Widerstandstraining und Muskelhypertrophie

Widerstandstraining ist ein Training, das gegen eine externe Last durchgeführt wird, und Muskelhypertrophie ist die Zunahme der Skelettmuskelgröße, die sich entwickelt, wenn eine solche Belastung über die Zeit wiederholt wird. Hypertrophie entsteht, wenn die Rate der Muskelproteinsynthese über den Abbau über aufeinanderfolgende Trainingseinheiten hinweg erhöht wird, wodurch sich allmählich kontraktiles Protein ansammelt und die Muskelfasern vergrößert werden, sodass der Muskel größer und stärker wird.

Definition

Muskelhypertrophie ist die Vergrößerung der Skelettmuskelfasern durch die Nettoakkumulation von kontraktilem und strukturellem Protein, angetrieben durch wiederholtes Widerstandstraining, das die Muskelproteinsynthese über den Abbau mittels mechanisch aktivierter Signalübertragung erhöht.

Scope

Das Thema umfasst die zelluläre Grundlage des belastungsinduzierten Muskelwachstums, die Signalübertragung, die mechanische Spannung mit der Proteinsynthese verknüpft, den Beitrag von Satellitenzellen und die Trainingsvariablen wie Last, Volumen und Frequenz, die die hypertrophe Reaktion beeinflussen. Es behandelt Hypertrophie als physiologisches Referenzthema und nicht als Trainingsvorschrift.

Core questions

• Wie wird mechanische Belastung in die Signalübertragung umgewandelt, die die Muskelproteinsynthese stimuliert?
• Welche Rolle spielen Satellitenzellen bei der Unterstützung des Faserwachstums?
• Wie beeinflussen Trainingsvariablen wie Last, Volumen und Frequenz das Ausmaß der Hypertrophie?

Key concepts

• Muskelproteinsynthese und -abbau
• Mechanische Spannung und Mechanotransduktion
• mTORC1-Signalweg
• Satellitenzellen und Myokernaddition
• Trainingslast, -volumen und -frequenz
• Metabolischer Stress und Muskelschäden
• Progressive Überlastung

Key theories

Mechanotransduktionsgesteuerte Proteinbilanz

Das Wachstum durch Widerstandstraining wird durch die Netto-Proteinbilanz gesteuert: Mechanische Spannung aktiviert intrazelluläre Signalwege, insbesondere den mTORC1-Signalweg, der die Muskelproteinsynthese erhöht, und wenn die Synthese den Abbau über Trainingseinheiten hinweg wiederholt übersteigt, akkumuliert kontraktiles Protein und die Fasern vergrößern sich.

Mechanisms

Widerstandstraining übt mechanische Spannung auf Muskelfasern aus, die wahrgenommen und in intrazelluläre Signalübertragung umgewandelt wird, die den mTORC1-Signalweg aktiviert und die Rate der Muskelproteinsynthese für eine gewisse Zeit nach jeder Trainingseinheit erhöht. Wenn diese erhöhte Synthese den Proteinabbau über viele Sitzungen hinweg wiederholt übertrifft, akkumulieren kontraktile und strukturelle Proteine, und einzelne Fasern nehmen an Querschnittsfläche zu. Satellitenzellen, die residenten Muskelstammzellen, können proliferieren und Kerne an wachsende Fasern abgeben, wodurch die Aufrechterhaltung der proteinsynthetischen Maschinerie während einer erheblichen Hypertrophie unterstützt wird. Dieselbe Belastung treibt auch transiente Signalantworten an, einschließlich einer Zunahme von Transkriptionsregulatoren, und zusätzliche vorgeschlagene Faktoren wie metabolischer Stress und trainingsinduzierte Muskelschäden wurden als Modulatoren der Reaktion diskutiert. Das Ausmaß der Anpassung wird durch Trainingsvariablen bestimmt, und insbesondere das wöchentliche Volumen zeigt eine Dosis-Wirkungs-Beziehung zu den Zuwächsen an Muskelmasse.

Clinical relevance

Der Erhalt und Aufbau von Skelettmuskulatur durch Widerstandstraining ist zentral für die Aufrechterhaltung von Kraft, Mobilität und Stoffwechselgesundheit, insbesondere relevant zur Bekämpfung des altersbedingten Muskelverlusts. Dieser Eintrag beschreibt die Physiologie der Muskelanpassung an Belastung als Referenzwissen; er ist keine Trainingsvorschrift und gibt keine individualisierte medizinische oder Trainingsberatung.

Evidence & guidelines

Die mechanistische Darstellung stützt sich auf kontrollierte Studien zur menschlichen und zellulären Physiologie sowie auf Übersichtsartikel wie Schoenfelds Synthese der Hypertrophiemechanismen; quantitative Trainingsbeziehungen, wie die Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen wöchentlichem Volumen und Muskelwachstum, stammen aus systematischen Übersichten und Metaanalysen von Widerstandstrainingsstudien. Diese beschreiben physiologische Evidenz und stellen keine klinischen Leitlinien dar.

History

Widerstandstraining war lange Zeit dafür bekannt, Muskeln zu vergrößern, aber die zelluläre und molekulare Grundlage wurde klarer, als Methoden zur Messung der Muskelproteinsynthese und der intrazellulären Signalübertragung ausgereift waren. Arbeiten, die den mTORC1-Signalweg als zentralen Knotenpunkt identifizierten, der mechanische Belastung mit der Proteinsynthese verbindet, zusammen mit Studien zum Beitrag von Satellitenzellen, haben die Hypertrophie als Problem der Netto-Proteinbilanz neu definiert, und nachfolgende meta-analytische Arbeiten haben quantifiziert, wie Trainingsvariablen das Ausmaß der Reaktion steuern.

Debates

Wie stark tragen metabolischer Stress und Muskelschäden über die mechanische Spannung hinaus bei?

Mechanische Spannung wird weithin als primärer Treiber der Hypertrophie angesehen, aber die unabhängigen Beiträge von metabolischem Stress und trainingsinduzierten Muskelschäden bleiben umstritten und experimentell schwer zu isolieren.

Beeinflusst die Trainingsfrequenz die Hypertrophie unabhängig?

Ob die Verteilung eines bestimmten wöchentlichen Volumens auf mehr Trainingseinheiten die Hypertrophie unabhängig vom Gesamtvolumen erhöht, ist ungeklärt, wobei die Evidenz darauf hindeutet, dass die Frequenz hauptsächlich durch ihren Einfluss auf das akkumulierte Volumen von Bedeutung sein könnte.

Key figures

• Brad Schoenfeld
• Keith Baar
• Stuart Phillips
• John Hawley
• Jeremy Loenneke

Seminal works

• schoenfeld-2010
• coffey-hawley-2007
• schoenfeld-volume-2017

Frequently asked questions

Was lässt einen Muskel beim Widerstandstraining tatsächlich wachsen?

Wiederholte Belastung erhöht die Muskelproteinsynthese über den Proteinabbau; wenn sich dieses positive Gleichgewicht über viele Trainingseinheiten ansammelt, wird kontraktiles Protein hinzugefügt und die Muskelfasern vergrößern sich.

Ist das gesamte Trainingsvolumen oder die Trainingsfrequenz wichtiger für das Muskelwachstum?

Die Evidenz deutet darauf hin, dass das wöchentliche Trainingsvolumen eine klare Dosis-Wirkungs-Beziehung zum Muskelwachstum aufweist, während die Frequenz hauptsächlich dadurch relevant zu sein scheint, wie sie einer Person ermöglicht, dieses Volumen zu akkumulieren, und nicht als unabhängiger Faktor.