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Warum du Cardio für maximalen Muskelaufbau nicht vernachlässigen solltest

Sieht man sich aufmerksam im Fitnessstudio um, entdeckt man meistens zwei verschiedene Spezies: Die einen, die sich stundenlang auf den Cardiogeräten abrackern und die anderen, die sich davor scheuen wie der Teufel das Weihwasser. Oft sind es vor allem junge Eisensportler, die davon überzeugt sind, dass sich Ausdauereinheiten negativ auf ihren Muskelaufbau auswirken. Doch das ist fernab von der Wahrheit. Ganz im Gegenteil: Es gibt sogar Hinweise, dass Cardiotraining unsere Muskelmasse erhöhen kann.1

Foto: Frank-Holger Acker

Um zu verstehen, warum Cardio euch bei eurem Ziel "Muskelwachstum" und Kraft unterstützen kann, beginnen wir mit der grundlegenden Physiologie unseres Körpers:

Unser eigenes Überleben ist für unseren Körper oberste Priorität. Dafür benötigt er Energie in Form von Adenosintriphosphat – kurz ATP. Es gibt zwei Wege ATP zu gewinnen: mit Sauerstoff, genannt aerob, und ohne Sauerstoff, genannt anaerob.

Der schnellste Weg der Energiegewinnung wäre durch das bekannte Kreatinphosphat. Das ist unter anderem ein Grund, warum wir Sportler zusätzliches Kreatin zuführen: um unsere eigenen Kreatinspeicher und damit Energiespeicher zu vergrößern. Trotzdem reichen diese Reserven nicht aus. Wir können diesen schnellen Weg der Energiegewinnung nur rund 8 – 12 Sekunden nutzen. Dann sind die Speicher erstmal verbraucht und müssen anschließend regeneriert werden.

Der nächst schnellere Weg wäre die anaerobe Glykolyse. Ein für den Muskel schnell ermüdender Prozess, der zusätzlich nicht sehr effizient ist. Dabei wird ohne Hilfe von Sauerstoff aus Glukose ATP gewonnen. Als Endprodukt entsteht Laktat. Für diesen Prozess müssen 2 ATP Moleküle investiert werden und am Ende entstehen nur 8 ATP. Somit wurden insgesamt nur 6 ATP Moleküle gewonnen (pro Glukosemolekül).2

Die langsamere, aber deutlich effizientere Variante ist der aerobe Stoffwechsel. Dabei werden ohne Energie zu investieren 30 ATP Moleküle generiert (z. B. durch 1x Glukose). Unser Körper ist in der Lage eine lange Zeit auf diesem Weg Energie zu gewinnen.

Seid ihr also z. B. Powerlifter oder versucht euch einfach spaßeshalber im Wiederholungsbereich von 1- 3, benutzt ihr fast ausschließlich eure Kreatinspeicher bzw. den anaeroben Stoffwechselweg.
Aufgrund dieser Tatsache könnte man also annehmen, dass der aerobe Stoffwechsel vernachlässigbar wäre, doch das ist ein Irrtum. Warum das so ist und warum auch reine Bodybuilder profitieren können, erfahrt ihr jetzt.
Insbesondere wenn wir viele Muskeln gleichzeitig in Kombination mit hohen Gewichten nutzen, wie beim Kreuzheben oder Bankdrücken, verbrauchen wir eine Menge Energie in einem sehr kurzen Zeitraum.

Nach ein paar Sätzen fangen wir an zu ermüden und unsere Leistung fällt stetig ab. Bis heute ist der Prozess der muskulären Ermüdung noch nicht vollständig verstanden. Es scheint so, als wäre es ein Zusammenspiel von lokalen metabolischen und physikalischen Ereignissen im und rund um den Muskel in Verbindung mit Veränderungen in unserem Gehirn. Scheinbar spielt auch die Geschwindigkeit eine Rolle, in der wir große Mengen Energie verbrauchen.

Hinzu kommt die Entleerung unserer Kreatin- und Glykogenspeicher, Veränderung des pH-Wertes (mehr zum sauren Milieu u. A. durch Laktat), Verringerung der Blutzufuhr und damit auch Sauerstoffzufuhr, Dehydrierung und freigesetzte Entzündungsfaktoren.

Nun kommt der Clou: Durch den aeroben Stoffwechsel sinkt z.B. der pH-Wert viel langsamer ab und Energiereserven können effizienter genutzt werden - wir ermüden langsamer.3

Für euch bedeutet das:
Je mehr Energie ihr in der Lage seid, auf aerobe Stoffwechselwege zu gewinnen, desto langsamer ermüdet ihr beim Training.
Eine weitere, nicht zu vernachlässigende Komponente ist der Anteil der aeroben Energiegewinnung, während des gesamten Trainings.

Dazu werfen wir zunächst einen Blick auf eine kleine Studie mit 15 Männern und 14 Frauen aus dem Jahr 2016. Das Ziel dieser Studie war es herauszufinden, was letzten Endes mehr Energie verbraucht: Gewichtstraining an Maschinen (Circuit Maschine- CM), Gewichtstraining mit freien Gewichten (Free Weight- FW) oder kombiniertes Training aus freien Gewichten mit Cardioeinheiten (Combined Exercise- CW). Dazu absolvierten die Probanden ein Zirkeltraining.

Foto: Plos.org

Wenig überraschendes Resultat der Studie: Kombiniert man Ausdauereinheiten mit Freihanteltraining, werden am meisten Kalorien verbraucht. Aber darum geht ja es gar nicht bei uns.

Auf der linken Seite befinden sich die Männer und auf der rechten die Frauen. In grau hinterlegt ist der Anteil an aerob gewonnener Energie und in schwarz die anaerob gewonnene Energie. Wie ihr unschwer erkennen könnt, überwiegt der graue Anteil bei weitem, egal ob Freihanteltraining, Maschine oder kombiniert. Eine gesamte Trainingseinheit mit Gewichten basiert also zum großen Teil auf aeroben Stoffwechselwegen.

Ein weiterer interessanter Nebeneffekt: Frauen nutzen mehr den aeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung als Männer. Das wiederum führt dazu, dass sie im Vergleich zum Mann mehr Wiederholungen zu einem gegeben % ihrer 1RM (Repetition maximum- das Gewicht, was du maximal 1 x bewegen könntest) ausführen können. Dafür gibt es vielerlei Gründe, die den Rahmen dieses Artikels sprengen würde.

Ein Jahr früher wurde eine ähnliche Studie veröffentlicht. Neben vielen anderen Faktoren, wurde wieder der Energieverbrauch während des Gewichtstrainings untersucht. Dabei wurden 30 gesunde (im Durchschnitt 27 Jahre alte) Männer rekrutiert:


In blau hinterlegt ist die aerobe Energiegewinnung und in grau hinterlegt die anaerobe. In diesem Fall vergleichen wir 50 % des 1RM bei höheren Wiederholungszahlen von 21 auf der linken Seite mit 70 % des 1RM bei 10 Wiederholungen auf der rechten. Wieder zeigt sich der deutlich höhere Anteil von der aeroben Energiegewinnung während des gesamten Workouts.

Auch in anderen sportlichen Bereichen zeigt sich ein ähnliches Bild. Nehmen wir zum Vergleich das Sprinten über eine Distanz von 200 m, 400 m, 800 m und 1500 m:


Diesmal in schwarz der anaerobe Anteil und in weiß der aerobe. Selbst bei einem 200 m Sprint (also einer kurzzeitigen maximalen Belastung) kommen fast 30 % aus der aeroben Energiegewinnung. Mit zunehmender Distanz erhöht sich dieser Anteil drastisch. Schon bei 400 m macht er fast 50 % aus.

Grafisch ein wenig anders dargestellt sieht das Ganze so aus:


Je länger eine stetige intensive Belastung andauert, desto mehr sind wir auf unser aerobes Energiegewinnungssystem angewiesen. Diese Grafik ist für uns Eisensportler natürlich ein wenig inakkurat, denn wir haben nach jedem intensiven Satz eine kleine regenerative Pause.

Wer schon einmal Supersätze oder Droppsätze in seinen Trainingsplan eingebaut hat, weiß, wie brutal ein Satz ohne anschließende Pause sein kann. Dabei merken wir schnell wie unsere Leistung abfällt. Die Pause zwischen den Sätzen erlaubt uns unsere ATP- und Kreatinspeicher wieder aufzufüllen, Laktat abzubauen und die Durchblutung zu verbessern. Besonders für ersteres sind wir auf ein effizientes aerobes System angewiesen. Ein optimierter Stoffwechsel führt dabei zu einer besseren und schnelleren Regeneration, wodurch wir schneller wieder leistungsfähig sind und zusätzlich langsamer ermüden. Alles in allem führt das zu einer deutlich besseren Trainingsleistung.

Ein wesentlicher Aspekt der Regeneration nach einem intensiven Workout findet nach dem Training statt. Essen und Schlafen stehen dabei im Fokus. Bei beidem benötigen wir unseren Parasympathikus - unser "Ruhe und Verdauungs-Nervensystem". Stehen wir unter Stress, aktivieren wir jedoch unseren Sympathikus – das "Fight or Flight" Nervensystem. Cardiotraining jeglicher Form verstärkt, vereinfacht ausgedrückt, unser beruhigendes Nervensystem, welches dann unser inneres Gleichgewicht verbessert. Insbesondere in der Zeit von Kaffee, Trainingsboostern, Nikotin und Co. sollte man das nicht unterschätzen.

Cardiotraining und Verhinderung von Sportverletzungen

Am Anfang des Artikels haben wir ja bereits über die Rolle von Ermüdung gesprochen. Was viele nicht mit Ermüdung verbinden, sind Sportverletzungen. Fakt ist: Je mehr wir ermüden, desto mehr steigt unser Verletzungsrisiko.4 Es liegt also nicht fern zu sagen, dass wir, wenn wir weniger ermüden (durch ein effizientes aerobes Training), unser Verletzungsrisiko an "echten" Trainingstagen verringern.

Ein ganz anderer Vorteil, den ihr durch regelmäßiges Cardiotraining haben könnt, ist der positive Einfluss auf euren Substratstoffwechsel. Insbesondere Sportler mit einem hohen Trainingspensum, wie z. B. Powerbuilder oder Crossfitter, können davon profitieren. Unser Körper lernt durch regelmäßige Cardioeinheiten, Fett besser als Energieträger zu nutzen. Das wiederum führt zur Schonung unserer Glykogenspeicher. Auch in Lowcarb Situationen bzw. anderen Diätformen hilft das, unsere Trainingsleistung durch eine verlangsamte Ermüdung zu verbessern.

Der ursprüngliche Gedanke von Cardio ist das Training unseres Herz-Kreislaufsystems. Eure Herzleistung wird verbessert und winzig kleine neue Gefäße, genannt Kapillaren, werden gebildet. Das verbessert die Durchblutung eurer Muskeln. Nährstoffe und Sauerstoff erreichen diese effektiver und metabolische Abfallprodukte werden schneller und besser abtransportiert.

Warum hat Cardiotraining so einen schlechten Ruf?

Nun hört sich Cardio ein wenig an wie der heilige Gral und der ein oder andere wird sich fragen, woher es kommt, dass Cardio im Kraftsport so einen schlechten Ruf hat. Das liegt vereinfacht ausgedrückt daran, dass die Anpassungsmechanismen des Körpers bei Cardio wie AMPK, mTOR, mitochondriale Biogenese etc. in der Zelle indirekt genau das Gegenteil als beim Krafttraining sind. Das nennt sich Interferenzeffekt.5

Dieses Phänomen wurde aber in der Vergangenheit übertrieben negativ dargestellt.6 Die Auswirkung vom aeroben Training auf viele dieser biochemischen Prozesse sind viel kurzlebiger im Vergleich zur Proteinsynthese im Muskel. Diese kann nämlich bis zu 72 Stunden aktiv sein kann.7
Interessanterweise scheint auch nur aerobes Training in Form vom Laufen eine Interferenz zu produzieren. Andere Formen, wie z. B. Fahrrad fahren, zeigen keine Auswirkung auf eure Kraftentwicklung oder euren Muskelaufbau.8
Für einen optimalen Muskelaufbau benötigt ihr eine positive Kalorien-Bilanz. Längere aerobe Trainingseinheiten verbrauchen eine Menge Kalorien. Bei Eisensportlern, die es eh schon schwer haben auf ihre Kalorien zu kommen, hat das natürlich einen dramatischen Effekt auf ihren Muskelaufbau. Durch solche Einheiten könnte sich die negative Kalorien-Bilanz noch weiter vergrößern.

Doch das Problem könnt ihr selber einfach beheben. Ihr könntet doch einfach durch eine bessere Nahrungsmittelauswahl mit einer höheren Energiedichte (z. B. Nüsse), die verlorenen Kalorien wieder reinholen. Vielleicht fehlt euch aber auch nur eine längere Cardioeinheit, denn diese kann erwiesener maßen Hungerhormone wie Grehlin frei setzen.9

Natürlich hat auch Gewichtstraining einen positiven Effekt auf eure kardiovaskuläre Fitness, doch diese Effekte sind viel mehr lokal und weniger ganzkörperlich verteilt, wie es bei aerobem Training der Fall ist.10
Gewichtheben allein ist damit kein guter Ersatz für eine entspannte Ausdauereinheit.
Und wie ist es mit anderen Ausdaueralternativen?

Ist HIIT das sinnvollere Cardio?

In den letzten Jahren wurde insbesondere HIIT immer populärer. Natürlich ist diese Form des Ausdauertrainings viel zeiteffizienter, bringt jedoch gleichzeitig auch ein paar Nachteile mit sich.

HIIT trainiert vielmehr die anaerobe Kapazität als die aerobe. Zusätzlich belastet HIIT viel mehr unser zentrales Nervensystem, was unter Umständen dann eure Regeneration beeinflussen kann. HIIT bietet andere Vorteile, die eine Low Intensity Einheit bietet und vice versa. Insbesondere der Effekt auf unser Herz ist ein wenig anders: Durch die niedrigere Herzfrequenz beim Low Intensity kann sich die linke Herzkammer mit mehr Blut füllen. Das wiederum führt dort zu einem größeren Druck auf die Kammerwände.11 HIIT ist damit kein vollwertiger Ersatz für eine Low Intensity Cardioeinheit. Wie immer scheint insbesondere eine gute Mischung das Mittel der Wahl.

Zusammenfassung

Abschließend lässt sich sagen: Ob Bodybuilder, Powerbuilder oder Powerlifter- wer einen maximalen Muskelaufbau, optimale Leistungsfähigkeit oder Kraftentwicklung anstrebt, sollte auf Cardio nicht verzichten.12, 13

Es reichen schon 2 – 3 x 20 min Low Intensity Einheiten die Woche aus, um von all den Vorteilen des aeroben Trainings zu profitieren. Ihr solltet nicht vergessen, die verlorenen Kalorien mit hochwertigen Nahrungsmitteln zu ersetzen.

Die Vorteile in der Übersicht (und die Verbindng zum Krafttraining):
  • optimierter aerober Stoffwechsel:verlangsamte Ermüdung, kürzere Regenerationsphasen, verbesserte Fettverbrennung
  • Bildung von kleinen Blutgefäßen (Kapillaren): Verbesserte Durchblutung der Muskeln und damit mehr Nährstoffe und weniger Abfallprodukte
  • Erhöhter Parasympathikus und verringerter Sympathikus: Verbesserte Regenerationsphasen nach dem Training, innere Ruhe und mehr Konzentration
  • Verringerung des Risikos an Herzkrankheiten zu leiden: Wer krank ist, kann nicht trainieren.

Quellen

  1. Skeletal Muscle Hypertrophy after Aerobic Exercise Training
  2. Extracting Energy from Glucose
  3. Muscle fatigue: general understanding and treatment
  4. Fatigue-Related Injuries in Athletes
  5. Interaction between concurrent strength and endurance training.
  6. Aerobic exercise does not compromise muscle hypertrophy response to short-term resistance training.
  7. Coordinated collagen and muscle protein synthesis in human patella tendon and quadriceps muscle after exercise
  8. Concurrent training: a meta-analysis examining interference of aerobic and resistance exercises.
  9. Plasma ghrelin levels during exercise - effects of intensity and duration.
  10. Resistance Training to Momentary Muscular Failure Improves Cardiovascular Fitness in Humans: A
    Review of Acute Physiological Responses and Chronic Physiological Adaptations
  11. HIIT vs Continuous Endurance Training: Battle of the Aerobic Titans
  12. Aerobic exercise does not compromise muscle hypertrophy response to short-term resistance training.
  13. Neuromuscular and cardiovascular adaptations during concurrent strength and endurance training in untrained men.

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