier finden Sie übersichtliche

Programme für den Aufbau von Muskelmasse, Kraft

oder Kraftausdauer sowie Alternativen für den Fall,

dass Sie öfter trainieren wollen. Diese Programme

bilden das Fundament Ihres Trainings und können über

Monate und Jahre immer weiter angepasst werden.

Austin Current

Zertifizierter Fitnesscoach und Ausbilder

7

KRAFTTRAINING

FÜR JEDEN

Mittlerweile wissen wir, dass jeder Mensch davon profitiert, wenn er Kraft-

training in seinen Alltag integriert. Allerdings kursieren in diesem Zusammen-

hang viele widersprüchliche Empfehlungen. Hier erfahren Sie, was hinter einigen

verbreiteten Mythen steckt und welche Rolle der Körpertyp spielt.

MYTHOS

»Ich habe schlechte Gene.«

FAKT

GENE SIND WICHTIG, ABER NICHT ALLES.

Die Forschung zeigt, dass es unabhängig von der Genexpres-

sion unsere Leistung beeinträchtigt, wenn man uns sagt, dass

wir in einer Sache schlecht sind. An sich selbst zu glauben,

statt sich durch Mutmaßungen selbst zu beschränken, kann

hingegen zu positiven Resultaten führen.

»Ich sehe keine Ergebnisse.

Es funktioniert nicht.«

»Ich bin zu jung

für Krafttraining.«

für Krafttraining.«

»Ich bin zu alt

8

MANGELNDER ERFOLG ZEIGT, DASS EIN

PROGRAMMWECHSEL NÖTIG IST.

Wenn Ihr Körper auf ein bestimmtes Programm nicht anspricht,

heißt das nicht, dass Sie auch mit anderen Ansätzen keinen

Erfolg haben werden. Wenn die Ergebnisse ausbleiben, sollten

Sie Ihr Trainingsprogramm auf den Prüfstand stellen (s. S. 198).

MIT GUTER BETREUUNG KÖNNEN MÄDCHEN

AB 11 UND JUNGEN AB 13 TRAINIEREN.

verbesserte motorische Fähigkeiten, gesteigertes Wohlbefinden

und die frühe Etablierung einer Trainingsroutine.

Ein planvolles und kontrolliert durchgeführtes Training ist

nachweislich relativ sicher. Zu den positiven Effekten gehören

DIE POSITIVEN EFFEKTE KÖNNEN ALTERSBE-

DINGTEN NACHTEILEN ENTGEGENWIRKEN.

Schnellkraft entgegenzuwirken. Mehr Kraft bedeutet den Erhalt

körperlicher Fähigkeiten und mehr Unabhängigkeit.

Reines Krafttraining ist die effektivste Trainingsstrategie, um

altersbedingtem Verlust von Muskelmasse, Maximal- und

ALTER

KÖRPERTYP UND GENE

MYTHOS

FAKT

ALLE KÖNNEN PROFITIEREN.

»Krafttraining eignet sich

nur für Männer.«

Frauen massig werden.«

»Krafttraining lässt

»Männer bauen mehr

Muskeln auf als Frauen.«

EINGE-

Die Vorteile des Krafttrainings (s. S. 6–7) sind geschlechtsüber-

greifend. Es ist der effektivste Weg, um in Form zu kommen

und Muskelwachstum und Fettabbau in den Regionen zu

erreichen, die Sie optimieren möchten. Frauen erreichen ihre

Trainingsziele ebenso verlässlich wie Männer.

ÖSTROGEN LIMITIERT ÜBERTRIEBENES

MUSKELWACHSTUM.

Die Fähigkeit von Frauen zum Aufbau von Muskelmasse ist

hormonell begrenzt, denn Frauen produzieren mehr Östrogen

und weniger Testosteron. Das Östrogen unterstützt die Rege-

neration und den Erhalt von Muskelgewebe.

DAS MUSKELWACHSTUM VOLLZIEHT SICH

IM WESENTLICHEN ÄHNLICH.

testosteronbedingt größer, Frauen können jedoch den gleichen

Prozentsatz an Masse und Kraft durch Krafttraining aufbauen.

Außerdem beginnen sie bei einem niedrigeren Ausgangswert.

Der absolute Zuwachs an Muskelmasse ist bei Männern

SCHRÄNKT

DURCH DEN

KÖRPERTYP?

Unser Körperbau ist nicht

lebenslang derselbe; er lässt sich

durch Krafttraining verändern.

Womöglich erkennen Sie sich

in einem der drei Körperbau-

typen (Somatotypen) wieder,

aber lassen Sie sich Ihr Training

nicht von Ihrer momentanen

Form diktieren. Neben körper-

licher Aktivität beeinflussen der

Umgang mit Stress, Schlaf und

Ernährung unsere Gestalt.

EKTOMORPH

Hochgewachsene, eher

schmale Personen, denen

der Muskelaufbau relativ

schwer, aber der Fett-

abbau leicht fällt.

MESOMORPH

Schlanke, muskulöse

Personen, denen der

Muskelaufbau leicht fällt

und die mühelos Fett

verlieren.

ENDOMORPH

Breiter und kräftiger

gebaute Personen,

denen der Muskelaufbau

leicht, der Fettabbau

jedoch schwerfällt.

9

GESCHLECHT

PHYSIO-

LOGIE DES

MENSCHEN

Neben dem Kraft- und Muskelaufbau hat Krafttraining positive

Effekte auf die Knochendichte und das Bindegewebe, auf das Risiko von

Stoffwechselstörungen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen sowie auf die

Psyche und die geistige Gesundheit. Gewinnen Sie ein tieferes Verständ-

nis dafür, wie Krafttraining auf unseren Körper wirkt und mit welcher

Ernährung Sie ein Maximum an Gesundheit, Leistungs- und Regenera-

tionsfähigkeit erreichen.

PHYSIOLOGIE DES MENSCHEN

MUSKEL-

ANATOMIE

Im Körper gibt es etwa 640 Muskeln.

Einige liegen an der Oberfläche, andere

tief im Körper. Die Skelettmuskeln sind

über die Sehnen an den Knochen fixiert

und ermöglichen Bewegung.

SKELETTMUSKELN

Die Skelettmuskeln erzeugen Bewegung

durch fein koordinierte Kontraktionen

der Muskelfasern. Wenn Sie die wich-

tigsten Muskelgruppen kennen und im

Körper lokalisieren können, hilft Ihnen

das beim Krafttraining, die muskuläre

Beanspruchung zu visualisieren und

mehr Muskelspannung aufzubauen.

Großaufnahme

parallel angeordneter

Muskelfibrillen in

einer Muskelfaser

Brustmuskeln

M. pectoralis major

M. pectoralis minor (großer

und kleiner Brustmuskel)

Zwischenrippenmuskeln

M. brachialis

(Oberarmmuskel)

Abdominalmuskeln

M. rectus abdominis

(gerader Bauchmuskel)

Mm. obliqui internus

und externus (innere –

tief, nicht sichtbar –

und äußere schräge

Bauchmuskeln)

M. transversus abdominis

(querer Bauchmuskel)

Hüftbeuger

M. iliopsoas

(M. iliacus und

M. psoas major)

M. rectus femoris

(s. Quadrizeps)

M. sartorius

(Schneidermuskel)

Adduktoren (s. u.)

Ellbogenflexoren

M. biceps brachii

(zweiköpfiger Armbeuger),

M. brachialis

(tief, Oberarmbeuger)

M. brachioradialis

(Oberarmspeichen-

muskel)

Adduktoren (»Heranzieher«)

M. adductor longus (langer Adduktor)

M. adductor brevis (kurzer A.)

M. adductor magnus (großer A.)

M. pectineus (Kammmuskel)

M. gracilis (»schlanker Muskel«)

In der Querstreifung

wird die Anordnung

der Muskelproteine

sichtbar (s. S. 16).

Skelettmuskelfasern

erzeugung beim Krafttraining. Ein einzelner

Muskel enthält Tausende parallel

angeordneter Myofibrillen (s. S.16–17).

Die quergestreifte Skelettmuskulatur ist

zuständig für die Kraft- und Bewegungs-

OBERFLÄCHLICH

12

TIEF

Vierköpfiger Oberschenkelmuskel

(Quadrizeps)

M. rectus femoris (gerader

Oberschenkelmuskel)

M. vastus medialis (innerer O.)

M. vastus lateralis (äußerer O.)

M. vastus intermedius (mittlerer

breiter O. – tief, nicht sichtbar)

Fuß- und Zehenstrecker (Dorsal-

flexoren d. Sprunggelenks)

M. tibialis anterior (vorderer

Schienbeinmuskel, Fußheber)

M. extensor digitorum longus

M. extensor hallucis longus (langer

Zehen- und Großzehenstrecker)

Halsstrecker

M. splenius capitis

M. splenius cervicis

(Riemenmuskeln d. Kopfes und d. Halses)

M. levator scapulae

(Schulterblattheber)

Rhomboiden

M. rhomboid minor

M. rhomboid major

M. trapezius

(Kapuzenmuskel)

M. deltoideus

(Deltamuskel)

(kl. und gr. Rautenmuskel)

Rückenstrecker

Halsstrecker (s. o.)

M. latissimus dorsi

(breiter Rückenmuskel)

M. erector spinae (»Auf-

richter der Wirbelsäule«)

transversospinales System

(kleine, tiefe Muskeln ent-

lang der Wirbelsäule)

M. serratus posterior inferior

(hinterer unterer Sägemuskel)

M. gluteus medius

(mittlerer Gesäßmuskel)

Gesäßmuskeln

M. gluteus maximus

M. gluteus medius

M. gluteus minimus

(großer, mittlerer und

kleiner Gesäßmuskel)

Die myotendinöse

Verbindung ist der

Übergang zwischen

Muskeln und

Sehnen.

M. piriformis

(birnenförmiger Muskel)

M. adductor magnus

(großer Adduktor)

Hüftstrecker

Gesäßmuskeln (s. o.)

M. adductor magnus (Großer Adduktor)

Ischiocrurale Muskulatur (hintere

Oberschenkelmuskulatur)

M. biceps femoris (zweiköpfiger

Beinbeuger)

Kollagenfasern: zugfest

und spannungsresistent

Sehnen

fasersträngen. Sie verbinden Muskeln und

Knochen und sind für die Kraftübertragung

zuständig. Krafttraining beansprucht und kräf-

tigt sowohl die Muskeln als auch die Sehnen.

Sehnen bestehen aus dichten Kollagen-

TIEF

Fuß- und Zehenbeuger (Plantar-

flexoren d. Sprunggelenks)

M. tibialis posterior (hinterer

Schienbeinmuskel)

Wadenmuskeln

M. gastrocnemius

(Zwillingswadenmuskel)

M. soleus

(Schollenmuskel)

OBERFLÄCHLICH

13

M. triceps brachii

(Trizeps/dreiköpfiger

Oberarmmuskel)

M. semitendinosus (Halbsehnenm.)

M. semimembranosus (Plattensehnenm.)

PHYSIOLOGIE DES MENSCHEN

WIE MUSKELN ARBEITEN

Muskeln sind über Sehnen an Knochen befestigt. Die Sehnen sind elas-

tisch, um den bei Bewegung auftretenden Kräften standzuhalten. Bei der

Bewegungssteuerung arbeiten Muskeln oft in Gegensatzpaaren zusam-

men und kontrahieren dabei auf verschiedene Arten.

KONTRAKTIONSARTEN

Für das Krafttraining sind drei Kontraktionsarten wichtig: die

isotonische, die sich wiederum in exzentrische und konzentrische

Kontraktion untergliedert, und die isometrische Kontraktion.

Die Bezeichnungen beschreiben, wie sich der Muskel verändert.

Bei isotonischer Kontraktion ändert sich seine Länge: bei exzen-

trischer verlängert und bei konzentrischer verkürzt er sich. Bei

isometrischer Kontraktion ändert sich ausschließlich die Span-

nung des Muskels, nicht aber seine Länge (s. S. 20–21.)

Agonist

Der Trizeps führt die

Antagonist

Der Bizeps lässt die

Streckung des Arms

zu.

Streckung des Arms aus.

Extension

Der Gelenkwinkel wird größer.

Synergist

Mm. brachialis und bra-

chioradialis unterstützen

beide Bewegungsphasen

beim Curl.

EXZENTRISCHE KONTRAKTION

Bei der exzentrischen Kontraktion verlängert sich

der Muskel und erzeugt Kraft. Der Muskel wird

unter Spannung gedehnt, um Bewegungen zu

verlangsamen. In unserem Fall arbeitet der Bizeps

exzentrisch, um die Abwärtsbewegung der Hantel zu

bremsen.

14

ZUSAMMENSPIEL

DER MUSKELN

Bewegungspräzision

Muskeln können nur ziehen, nicht drücken.

Deshalb arbeiten sie oft in Gegensatzpaaren.

Der Agonist ist der »Spieler«, der, unterstützt

von den Synergisten, die Gelenkbewegung

erzeugt. Sein Gegenspieler, der Antagonist,

arbeitet entgegengesetzt und hilft auf der

anderen Seite des Gelenks, die Bewegung

zu kontrollieren.

Wenn Sie erst mit dem Krafttraining

beginnen, wird Ihr Nervensystem anfangs

Agonisten und Antagonisten zugleich

aktivieren, wodurch die Bewegungen wenig

koordiniert ausfallen. Im Lauf der Zeit und mit

zunehmender Praxis passt sich das Nerven-

system an (s. S. 39), und die Koaktivierung

der Antagonistengruppe geht zurück. In der

Folge wird das Zusammenspiel geschmei-

diger und effizienter, und das Potenzial zur

Krafterzeugung nimmt zu.

Agonist

Der Bizeps führt die

Beugung aus.

Antagonist

Der Trizeps lässt

die Beugung des

Ellbogens zu.

KONZENTRISCHE KONTRAKTION

Bei der konzentrischen Kontraktion

erzeugt ein Muskel Spannung, und die

Muskelfasern verkürzen sich. Durch

das Verkürzen erzeugt der Muskel die

nötige Kraft, um ein Objekt oder ein

Gewicht zu bewegen. Hier kontrahiert

der Bizeps, um den Ellbogen zu beu-

gen und die Hantel zu heben.

Flexion

Der Gelenkwin-

kel wird kleiner.

ISOMETRISCHE

KONTRAKTION

Bei der isometrischen

Kontraktion erzeugt der

Muskel Spannung, ohne

seine Länge zu ändern.

Diese Kontraktionsart tritt

bei Haltepositionen auf.

Um sich bei einer Übung

ganz auf die Zielmuskeln

konzentrieren zu können,

ist es sinnvoll, zur Rumpf-

stabilisierung die Bauch-

muskeln anzuspannen.

Synergist

Mm. brachialis und bra-

chioradialis unterstützen

beide Bewegungsphasen

beim Curl.

LEGENDE

Verkürzt sich

unter Spannung

(konzentrisch)

Verlängert sich

unter Spannung

(exzentrisch)

15

Haltend-

statisch

(isometrisch)

STRUKTUR DER MUSKELN

Skelettmuskeln bestehen aus zylindrischen Bündeln von Muskelfasern, sogenannten Faszi-

keln. Jede Muskelfaser bzw. Muskelzelle ist aus kontraktilen Proteinfilamenten aufgebaut.

Diese Proteinfäden, die sich zusammenziehen können, ermöglichen die Muskelkontrak-

tion. Zudem verfügt jeder Muskel über ein Gefäßnetzwerk, das für den Transport von

Sauerstoff und chemischen Substraten für die Energieerzeugung(s. S. 28–29) sowie für

den Abtransport der bei der Kontraktion entstehenden Abfallstoffe zuständig ist.

Muskel

Aus mehreren Muskelfaserbündeln

Perimysium

Muskelhaut; Binde-

gewebeschicht um

Muskelfaserbündel

Faszie

Dünne binde-

gewebige Hülle

Epimysium

Muskelfaserbündel

(Faszikel)

Muskelzellen, aus denen

ein Muskel besteht

Endomysium

Feine Gewebeschicht

um eine Muskelfaser

Gewebeschicht um

den Muskel

Muskelfaser

Kapillaren

Versorgen Muskelzellen mit

sauerstoffreichem Blut

Aus vielen miteinander

verbundenen Muskelzellen

mit einer Länge von wenigen

Millimetern bis zu einigen

Zentimetern

Sarkoplasmatisches Retikulum

Komplexes Membransystem aus

Röhren, das an der Speicherung von

Kalziumionen beteiligt ist

Myofibrille

Stabförmige Faser, enthält Filamente

aus kontraktilen Proteinen; die

Anordnung der dicken und dünnen

Filamente ergibt das typische quer-

gestreifte Bild

Sarkomer

Kleinste funktionelle Einheit von

Muskelfasern, die sich zusammen-

ziehen kann; an beiden Enden von

Z-Scheiben begrenzt

Myofilamente

Kontraktile Proteine in

den Myofibrillen;

zu dünnen und dicken

Filamenten gruppiert

Satellitenzelle

Essenziell für Erhalt,

Regeneration und Wachstum

Sarkolemm

Zellmembran um eine

Muskelzelle

Sarkoplasma

Zytoplasma einer Muskelzelle

mit vielen Zellkernen

Z-Scheibe

Verankerung der dünnen

Filamente und Begrenzung

der Sarkomere

M-Linie

Verbindet dicke Filamente

Dünnes Filament

Besteht im Wesentlichen

aus dem Protein Aktin

Tropomyosin

Aktin-bindendes Protein

Dickes Filament

Besteht aus dem Protein Myosin

Myosinköpfchen

Bildet bei Kontraktion Quer-

brücken mit Aktinfilament

16

PHYSIOLOGIE DES MENSCHEN Wie Muskeln arbeiten

Schnelle und langsame

Muskelfasern

Es gibt zwei Haupttypen von Skelett-

muskelfasern: Langsam (Slow-Twitch/

Typ I) und schnell kontrahierende

(Fast-Twitch/Typ II). Unser Nervensys-

tem wählt für jede Bewegung automa-

tisch den richtigen Fasertyp aus. Der

Großteil der Skelettmuskeln besteht

aus einem ähnlichen Anteil beider

Fasertypen, was es uns ermöglicht,

eine große Bandbreite von Aufgaben

mit unterschiedlicher Belastungs-

stärke und Dauer auszuüben.

Fast-Twitch-Fasern

kontrahieren

schnell, ermüden

aber auch rasch;

für explosive

Bewegungen und

solche mit erhöhter

Intensität

ZEIT (MS)

Slow-Twitch-Fasern

kontrahieren

langsam, sind aber

relativ ermüdungs-

resistent; für Aus-

daueraktivitäten

200

LANGSAME UND SCHNELLE FASERN IM VERGLEICH

Muskelkontraktion unter dem

Mikroskop

Die Verkürzung und Verlängerung von Skelettmuskeln

wird durch kontraktile Proteinfäden in den Myofibrillen

herbeigeführt: durch Aktin und Myosin. Ein Nerven-

impuls löst einen Zyklus von Vorgängen innerhalb der

Muskelfaser aus. Die Filamente aus Aktin und Myosin

binden sich in wiederkehrenden Sequenzen aneinan-

der, beugen sich, lösen sich und binden sich erneut,

um die Aktinfilamente zur Sarkomermitte zu ziehen,

und erzeugen auf diese Weise Spannung im Muskel.

Z-Scheibe

M-Linie

Myosin-

filament

Myosinköpfchen

Aktin-

filament

Sarkomer

ENTSPANNTER MUSKEL

Querbrücken ziehen die

Aktinfilamente nach innen;

Kontraktion und Spannungs-

aufbau im Muskel

Sarkomer ver-

kürzt sich

KONTRAHIERTER MUSKEL

Querbrücke

löst sich

ABLÖSUNG

ATP-Molekül (chemischer

Energieträger) bindet sich an

das Myosinköpfchen, worauf

dieses seinen Griff um das

Aktinfilament lockert – die

Querbrücke löst sich.

Energetisiertes

Myosin

WIEDERAUFLADUNG

ATP gibt Energie frei, um das

gebeugte Myosinköpfchen in

die aufrechte Position zurück-

zuführen (vorzuspannen).

Damit kann der nächste Kon-

traktionszyklus beginnen.

17

Umklap-

pen

DER KONTRAKTIONSZYKLUS

Aktin-

filament

ANLAGERUNG

Myosin-

köpfchen

Langgezo-

genes Aktin

KRAFTSCHLAG

(POWER-STROKE)

Das Myosinköpfchen klappt

nach hinten, zieht dadurch

das Aktinfilament Richtung

M-Linie und bringt die

Z-Scheiben näher zueinander.

Das aktivierte Myosinköpf-

chen bindet sich an die

Bindungsstelle des Aktinfila-

ments und bildet eine soge-

nannte Querbrücke zwischen

den Filamenten.

KRAFT

PHYSIOLOGIE DES MENSCHEN

WIE MUSKELN WACHSEN

Das Größenwachstum von Muskelfasern des Skelettmuskelgewebes wird als

Muskelhypertrophie bezeichnet. Krafttraining regt auf verschiedenen Wegen

Muskelhypertrophie an, wobei spezialisierte Zellen für Erhalt, Reparatur und

Neubildung von Muskelfasern zuständig sind.

WACHSTUMSSTIMULI

Nach aktueller Auffassung wirken beim Muskelwachs-

tum drei Stimuli, die miteinander in Beziehung ste-

hen: mechanische Spannung (Spannung, die beim

Krafttraining auf einen Muskel wirkt), metabolischer

Stress (Ansammlung von Stoffwechselprodukten in

den Muskelfasern während des Trainings) und Mus-

kelschädigung (Mikrorisse in den Muskelfasern und

Z-Scheiben). Der Hauptauslöser von Muskelwachstum

ist mechanische Spannung. Bei Ermüdung nimmt

die mechanische Spannung zu, mehr Motoneuronen

werden rekrutiert, und die Verkürzung der Muskel-

fasern verlangsamt sich. Durch diese Kombination

steigt die Zahl der Muskeln, die angesteuert werden,

was wiederum dazu führt, dass verstärkt mechanische

Spannung erzeugt wird. Die Wechselwirkung zwischen

den Faktoren steigert den Effekt noch: metabolischer

Stress ist ein Nebeneffekt mechanischer Spannung

und trägt gleichzeitig dazu bei, dass die Spannung in

einem Muskel zunimmt.

WIE MUSKELN

GRÖSSER WERDEN

Das Skelettmuskelprotein durchläuft täglich

Phasen der Synthese (also der Neubildung) und

des Abbaus (s. S. 34). Muskelwachstum tritt auf,

wenn die Muskel proteinsynthese die Abbaurate

übertrifft. Muskel hypertrophie gilt als Summe

von Anpassungs vorgängen (Adaptationen) auf

verschiedenen Ebenen: bei den Myofibrillen,

beim Sarkoplasma und beim Bindegewebe.

18

SCHER STRESS

METABOLI-

INDIREKT

MECHANISCHE

SPANNUNG

DIREKT

HYPERTROPHIE

MUSKEL-

SCHÄDIGUNG

MUSKEL-

INDIREKT

MECHANISMEN DER HYPERTROPHIE

Myofibrille

Sarkoplasma

(intrazelluläre

Flüssigkeit)

Bindegewebe

MUSKELFASER VOR DEM WACHSTUM

Der Kreis stellt eine Muskelfaser im

Querschnitt dar. Darin befinden sich

viele Myofibrillen, umgeben von Sarko-

plasma und einer wabenartigen Schicht

von Bindegewebe.

WECHSEL-

WIRKUNG

SATELLITENZELLEN

Satellitenzellen sind muskelspe-

zifische Stammzellen mit einer

Schlüsselfunktion bei Erhalt, Rege-

neration (und Wachstum) sowie

beim Umbau von Muskelfasern

als Reaktion auf Trainingsreize,

Muskel-

faser

Nukleus der

Muskelzelle

»schlafende«

Satellitenzelle

AKTIVIERUNG DER

SATELLITENZELLEN

INTAKTE MUSKELFASER

TRAININGSINDUZIERTE

MUSKELSCHÄDEN

RÜCKKEHR EINI-

GER ZELLEN INS

STAMMZELLEN-

RESERVOIR

REPARIERTE MUSKELFASER

SATELLITENZELLEN

VERMEHREN SICH

insbesondere beim Krafttraining.

Werden sie aktiviert, können sie

zur Neubildung von Muskelfasern

beitragen, ihre Zellkerne (Nuklei)

abgeben oder den eigenen Bestand

durch Zellteilung aufstocken.

Abnahme der Muskel-

masse im Alter

Als Muskelatrophie (das Gegenteil

von Hypertrophie) bezeichnet man

den Schwund oder die Größen-

abnahme von Muskelgewebe. Ab

einem Alter von 40 Jahren verliert der

Körper kontinuierlich einen bestimm-

ten Anteil seiner Muskelmasse, was

einen Verlust an Lebensqualität

bedeuten kann. Durch Widerstands-

training und ausreichende Eiweiß-

versorgung (s. S. 30–31) lässt sich

der Abbau nachweislich verringern.

Körperliche Aktivität, insbesondere

Krafttraining, eignet sich zudem zur

Prävention und Behandlung von

Sarkopenie und Dynapenie (Verlust

von Muskelmasse und Muskelkraft

über den natürlichen Alterungs-

prozess hinaus).

MYOZYTEN FUSIONIE-

REN MIT GESCHÄDIGTER

MUSKELFASER

SATELLITENZELLEN WER-

DEN ZU MUSKELZELLEN

(MYOZYTEN)

MYOTUBEN REIFEN UND

WERDEN ZU NEUEN

MUSKELFASERN

MYOZYTEN FUSIONIE-

REN (VERSCHMELZEN)

ZU MYOTUBEN

Mehr

Myofibrillen

Mehr Sarko-

plasma

Myofibrille

Mehr

Bindegewebe

MYOFIBRILLÄRE HYPERTROPHIE

60–70 % des Proteins in einer Mus-

kelzelle ist myofibrillär. Myofibrilläre

Hypertrophie ist die zahlen- und/oder

größenmäßige Zunahme an Myofibrillen

durch Zuwachs von Sarkomeren.

SARKOPLASMATISCHE HYPERTROPHIE

Die Muskelfaser wird auch größer durch

eine Volumenzunahme des Sarkoplasmas

(darin enthalten sind Mitochondrien,

sarkoplasmatisches Retikulum, T-Tubuli,

Enzyme und Substrate wie Glykogen).

HYPERTROPHIE DES BINDEGEWEBES

Die extrazelluläre Matrix der Muskelfa-

ser besteht aus einem dreidimensionalen

Gerüst aus Bindegewebe. Nimmt dessen

Mineralien- und Proteingehalt zu, wer-

den die Muskeln größer.

19

PHYSIOLOGIE DES MENSCHEN

WIE TRAINING DAS MUSKEL-

WACHSTUM FÖRDERT

Die drei Stimuli der Muskelhypertrophie unterscheiden sich sehr in ihrer

Wirkungsweise. Der wichtigste Stimulus ist die mechanische Spannung.

Weniger direkt wirken metabolischer Stress und Muskelschäden (s. S. 18).

MECHANISCHE

SPANNUNG

Um eine Muskelhypertrophie zu erreichen,

ist ein mechanischer Stimulus (eine Bean-

spruchung) nötig. Diesen Stimulus bezeich-

net man als mechanische bzw. muskuläre

Spannung: Wenn Sie Ihre Muskeln gegen

einen Widerstand kontrahieren, erzeugen

Sie über die auf Ihre Muskeln einwirkende

Kraft mechanische Spannung. Sobald die

Mechanorezeptoren im Muskel eine solche

Spannung erkennen, wird eine Kaskade

chemischer Reaktionen in Gang gesetzt, die

zum Muskelwachstum führt.

Der Aufbau von Spannung in Muskeln

Wenn Muskeln aktiv kontrahiert werden (s. S. 14–15), erzeugen sie mechanische

bzw. muskuläre Spannung, wobei die Muskellänge sich verkürzen, verlängern

oder gleich bleiben kann. Der Grad der Spannung hängt davon ab, wie sehr

sich die Myofilamente Aktin und Myosin innerhalb eines Sarkomers ineinander-

schieben (s. S. 17).

Muskel im

Ruhezustand

Ruhe-

spannung

keine Längen-

änderung

Spannung

nimmt zu

Muskel

verkürzt

sich

Spannung

nimmt

ab

Spannung

nimmt zu

Muskel

verlängert

sich

TRAININGSBELASTUNG

KÖRPERANTWORT

ÄNDERUNGEN DER ZELLCHEMIE

ERHÖHTE PROTEINSYNTHESE

MUSKELWACHSTUM/

TRAININGSADAPTATION

MIT ARBEIT ZUM WACHSTUM

Der physikalische Reiz, der bei der

Arbeit gegen einen Widerstand auf

die mechanische Spannung wirkt,

stößt eine Reihe von chemischen

und biologischen Reaktionen an,

die größere, stärkere Muskeln zur

Folge haben.

ENTSPANNT

ISOMETRISCH

KONZENTRISCH

EXZENTRISCH

20

Endomysium

M-Linie

Z-Scheibe

Costamer

Kräfte setzen sich im

Muskel in Längs- und

Querrichtung fort

Kraftübertragung

in Längs- und

Querrichtung

MUSKELKRAFT

Sarkolemm gebo-

gen durch seitlich

wirkende Kräfte

Sarkolemm

Durch die Muskelkontrak-

tion generierte Längs- und

Querkräfte werden auf

Knochen und Sehnen über-

tragen, um Bewegung zu

erzeugen.

Verkürzung

des Sarkomers

erzeugt Kraft.

Kräfte unter dem Mikroskop

Beim Krafttraining werden Kräfte in Längsrich-

tung von einem Sarkomer zum nächsten ent-

lang der Muskelfaser übertragen. Die laterale

Kraftübertragung erfolgt über die Costamere,

die Muskelfaser und Sarkolemm verbinden,

sowie über das Endomysium (Bindegewebe-

schicht, die den Muskel umhüllt).

Rückmeldung ans Gehirn

Muskel

Myotendinöse

Verbindung

Sehne

Kno-

chen

Über Rezeptoren erhält das Gehirn

Informationen über die Körperhaltung

und die Positionierung seiner Teile:

Muskelspindeln (in Skelettmuskeln)

sind Mechanorezeptoren, die Belas-

tungsumfang und ­dauer wahrneh-

men, indem sie Muskellängenverän-

derungen messen. Propriorezeptoren

(in Gelenken, Muskeln und Sehnen)

reagieren auf Spannung und Druck.

Sensorische Ner-

ven leiten Informa-

tionen aus den

Muskelspindeln

zum Gehirn.

Die myotendinöse Verbindung

Muskeln sind über Sehnen mit den Knochen

verbunden. Die Stelle, an der Muskeln und

Sehnen sich treffen, nennt man myotendi-

nöse Verbindung. Hier treten häufig Ver-

letzungen auf (s. S. 178).

21

PHYSIOLOGIE DES MENSCHEN Wie Training das Muskelwachstum fördert

METABOLISCHER STRESS

Der zweite, weniger stark hypertrophieauslösende Mechanis-

mus beruht auf einer trainingsinduzierten Ansammlung von

Metaboliten, also von Zwischenprodukten des Zellstoffwechsels

in der Zelle. Dazu gehören Laktat (s. S. 29), anorganisches

Phosphat und Wasserstoff. Hypoxie (niedriger Blutsauerstoff)

begünstigt zudem die Freisetzung von Hormonen und Zyto-

kinen (Signalproteinen) während der Kontraktion. Die wich-

tigste Theorie dazu besagt, dass muskuläre Ermüdung und die

Anhäufung von Metaboliten die Spannung in den schnellen

Muskelfasern erhöhen, was deren Wachstum anregt. Ein weite-

rer Nebeneffekt von metabolischen Stress ist das Anschwellen

von Muskelzellen (»Pump-Effekt«). Die Druckerhöhung inner-

halb des Muskels führt dazu, dass mehr Spannung erzeugt

wird, was das Gesamtniveau der mechanischen Spannung

während der Kontraktion erhöht.

SCHER STRESS

METABOLI-

Rekrutierung von

Muskelfasern

Vermehrte

Anschwellen von

Muskelzellen

Vermehrtes

Erhöhte Frei-

setzung von

Hormonen

Änderungen der

Stoffkonzentra-

tionen während

der Muskel-

kontraktion

Produktion zell-

schädigender

freier Radikale

MUSKELSCHÄDEN

Bei trainingsinduzierten Muskelschäden

als Stimulus für Muskelwachstum ist der

Übergang zwischen geringfügigen Schä-

den, die potenziell förderlich für das

Muskelwachstum sind, und ernsthaften

Gewebeschäden mit negativen Folgen für

den gesamten Körper fließend.

Mehr bringt nicht mehr

HYPERTROPHIE

MUSKEL-

Muskeln werden

durch die vielfälti-

gen Auswirkungen

von metabolischem

Stress größer.

Es ist ein verbreiteter Irrtum, dass sich durch

mehr trainingsinduzierte Muskelschäden

(und -schmerzen) mehr bewirken ließe. Zwar

ist Muskelkater ein Anzeichen dafür, dass Sie

mechanische Spannung in der Zielmuskulatur

erzeugt haben, jedoch beschränken Sie durch

umfassende Muskelschädigung Ihre Möglich-

keiten, sich im Lauf der Zeit zu verbessern.

Früher hielt man Muskelschäden wegen ihrer

Effekte beim Aufbau von neuem Muskelgewebe

für grundsätzlich positiv. Heute weiß man, dass

die höhere Muskelproteinsyntheserate vor

allem hilft, den Muskel nach der Schädigung

durch ein intensives Training wiederaufzubauen

und zu reparieren, aber keine neuen kontrakti-

len Proteine hinzufügt.

22

HÜFTHEBEN MIT BALL

Im Rahmen jeder Übung kontrahieren

mehrere verschiedene Muskeln isomet-

risch, konzentrisch und exzentrisch. Die

Kontrolle exzentrischer Kontraktionen ist

wesentlich, um die mechanische Schädi-

gung von Muskelzellen zu minimieren.

Isometrische

Kontraktionen

Muskeln, die Spannung

erzeugen, ohne ihre Länge

zu verändern (wie hier

die Bauchmuskeln), sind

orange gefärbt.

Exzentrische Kontraktionen

Muskeln, die Spannung erzeugen

und dabei länger werden (wie hier

die ischiocrurale und die Waden-

muskulatur) sind lila gefärbt.

Konzentrische

Kontraktionen

Muskeln, die Spannung

erzeugen und sich dabei

verkürzen (wie hier die

Gesäßmuskeln) sind rot

gefärbt.

Schäden durch exzentrische

Kontraktionen

Regeneration – Schlüssel zum Muskelwachstum

Muskelschäden gehen meist auf hohe Trainings-

volumen (s. S. 198) und ausgeprägte exzentrische

Kontraktionen zurück, die beim Muskel mehr

Schaden anrichten als konzentrische oder iso-

metrische Kontraktionen. Diese Schädigung ist auf

die mechanische Beeinträchtigung der Aktin-

Myosin­Bindungen zurückzuführen, nicht auf die

ATP­abhängige Ablösung (s. S. 17). Bei intensiven

exzentrischen Kontraktionen werden die Sarkomere

so sehr gedehnt, dass entlang der Muskelfaser

eines nach dem anderen reißt. Die Filamente

fügen sich wieder zusammen, aber es kommt zu

Muskelschmerzen.

Z-Scheibe

Myosin-

bindung

an Aktin

zerstört

Aktin- und

Myosinfilamente

können sich nicht

mehr verbinden.

Auf die kurze Phase der Muskelschädigung im Rahmen eines intensiven

Work­outs folgt eine längere Erholungsphase. Sie ist der Schlüssel für

den Wiederaufbau geschädigter Muskelfasern. Wenn Sie Ihren Muskeln

zwischen den Trainingseinheiten keine Zeit zur Regeneration geben,

lassen Sie die Möglichkeit zum Wiederaufbau von Muskelgewebe unge-

nutzt. Das wirkt sich nachteilig auf Ihre Ergebnisse aus (s. a. S. 177).

Adaptation – Aufbau

zusätzlicher Muskelmasse

Work-out

Work-out

Work-out

Muskelabbau durch

den Trainingsreiz

ZEIT

LEGENDE

Muskelabbau

GERISSENES SARKOMER

Sarkomer

Wiederaufbau

von Muskeln

23

Aufbau

zusätzlicher

Muskelmasse

Muskelwieder-

aufbau in der

Regenerationsphase

MUSKELGRÖSSE

PHYSIOLOGIE DES MENSCHEN

WIE TRAINING DIE KNOCHEN-

FESTIGKEIT FÖRDERT

Knochen haben einen komplexen Aufbau. Trotz ihrer vielfältigen Aufgaben im menschli-

chen Körper werden sie häufig wenig beachtet. Sie bilden das funktionelle Gerüst für jede Art

von Bewegung (s. S. 26–27), und es besteht ein enger Zusammenhang zwischen Knochen-

gesundheit, Verletzungsinzidenz und Lebensqualität.

KNOCHENAUFBAU

Unter Beanspruchung und mechanischer Belas-

tung wachsen Knochen und werden stärker. Bei

Inaktivität und mangelnder Beanspruchung wird

Knochengewebe abgebaut, die Knochen werden

schwächer und ihre Dichte nimmt ab. Dafür

verantwortlich sind Osteoblasten und Osteoklas-

ten (Zellen zum Auf- und Abbau). Der Einfluss

der Schwerkraft auf den Körper und die bei der

Muskelkontraktion über das Bindegewebe auf

den Knochen wirkenden Lateralkräfte erhalten

die Knochenstruktur aufrecht.

Osteon

Stabförmiger

Periost

(außer in Gelenken)

Knochenmark

Gewebe im Knochen-

inneren, das

Blutzellen bildet

(Knochenhaut)

Faserige Membran

um die Außenflächen

der Knochen

Blutgefäße

Dichtes Netz aus

Arterien und

Venen, versorgt das

Knochengewebe

Spongiosa

Entlang der

Belastungslinien

angeordnetes Gitter

aus Knochenbälk-

chen (Trabekeln)

Grundbaustein der

Kortikalis

Femur

Oberschenkel-

knochen

Kortikalis

Kompakte Gewebe-

schicht aus Osteonen,

verleiht Knochen ihre

Festigkeit

BLICK INS KNOCHENINNERE

Epiphysis ossis

Kopfende des

Knochens, das die

Gelenkfläche bildet

Knochen sind lebendiges Gewebe aus spezialisier-

ten Zellen und Proteinfasern. Um eine schwamm-

artige innere Struktur (Spongiosa) liegt eine

Schicht hartes Gewebe (Kortikalis). Das verleiht

ihnen enorme Festigkeit bei geringem Gewicht.

24

Querschnitt durch einen Röhrenknochen

Röhrenknochen wie der Femur bestehen aus einem

Kern aus Knochenmark, einem dichten Netz von Blut-

gefäßen zur Versorgung mit Nährstoffen und zwei Arten

von Knochengewebe – außen kompakt und

innen schwammartig.

Knochen und Muskeln

ein Leben lang stärken

Regelmäßiges Krafttraining redu-

ziert nachweislich das Risiko von

Osteoporose (Knochenschwund)

und Sarkopenie (Verlust von Mus-

kelmasse). Diese beiden Krank-

heiten bilden oft eine unheilige

Allianz und tragen zur Anfälligkeit

älterer Menschen für Stürze und

Frakturen bei.

EFFEKTE VON KRAFTTRAINING

Regelmäßiges Krafttraining wirkt

sich sowohl auf die Knochen-

dichte (Bone Mineral Density/

BMD) als auch auf den Mineral-

gehalt positiv aus und senkt

dadurch das Osteoporoserisiko.

Krafttraining kann

abnehmende BMD

erhöhen.

Muskelmasse

nimmt im

Alter ab.

LEGENDE

Knochen-

Aufbauphase

BMD-

Maximum

Altersbeding-

ter Knochen-

abbau

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

ALTER (IN JAHREN)

Muskelmasse

KNOCHEN-

UMBAU

BELASTUNG

Unser Skelett befindet sich stets

im Umbau: Osteoklasten bauen

altes Knochengewebe ab, Osteo-

blasten bauen neues auf. Bei

Belastung – etwa durch das Kör-

pergewicht – unterliegt dieser

zyklische Prozess unterschied-

lichen Einflussfaktoren, je nach-

dem, ob Zug- oder Druckkräfte

dominieren. Wenn, wie beim Sit-

zen, von außen keine Belastung

auf das Skelett wirkt, überwiegt

die Aktivität der Osteoklasten.

Deshalb ist der sitzende Lebens-

stil schlecht für die Knochen.

Zug regt die

Osteoklasten

dazu an, Kno-

chensubstanz zu

resorbieren.

Druck regt die

Osteoblasten dazu

an, den Knochen

zu mineralisieren.

FLIESSENDER WANDEL

Das Zusammenspiel von Osteoklas-

ten und Osteoblasten in Reaktion

auf externe Belastung erhöht die

Knochendichte.

25

MUSKELMASSE

KNOCHENDICHTE (BMD)

PHYSIOLOGIE DES MENSCHEN

BEWEGUNGS-

MECHANIK

Die vorrangige mechanische Aufgabe des Skeletts ist es,

als Hebel für die Muskelarbeit zu dienen. Beim Krafttraining

machen wir uns die entgegengesetzten Kräfte von Muskeln

und externem Widerstand zunutze, um durch Anstrengung

sowohl den Körper als auch die Last zu bewegen.

WIE MUSKELN

DEN KÖRPER

BEWEGEN

Im Grunde genommen ist der

Körper eine Anordnung von

Hebeln. Jedes dieser Hebelsys-

teme besteht aus einem Hebel-

arm (Knochen), einer Achse

(Gelenke), einer Kraft zum

Bewegen der Last (von den Mus-

keln bereitgestellt, die Zug auf

die Knochen ausüben) und dem

Widerstand, den Körpergewicht

und/oder externe Last ausüben.

Hebel sind nützlich, um die Wir-

kung einer eher geringen Kraft zu

erhöhen – dieser Effekt wird als

»mechanischer Vorteil« bezeich-

net. Durch Hebelwirkung lassen

sich über kurze Distanzen Kräfte

zur Beschleunigung generieren.

Die Hebelwirkung hängt davon

ab, an welcher Stelle des Hebel-

arms die muskuläre Kraft und

der Widerstand im Verhältnis

zum Gelenk gesehen wirken. Im

menschlichen Körper unterschei-

den wir Hebel erster, zweiter und

dritter Klasse.

26

Achse

(oder Dreh-

punkt)

Ellbogengelenk

Achse

(oder Drehpunkt)

Zehengelenke (bei

einfacher Variante:

Knie)

LIEGESTÜTZ

(s. S. 95)

Muskelkraft

Hinter dem Ellbogen-

gelenk im Trizeps

generiert

Widerstand/

Last

Hebelarm

Achse

(oder Drehpunkt)

Muskelkraft

Widerstand/Last

Gewicht der Kurz-

hantel wirkt vor dem

Ellbogengelenk.

STIRNDRÜCKEN

(s. S. 146–147)

KURZHANTEL-

HEBEL ERSTER KLASSE

Bei diesem Hebelsystem, das im menschlichen Körper

nur selten vorkommt, wirken Muskelkraft und Wider-

stand an gegenüberliegenden Seiten des Gelenks. Ein

weiteres Beispiel für einen Hebel erster Klasse neben

der hier abgebildeten Trizepsstreckung ist das Kopf-

nicken mit Drehpunkt im Atlantookzipitalgelenk.

Widerstand/Last

Muskelkraft

Widerstand/

Last

Hebelarm

HEBEL ZWEITER KLASSE

Bei dieser Hebelklasse wirken Muskelkraft

und Widerstand auf derselben Seite des

Gelenks, wobei die Muskelkraft weiter vom

Drehpunkt entfernt ansetzt. Ein weiteres

Beispiel für einen Hebel zweiter Klasse

neben dem hier abgebildeten Liegestütz ist

das Wadenheben im Stehen (s. S. 82–83).

Achse (oder

Drehpunkt)

Muskelkraft

Über die Hände aus

Brust-, Schultermus-

kulatur und Trizeps

übertragen

Körpergewicht

Muskelkraft

Bei fixiertem Knie von

ischiocruraler Musku-

latur generiert

BEINBEUGEN

(s. S. 68–69)

Widerstand/Last

Gewicht in der

Maschine wirkt

am Fuß oder

Sprunggelenk.

Achse

(oder Drehpunkt)

Knie

Muskelkraft

Widerstand/

Last

Achse (oder Drehpunkt)

Hebelarm

HEBEL DRITTER KLASSE

Hier wirken Muskelkraft und Widerstand auf

derselben Seite des Gelenks, wobei die Mus-

kelkraft näher am Drehpunkt ansetzt. Diese

Hebelklasse kommt im menschlichen Körper

am häufigsten vor. Ein weiteres Beispiel neben

dem hier abgebildeten Bein­Curl ist der

Bizeps­Curl (s. S. 142–143).

27

PHYSIOLOGIE DES MENSCHEN

ENERGIE FÜR

MUSKELARBEIT

Ihr Körper arbeitet wie eine Maschine mit sehr

präzisen Einstellmöglichkeiten. Mit drei verschie-

denen Systemen zur Energieerzeugung reagiert er

auf schnelle, explosive Bewegungen wie Langhantel-

Kniebeugen ebenso flexibel wie auf Ausdaueraktivi-

täten, etwa einen Marathonlauf.

ENERGIEUMWANDLUNG

Der Energiefluss in einem biologischen System

(Bioenergetik) beruht in erster Linie auf der

Umwandlung von chemischer Energie aus gespei-

chertem Glykogen und Makronährstoffen wie Fett,

Eiweiß und Kohlenhydraten (s. S. 30–31) in biolo-

gisch verwertbare Formen von Energie. Adenosin-

triphosphat (ATP) ist das wichtigste Molekül für

die Speicherung und den Transport von Energie

in Zellen des menschlichen Körpers.

ATP – Energiewährung der Zelle

Wie für fast alle Zellprozesse wird auch für die Energie-

versorgung bei muskulären Aktivitäten ATP benötigt.

ATP ist ein Nukleotid, das aus einer Adenin-Base, dem

Zucker Ribose und drei Phosphatgruppen besteht.

Letztere sind durch sehr energiereiche Bindungen

angelagert. Durch Abspaltung einer dieser Phos-

phatgruppen wird Energie freigesetzt, und aus dem

ATP- wird ein weniger energiereiches ADP-Molekül

(Adenosin diphosphat). Im ADP-ATP-Zyklus wechseln

die Moleküle permanent zwischen diesen beiden For-

men und stellen auf diese Weise einen kontinuierlichen

Energiestrom bereit, der alle biologischen Reaktionen

im Körper speist.

Aerobe Energiebereitstellung

Unser aerobes System stellt vorrangig Energie für

länger andauernde Aktivitäten mit niedriger Intensi-

tät bereit, z. B. bei Langstreckenläufen. Zwischen

Trainingseinheiten mit moderater und hoher Inten-

sität trägt es zur Regeneration der Energie reserven

bei, z. B. während der Pause in einer Krafttrai-

ningseinheit. Adaptationen des aeroben Systems

wirken sich positiv auf das Krafttraining aus: Die

Mitochondrien (energieproduzierende Einheiten

in Zellen) in den Muskeln werden zahlreicher, die

Myoglobinwerte (Protein, das Sauerstoff aus dem

Blut aufnehmen kann) steigen, und die Blutkapillar-

dichte nimmt zu. Infolgedessen verbessert sich der

Sauerstoffaustausch in den Muskeln.

Phosphagen

Unmittelbare Energiequelle

100

Glykolyse

Kurzfristige

Energie

50

Aerob

Langfristige

Energie

0

10 30

120

ÜBUNGSDAUER (SEKUNDEN)

WIE DER KÖRPER

300

ENERGIE ERZEUGT

Die Energieerzeugung in unserem Körper

lässt sich in anaerobe (ohne Zuhilfenahme

von Sauerstoff) und aerobe (mit Sauerstoff)

Prozesse untergliedern. Der anaerobe Ener-

giestoffwechsel umfasst das Phosphagen-

system und die Glykolyse, der aerobe das

oxidative System. Es ist wichtig zu wissen,

dass immer alle drei Systeme aktiv sind.

Welches dominiert und in einem größeren

Umfang genutzt wird, hängt von Intensität

und Dauer einer Aktivität ab.

28

KAPAZITÄT DER SYSTEME (%)

100

20

40

60

80

0

KNIEBEUGE

1 RM

KNIEBEUGE

3 RM

100-M-

SPRINT

AKTIVITÄT

1500-M-

LAUF

MARATHON

LEGENDE

ATP–PCr

Glykolyse

Aerober Stoff-

wechsel

RM Wh.-Maximum

ENERGIE FÜR AKTIVITÄT

Der Beitrag der drei Systeme variiert:

Beim Krafttraining selbst liefert das ATP-

PCr­System die Energie, aber zwischen

den Sätzen helfen die anderen Systeme,

die ATP­Speicher aufzufüllen.

Anaerobe Energiebereitstellung:

Glykolyse

Das glykolische System springt bei Aktivitäten mit

moderater Dauer, aber hoher Intensität an, etwa bei

höhervolumigem Krafttraining oder Sprintausdauer-

training. Bei hochintensivem Training verwertet die

Glykolyse Glukose aus dem Blut und erzeugt beim

Bemühen, den Energiebedarf der Muskeln (ATP) zu

decken, Laktat. Bei erhöhter Laktatansammlung im

Blutkreislauf kommt es zur Laktatazidose mit Sympto-

men wie Muskelschmerzen und -brennen, Ermüdung,

schneller Atmung, Bauchschmerzen und Übelkeit.

Dieser Zustand ist vorübergehend und reversibel;

Laktat kann in Pyruvat umgewandelt und anderweitig

für die Energiegewinnung genutzt werden. Adapta-

tionen der Energiegewinnung durch Glykolyse sind

möglich durch höhere Spiegel der beteiligten Enzyme,

effektivere ATP- Produktion beim Training und mehr

Glykogenspeicherung im Muskel.

Anaerobe Energiebereit-

stellung: Phosphagen

Diesen Vorgang der anaeroben Energiebe-

reitstellung nennt man Phosphagen- oder

ATP-PCr-System, weil er auf der Nutzung

und Neubildung von Kreatinphosphat (PCr)

beruht. Er wirkt vor allem bei kurzen, inten-

siven Aktivitäten wie hochintensivem Kraft-

training (1–3 Wh.) und Sprints (100-m-Lauf).

Dieses System ist zu Beginn jeder Aktivität

hochaktiv, unabhängig von der Intensität.

Durch Krafttraining sind Adaptationen

möglich. Eine signifikante Verbesserung

der intramuskulären Speicherung lässt sich

durch die Gabe von Kreatin-Monohydrat

erzielen (s. S. 36).

GLYKOGEN

ENERGIEGEWINNUNG

DURCH GLYKOLYSE

GLUKOSE

10 SCHRITTE

PYRUVAT

2–3 ATP-

MOLEKÜLE

LAKTAT

KREATINPHOSPHAT

(PCR)

ADP

Phospatzugabe zur

Bildung von PCr

Abgabe Phosphat

aus PCr an ADP

Abspaltung eines

Phosphatrests bei

Muskelkontraktion

KREATIN

1 ATP-

MOLEKÜL

ENERGIEGEWINNUNG IM PHOSPHAGEN-SYSTEM

29

BEITRAG ZUR ATP-PRODUKTION (%)

PHYSIOLOGIE DES MENSCHEN

BRENNSTOFF FÜR

DAS KRAFTTRAINING

Der Begriff »Makronährstoffe« ist

Ihnen vielleicht nicht geläufig, aber

die drei Vertreter – Kohlenhydrate, Fette

und Proteine – kennen Sie bestimmt.

Sie liefern die Energie für chemische

Reaktionen im Körper, wie sie u. a. bei

der Muskelarbeit gegen einen Wider-

stand ablaufen. Vitamine und Mineral-

stoffe, die für die unterschiedlichsten

Prozesse im Körper essenziell sind,

werden Mikronährstoffe genannt.

MAKRONÄHRSTOFFE

Jeder der drei Makronährstoffe besteht

aus Bausteinen, die zusammengefügt und

aufgespalten werden können, um Energie-

gewinnung zu ermöglichen – ein als Bio-

energetik bekannter Vorgang (s. S. 28–29).

Kohlenhydrate kommen als Glukose vor,

werden aber in den Muskeln und der Leber

in Form von Glykogen gespeichert. Proteine

bestehen aus Aminosäuren. Fette treten als

Triglyceride und freie Fettsäuren auf.

KRAFTQUELLE

MAKRONÄHRSTOFFE

Unabhängig davon, ob der

»Kraftstoff« in Form von Koh-

lenhydraten, Proteinen oder

Fetten zugeführt wird, spaltet

der Körper ihn auf und gibt

Bausteine an die Muskeln und

ins Blut ab. Aus diesen gewin-

nen die Muskelzellen Energie:

ATP (s. S. 28–29). Neben Spei-

cherdepots für Glykogen und

Triglyceride verfügen Muskeln

auch über solche für ATP und

Aminosäuren.

30

GLUKOSE