Die Theorie

Kraft und Ausdauer - ein Selbstversuch (I)

Das Thema Ausdauertraining in Kombination mit Krafttraining wurde auf Team-Andro schon in vielen, gut recherchierten Artikeln behandelt. Ich greife diesen Punkt nochmals auf, da ich mit der aktuellen Studienlage nicht einverstanden bin. Ich bin der Meinung, dass ein Krafttraining nicht pauschalisiert werden kann, so wie es in den meisten Studien getan wurde. Um es provokant, kurz und beispielhaft auszudrücken: Ich glaube nicht, dass ein Ausdauertraining die Maximalkraft des Musculus extensor carpi ulnaris (Unterarmmuskel, dorsale Gruppe, oberflächliche Schicht) negativ beeinflusst. Der menschliche, gesunde Körper besitzt 656 Muskeln, können die wirklich alle durch ein Ausdauertraining beeinflusst werden?

Einleitung

Das Gewichtheber in ihrer Wettkampfvorbereitung keinen Marathon laufen und Marathonläufer kein Kraftdreikampf absolvieren, ist jedem Laien bewusst. Jedoch benötigen viele Sportler in ihrer Sportart Kraft und Ausdauer. Basketballer benötigen z.B. eine hohe Sprung- und Explosivkraft. Beide Formen der Kraft haben die Maximalkraft als Basis. Zusätzlich benötigen sie verschiedene Arten der Ausdauer, damit sie der Ermüdung während des 60-minütigen Spiels widerstehen können.

Kraft und Ausdauer: Der Selbstversuch


Viele Wissenschaftler haben Studien darüber angefertigt, ob ein Ausdauertraining die Anpassungen des Krafttraining beeinflusst und andersherum ob ein Krafttraining die Anpassungen an ein Ausdauertraining beeinflusst. Im Folgenden wird sich auf die erste Variante der Forschung konzentriert. Während einige Studien einen Interferenzeffekt feststellen konnten (Hickson, 1980; Häkkinnen, 2002; Rennie, 2000), zeigten andere Studien keinen Effekt oder sogar einen Synergieeffekt auf (Kahnert et. al; Prokopchuk et. al., 2007).

Warum teilweise gegensätzlichen Ergebnisse entstanden sind, wird unter dem Punkt aktuelle Studienlage genauer erläutert. Auf dem ersten Blick fällt jedoch sofort auf, dass die Studien unterschiedliche Messmethoden, Probanden und Zeiträume gewählt haben. Ein weiteres Problem ist, dass die Ursachen des Interferenzeffektes noch nicht eindeutig bestimmt werden konnten.

Welche Ursachen es möglicherweise gibt und welche Punkte dagegen sprechen wird auch in der aktuellen Studienlage näher beschreiben. Folgende Thesen werden in meiner Einzelfallstudie untersucht:
  1. Ein zusätzliches Ausdauertraining zum Krafttraining beeinflusst verstärkt die lokale Maximalkraft. Dies bedeutet, dass ein Lauftraining nur die Maximalkraft der Beinmuskulatur, jedoch nicht die der Brustmuskulatur beeinflusst.
  2. Ein zusätzliches Ausdauertraining zum Krafttraining beeinflusst die Maximalkraft betrachtet auf die insgesamt bewältigten Kg, jedoch nicht die Maximalkraft im Bezug zum Körpergewicht.
Falls ein Unterschied unter den Muskelgruppen in Bezug auf die Interferenz zwischen den Anpassungen an ein Maximalkrafttraining und ein zusätzliches Ausdauertraining aufgezeigt werden kann, darf man nicht mehr pauschal von der Maximalkraft sprechen, welche beeinflusst wird, sondern muss dies spezialisieren.

Dies könnte für Powerlifter interessant sein, da diese "nur" Bankdrücken im Wettkampf ausüben müssen, die Beinmuskulatur spielt in der Bewegung eine untergeordnete Rolle. Viele Studien, die eine Interferenz feststellen konnten, haben das Körpergewicht nicht mit berücksichtigt (siehe Hickson, 1980; Häkkinnen, 2002; Rennie, 2000; Kahnert et. al; Prokopchuk et. al., 2007; Izquierdo et. al., 2004).

Es könnte sein, dass die Probanden durch das zusätzliche Ausdauertraining Körpergewicht verloren haben und die Kraftwerte dadurch gefallen sind. Das Ausdauertraining hätte somit nicht in erster Linie die Maximalkraft beeinflusst, sondern das Körpergewicht.

Falls diese These zutrifft, wäre eine Validität nur bei Studien gegeben, die das Körpergewicht mit berücksichtigt haben.

Aktuelle Studienlage

Schon Zatsiorsky und Kraemer haben in ihrem Buch "Krafttraining. Praxis und Wissenschaft" die Schwierigkeit eines kombinierten Trainings der Kraft und Ausdauer beschrieben. Die Anpassungserscheinungen an ein Krafttraining stehen denen der Ausdauer entgegengesetzt. Somit ist es für den Organismus schwierig sich dem Training anzupassen.

Kraft und Ausdauer: Der Selbstversuch


Entweder Hypertrophie stimulieren (Kraft) oder verringern (Ausdauer), bzw. Kapillarendichte und Mitochondrienvolumen erhöhen (Ausdauer) oder verringern (Kraft). Zatsiorsky und Kraemer schließen daraus, dass ein kombiniertes Training den Kraftzuwachs verschlechtert im Vergleich zu einen alleinigen Krafttraining. Die Autoren stellen weiterhin fest, je kürzer der Zeitraum zwischen den Trainingsformen Kraft und Ausdauer ist, desto höher ist der Effekt der Behinderung, welcher in folgenden Studien oft als Interferenzeffekt bezeichnet wird.

Nicht nur der Zeitraum, sondern auch die Belastung spielt eine Rolle. Je höher die Belastungen sind, desto unverträglicher ist das Krafttraining mit dem Ausdauertraining. Die Studienlage zum kombinierten Training von Kraft und Ausdauer ist jedoch nicht eindeutig, wohingegen die Studienlage zum einzelnen Training von Kraft und Ausdauer eindeutige und schlüssige Ergebnisse aufzeigt:

Ein reines Krafttraining verbessert nicht die Ausdauer und ein reines Ausdauertraining verbessert nicht die Kraft. Jedoch bin ich der Meinung, dass dies jedem Laien bewusst ist, dafür hätte es nicht unbedingt Studien gebraucht. Weiterhin können die Anpassungen an ein Kraft- und an ein Ausdauertraining als sicher bezeichnet werden. Der Muskel kann zwischen Intensität, Dauer und Art der Kontraktion unterscheiden, hier gibt es eine Überschneidung zwischen Ausdauer und Krafttraining (Kumar et al., 2009, zit.n., Cardinale et al., 2010).

Wie der Körper sich an ein separates Training anpasst, haben schon sehr viele Studien geprüft. Diese Studie beschäftigt sich damit, wie ein Ausdauertraining die Anpassungen eines Krafttraining beeinflusst. Es ist aber nicht neu, dass es schwierig ist, darauf eine Antwort zugeben. Trotzdem haben viele Studien Ergebnisse und plausible Antwortmöglichkeiten herausgefunden.

Hickson untersuchte die Auswirkungen von einem kombinierten Training bereits 1980. Er interpretierte durch seine Ergebnisse, dass ein Krafttraining die Anpassungen des Ausdauertraining nicht negativ beeinflusst. Später Untersuchungen konnten sogar beweisen, dass ein Krafttraining die Effekte des Ausdauertraining positiv beeinflussen kann, solange es in der richtigen Art und Weise durchgeführt wird (Cardinale et. al., 2010).

Hickson konnte auch schon beweisen, dass die Hypertrophie- und Kraftsteigerungen, welche durch ein Krafttraining induziert werden, bei einem kombinierten Training geringer sind, als bei einem reinen Krafttraining. Nach einer Studie im Jahre 1994 von Hennessy et al. hat ein kombiniertes Training ein geringeren Leistungszuwachs im Krafttraining gezeigt, als ein alleiniges Krafttraining. Im Ausdauerbereich waren keine Unterschiede erkennbar. Eine Langzeitstudie von Häkkinen konnte dies bestätigen (Häkkinen, 2002). Die Frage ist jetzt jedoch, wie die Effekte eines Ausdauertraining die Anpassungen an ein Krafttraining hemmen. Im Folgenden werden mögliche Ursachen genannt.

Hemmung der Proteinsynthese

Eine Antwort darauf ist, dass das Enzym AMPK durch ein Ausdauertraining aktiviert wird, wodurch wiederum das Enzym Akt/mTOR gehemmt wird.

Akt/mTOR scheint für die Proteinsynthese und somit auch für die Hypertrophie des Muskels verantwortlich zu sein. Die Studien wurden zuerst nur in Tierversuchen (Baar und Esser 1999; Bodine et. al., 2001; Haddad und Adams, 2002; Pallafacchina et. al., 2002, zit.n. Cardinale, 2010) und später auch an Versuchen mit Menschen durchgeführt (Baar; Bodine, 2006; Coffey und Hawley, 2007; Nader, 2006; Rivas, Lessard and Coffey 2009, zit.n. Cardinale et. al., 2010). Anhand der zahlreichen Studien, welche zum gleichen Ergebnis kamen, kann man schlussfolgern, dass diese Antwort eine sehr plausible und haltbare ist.

Rennie fand im Jahre 2000 heraus, dass ein Ausdauertraining den Grad der Proteinbildung in den Stunden nach dem Training reduziert. Da die Proteinneubildung einen entscheidenden Faktor für die Muskelhypertrophie darstellt, kann eine falsche Kombination der beiden Trainingsformen die Hypertrophie und somit auch den Kraftgewinn bremsen (Rennie, 2000).

Muskelfasertransformation

Durch das Ausdauertraining kann eine Veränderung der Muskelfasern von den schnellen weißen (Typ II) zu den langsamen roten (Typ I) stattfinden. Doch gerade die Typ-II Muskelfasern sind diejenigen mit den größten Hypertrophiepotenzial (Putman et. Al, 2004).

Im Jahre 2004 wurde nicht nur die der Kraft, sondern auch die Hyperthrophie und die Muskelfaserverteilung gemessen. Das Ergebnis war, dass in der kombinierten Trainingsgruppe die Hypertrophie abgeschwächt war im Gegensatz zur Krafttrainingsgruppe.

Kraft und Ausdauer: Der Selbstversuch


Trainingsplanung

Ein Störfaktor kann auch die Reihenfolge bzw. die Einteilung des Trainings sein. Es gibt drei mögliche Variationen, bei denen die Ausmaße noch ungeklärt sind: Training von Kraft und Ausdauer an...
  1. separaten Trainingstagen
  2. an einem Trainingstag, zuerst Kraft anschließend Ausdauer
  3. an einem Trainingstag, zuerst Ausdauer anschließend Kraft
Eine Studie von Coffey et. al. im Jahre 2009 konnte beweisen, dass ein Ausdauertraining nach einem Krafttraining die Proteinsynthese hemmt. Diese ist nach einem Krafttraining normalerweise erhöht. Andererseits konnte die Studie auch zeigen, dass ein Ausdauertraining nach einem Krafttraining eine höhere Leistungssteigerung im Ausdauerbereich hervorruft, als ein Ausdauertraining vor einem Krafttraining (Coffey et.al., 2009).

Cardinale schließt daraus, dass die konditionelle Form mit der höchsten Priorität für den Athleten zuerst trainiert werden sollte (Cardinale, 2010). Zatsiorsky und Kraemer (2008) beschreiben den Effekt in ihrem Buch "Krafttraining - Praxis und Wissenschaft" sehr plausibel:
    "Wenn sich der Zeitraum zwischen den beiden Übungstypen verringert, wird die gegenseitige Behinderung größer. Ein Training am selben Tag beeinträchtigt die Entwicklung in einem größeren Maße als ein Training an aufeinanderfolgenden Tagen. Ein weiterer Faktor, der das Zusammenwirken beeinflusst, ist die Größe der Trainingsbelastung. Je höher die Belastung, umso unverträglicher wird das Krafttraining mit dem Ausdauertraining."
Nach Kahnert et. al. (2007) und Prokopchuk et. al. (2007) scheint die Reihenfolge von Kraft- und Ausdauertraining bei wenig trainierten Personen jedoch keinen relevanten Einfluss auf die Trainingseffekte zu haben.

Muskelhypertrophie

In einer weiteren Studie kam heraus, dass sich die Maximalkraftwerte von einer Krafttrainingsgruppe zu einer Gruppe mit kombinierten Training bis zu 8 Wochen nicht unterscheiden. Ab der 8. Woche bis zur 16. Woche erzielte die reine Krafttrainingsgruppe einen 8% größeren Leistungszuwachs (Izquierdo et. al., 2004). In dieser Studie wurde die Beinkraft gemessen, die Probanden waren untrainiert.

Ein unerfahrener Kraftsportler mit einem geringen Trainingsalter hat somit einen höheren Trainingseffekt, als ein erfahrener Kraftsportler. Dies ist u.a. auf die intramuskuläre und intermuskuläre Koordination zurück zuführen. Der Kraftanstieg in den ersten Trainingswochen ist meist durch die ökonomischere Ausführung der Bewegung (intermuskuläre Koordination) und durch die Rekrutierung mehrerer Muskelfasern pro motorische Einheit zu erklären. Nach dieser Studie könnte man also annehmen, dass ein Ausdauertraining keinen Einfluss auf die Steigerung der intra- und intermuskulären Koordination hat, da die ersten 8 Wochen keinen Unterschied aufzeigten. Jedoch einen Einfluss auf die Muskelhypertrophie. Andererseits vermutet Häkkinen eine nervale Beeinträchtigung, indem Frequenzierung der motorischen Einheiten herabgesetzt wird. Dadurch nimmt die Explosivkraft ab, was in seiner Studie nachgewiesen werden konnte (Häkkinnen, 2003).

Glykogenspeicher

Eine weitere Ursache kann auf energetischer Ebene liegen, wofür sich Creer ausspricht. Ausdauer- und Krafttraining benötigt die Bereitstellung von Glykogen, um Energie aufzubringen. Sobald die Glykogenspeicher erschöpft sind, lässt auch die Energiebereitstellung nach. Ein Ausdauer vor einem Krafttraining kann dazu führen, dass das Krafttraining bereits mit einem geringen Glykogenspeicher gestartet wird.

Auch bei nur einer Trainingseinheit am Tag kann es sein, das die Glykogenspeicher nicht genügend Zeit haben um sich wieder aufzufüllen. Die Anpassungen können durch den niedrigen Glykogenspeicher gehemmt werden oder das Training findet auf einem geringeren Intensitätsniveau statt (Creer, 2005).

Volumenverringerung

Hennessy et. al. fanden heraus, dass Sportler ein geringeres Krafttrainingsvolumen absolvierten, wenn zusätzlich die Ausdauer trainiert wurde. Daraus folgte, dass auch die Kraftentwicklung geringer ausfiel. Dies erscheint logisch, wenn man bedenkt, dass ein höheres Trainingsvolumen nach Meinung der meisten Experten die Kraftentwicklung besser vorantreibt als ein Programm mit niedrigem Volumen.

Aufbauend auf der Tatsache, dass intensives Krafttraining als auch Ausdauertraining größere Mengen Glykogen verbrauchen, könnte es aber durchaus sinnvoll sein während eines konkurrierenden Trainings verstärkt Augenmerk auf eine ausreichende Kohlenhydratzufuhr zu legen. Den Effekt der Volumenverringerung könnte man demnach verringern (Hennessy et. al., 1994).

Kraft und Ausdauer: Der Selbstversuch


Personenbeschreibung, Vorgehensweise und Thesen

Ich bin 24 Jahre und Student der Ernährungs- und Sportwissenschaft. Ich bin Nichtraucher, habe keine gesundheitlichen Einschränkungen und nehme keine Medikamente ein. In unregelmäßigen Abständen benutze ich 200mg Koffein und täglich eine Omega-3 Kapsel. Es werden keine weiteren Nahrungsergänzungsmittel genommen.

Krafttraining absolviere ich regelmäßig seit 8 Jahren. Davon habe ich 2 Jahre aktiv an Bodybuildingmeisterschaften teilgenommen. Frühere aktiv betriebene Sportarten waren Fußball, Leichtathletik und Basketball. Mein Körpergewicht vor Beginn der Studie lag bei 89kg. Ich ernähre mich gesundheitsbewusst, verfolge jedoch keinen Ernährungsplan.

Das ein kombiniertes Training einen geringeren Kraftanstieg zu verzeichnen hat, scheint nach aktueller Studienlage geklärt zu sein, die Ursachen dafür jedoch noch nicht. In dieser Studie wird vermutet, dass ein zusätzliches Ausdauertraining zum Krafttraining verstärkt die lokale Maximalkraft beeinflusst. Dies bedeutet, dass ein Lauftraining nur die Maximalkraft der Beinmuskulatur, jedoch nicht die der Brustmuskulatur beeinflusst.

Weiterhin wird angenommen, dass ein zusätzliches Ausdauertraining zum Krafttraining die absolute Maximalkraft, jedoch nicht die relative Maximalkraft im Bezug zum Körpergewicht beeinflusst. Damit keine Missverständnisse aufkommen muss erwähnt werden, dass die Begriffe absolut, relativ und lokal auf die Definitionen von Weineck bezogen sind (Weineck, 2004).

Absolute Maximalkraft bedeutet demnach das absolvierte Gewicht in kg. Vor Beginn des kombinierten Trainings wird ein Maximalkrafttest mit den Übungen Kniebeugen, Kreuzheben und Bankdrücken durchgeführt. Ich halte mein tägliches Krafttraining bei, damit kein Leistungsabfall durch eine Reduzierung der Belastungshäufigkeit auftritt. Der Trainingsplan ist in einen 5er Split eingeteilt. Folgende Muskelgruppen werden an einem Tag zusammen trainiert:
  • Tag 1: M. pectoralis major und minor;
  • Tag 2: M. Latissimus, M. Rhomboideus, M. Trapezius, M. serratus anterior, M. supraspinatus, M. Infraspinatus;
  • Tag 3: M. glutaeus maximus, M. quadrizeps femoris, M. Gastrocnemius;
  • Tag 4: M. bizeps brachii, M. trizeps brachii;
  • Tag 5: M. Deltoideus, M. rectus abdominis.
Hierbei sind jedoch nur die großen Muskeln aufgelistet. An Trainingstag 1 werden z.B. auch M trizeps brachii und M. deltoideus belastet.

Als Messwerte für die Maximalkraft wird das absolvierte Gewicht in kg, einer Maximalkraftwiederholung, verwendet. Die Kraftwerte der jeweiligen Übung werden wöchentlich ermittelt. Weiterhin wird das Körpergewicht wöchentlich gemessen. Die Wilks-Formel wird benutzt, um die relativen Kraftwerte auszurechnen. Diese Formel wird im Kraftdreikampf weltweit verwendet. Sie dient dazu den Körpergewichtsunterschied zwischen den Athleten zu kompensieren und ist dadurch optimal geeignet um die zweite These zu überprüfen.

Das Ausdauertraining wird 3x die Woche absolviert. Die Trainingstage sind in die Strecken 5km, 10km und >15km eingeteilt. Die Leistungssteigerung der Ausdauer wird durch die Geschwindigkeit pro 1000m bestimmt. Wobei dies sekundär ist. Die Messwerte der Ausdauer sind nicht immer genau, da verschiedene Strecken gelaufen werden. Die 5km und 10km Strecken sind jeweils +- 1000m. Die 1000m Zeiten werden über ein GPS Programm ermittelt. Die Genauigkeit des Programms ist pro 1000m +- 5m. Der 3. Ausdauertrainingstag dient dazu möglichst lange und viele km zu laufen. Da die Steigerungen in diesem Lauf nur schlecht darzustellen sind, wurden die Messwerte auf die 5km und 10km Läufe beschränkt.

Der Untersuchungszeitraum beträgt 12 Wochen (14.10.13 bis 05.01.14). In dieser Studie soll der Einfluss des Ausdauertrainings auf das Krafttraining ermitteln werden, daher wird die Steigerung der Ausdauer kaum berücksichtigt. Der Trainingsplan ist jedoch auf eine Steigerung ausgerichtet, damit der Organismus sich regelmäßig an die zwei Trainingsformen anpassen muss.

Was meint ihr? Wie fallen die Ergebnisse aus? Lag ich falsch mit der Annahme, dass ein Ausdauertraining nicht generell die Maximalkraft, sondern der Leistungsabfall lokal anzusehen ist?

Ich bin offen für Kritik und andere Meinungen, bzw. Verbesserungen im Studienaufbau. Mir ist bewusst, dass jedes Studiendesign Vor- und Nachteile besitzt. Vorweg möchte ich jedoch erwähnen, dass jede Einzelfallstudie eine Probandenmenge von n=1 besitzt. Daher bitte keine Kritik daran. Ob eine Einzelfallstudie dazu geeignet ist, kann natürlich diskutiert werden. Im zweiten Artikel werden die Ergebnisse zunächst wertneutral vorgestellt und anschließend interpretiert und meine Meinung dazu preisgeben.

Literatur

  1. Cardinale M. (Hrsg.), Newton R., Nosaka K. (2010): Strength and Conditioning: Biological Principles and Practical Applications. Wiley-Blackwell.
  2. Coffey V. G., Pilegaard H., Andrew P. Garnham A. P., O'Brien B. J., Hawley A. J. (2009): Consecutive bouts of diverse contractile activity alter acute responses in human skeletal muscle, Journal of Applied Physiology, Link , abgerufen am 21.02.2013.
  3. Creer A, Gallagher P, Slivka D, Jemiolo B, Fink W, Trappe S. (2005): Influence of muscle glycogen availability on ERK1/2 and Akt signaling after resistance exercise in human skeletal muscle.
  4. Hennessy, L. C.; Anthony W.S. (1994): The Interference Effects of Training for Strength and Endurance Simultaneously, Journal of Strength & Conditioning Research.
  5. Häkkinen K, Alen M, Kraemer WJ, Gorostiaga E, Izquierdo M, Rusko H, Mikkola J, Häkkinen A, Valkeinen H, Kaarakainen E, Romu S, Erola V, Ahtiainen J, Paavolainen L (2002): Neuromuscular adaptations during concurrent strength and endurance training versus strength training.
  6. Izquierdo M., Häkkinen K., Ibáñez J., Kraemer W. J., Gorostiaga E. M. (2005): Effects of combined resistance and cardiovascular training on strength, power, muscle cross-sectional area, and endurance markers in middle-aged men.
  7. Kahnert A., Prokopchuk O., Heinrich A., Fritschle R., Weichenberger M., Liu Y., Steinacker J.M. (2007): Auswirkung der zeitlichen Reihenfolge beim kombinier- ten Kraft- und Ausdauertraining auf die Maximalkraft und Ausdauerleistungsfähigkeit. Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin, 58, 244.
  8. Kraemer W. J., Patton J. F., Gordon S. E., Harman E.A., Deschenes M. R., Reynolds K., Newton R. U., Triplett N. T., Dziados J. E. (1995): Compatibility of high-intensity strength and endurance training on hormonal and skeletal muscle adaptations Journal of Applied Physiology, Link, abgerufen am 24.01.13.
  9. Prokopchuk O., Kahnert A., Heinrich A., Frtischle R., Steinacker J.M. (2007): Hemmt Ausdauertraining die Effekte von Krafttraining auf die Muskelhypothrophie? Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin, 58, 260.
  10. Putman C. T., Xu X., Gillies E., MacLean I. M., Gordon J. Bell G. J. (2004): Effects of strength, endurance and combined training on myosin heavy chain content and fibre-type distribution in humans, European Journal of Applied Physiology.
  11. Rennie und Tipton (2000): Protein and amino acid metabolism during and after exercise and the effects of nutrition.
  12. Weineck J. (2004): Sportbiologie , Verlag: Spitta; Auflage: 9. A. (18. August 2004)
  13. Zatsiorsky, Kraemer (2008): Krafttraining. Praxis und Wissenschaft. Meyer & Meyer Verlag
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Bilder: Thomas Koch | Frank-Holger Acker | Oliver Rink | Frank-Holger Acker

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