nach oben

Erschienen in:

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

12. Anpassung an Krafttraining

verfasst von : Henning Wackerhage, Stefan Oesen, Marlene Hofmann, Harald Tschan

Erschienen in: Molekulare Sport- und Leistungsphysiologie

Verlag: Springer Vienna

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Zusammenfassung

Ziel des Krafttrainings ist es, Muskelmasse und Kraft zu steigern. Um dies zu erreichen, führen Sportler ein progressives Krafttraining durch, um mit hohen Widerständen die Innervation der trainierten Muskeln, die Muskelmasse und die Kraft per Muskelquerschnitt zu erhöhen. Die Trainierbarkeit der Kraft und die absolute Kraft hängen zudem von dem Talent ab, welches von Variationen der DNA-Sequenz abhängt. Krafttraining aktiviert die mTOR-Kaskade und diese Aktivierung ist für die Erhöhung der Muskelmasse und damit die Hypertrophie notwendig. Der Myostatin-Smad-Signalweg reguliert die Muskelmasse auch, doch die Rolle bei der Anpassung an Krafttraining ist unklar. Zum Schluss dieses Kapitels wird auf die Satellitenzellen eingegangen, die bei der Regeneration und Anpassung nach einem Kraftreiz eine Sonderstellung einnehmen.

[1]

Kelley G (1996) Mechanical overload and skeletal muscle fiber hyperplasia: a meta-analysis. J Appl Physiol (1985) 81 (4):1584–1588PubMed

[2]

DeLorme T (1945) Restoration of muscle power by heavy-resistance exercises. J Bone Joint Surg Am 27:645

[3]

Hubal MJ, Gordish-Dressman H, Thompson PD, Price TB, Hoffman EP, Angelopoulos TJ et al. (2005) Variability in muscle size and strength gain after unilateral resistance training. Med Sci Sports Exerc 37 (6):964–972. doi:00005768-200506000-00010 [pii]PubMed

[4]

Kraemer WJ, Adams K, Cafarelli E, Dudley GA, Dooly C, Feigenbaum MS et al. (2002) American College of Sports Medicine position stand. Progression models in resistance training for healthy adults. Med Sci Sports Exerc 34 (2):364–380CrossRefPubMed

[5]

Aubert B, Barate R, Boutigny D, Couderc F, Gaillard JM, Hicheur A et al. (2004) Measurement of the B0→ΦK*0 decay amplitudes. Phys Rev Lett 93 (23):231804CrossRefPubMed

[6]

Carpinelli RN (2009) Challenging the American Collage of Sports and Medicine 2009 Position Stand on Resistance Training Medicina Sportiva 13 (2):131–137. doi:10.2478/v10036-009-0020-7

[7]

Peeters MW, Thomis MA, Beunen GP, Malina RM (2009) Genetics and sports: an overview of the pre-molecular biology era. Med Sport Sci 54:28–42. doi:10.1159/000235695. 000235695 [pii]CrossRefPubMed

[8]

Ontell MP, Sopper MM, Lyons G, Buckingham M, Ontell M (1993) Modulation of contractile protein gene expression in fetal murine crural muscles: emergence of muscle diversity. Dev Dyn 198 (3):203–213. doi:10.1002/aja.1001980306 CrossRefPubMed

[9]

Lexell J, Taylor CC, Sjostrom M (1988) What ist the Cause of the Aging Atrophy? Total Number, Size and Proportion of different Fiber Types studied in whole Vastus Muscle from 15- to 83-year-old Men. J Neurol Sci 84:275–294CrossRefPubMed

[10]

Bouchard C, Malina RM, Pérusse L (1997) Genetics of fitness and physical performance. Human Kinetics Publ., Champaign, Ill.

[11]

Silventoinen K, Magnusson PK, Tynelius P, Kaprio J, Rasmussen F (2008) Heritability of body size and muscle strength in young adulthood: a study of one million Swedish men. Genet Epidemiol 32 (4):341–349. doi:10.1002/gepi.20308 CrossRefPubMed

[12]

Heron MI, Richmond FJ (1993) In-series fiber architecture in long human muscles. J Morphol 216 (1):35–45. doi:10.1002/jmor.1052160106 CrossRefPubMed

[13]

Janssen I, Heymsfield SB, Wang ZM, Ross R (2000) Skeletal muscle mass and distribution in 468 men and women aged 18–88 yr. Journal of applied physiology 89 (1):81–88PubMed

[14]

Forsberg AM, Nilsson E, Wernemann J, Bergstrom J, Hultman E (1991) Muscle composition in relation to age and sex. Clin Sci (Lond) 81:249–256CrossRef

[15]

Carroll CC, Carrithers JA, Trappe TA (2004) Contractile protein concentrations in human single muscle fibers. J Muscle Res Cell Motil 25 (1):55–59CrossRefPubMed

[16]

Miller BF, Olesen JL, Hansen M, Dossing S, Crameri RM, Welling RJ et al. (2005) Coordinated collagen and muscle protein synthesis in human patella tendon and quadriceps muscle after exercise. J Physiol 567 (Pt 3): 1021–1033. doi:jphysiol.2005.093690[pii]. 10.1113/jphysiol.2005.093690CrossRefPubMedPubMedCentral

[17]

Bohe J, Low JF, Wolfe RR, Rennie MJ (2001) Latency and duration of stimulation of human muscle protein synthesis during continuous infusion of amino acids. J Physiol 532 (Pt 2): 575–579. doi:PHY_12181[pii]CrossRefPubMedPubMedCentral

[18]

Phillips SM, Tipton KD, Aarsland A, Wolf SE, Wolfe RR (1997) Mixed muscle protein synthesis and breakdown after resistance exercise in humans. Am J Physiol 273 (1 Pt 1):E99–107PubMed

[19]

Tipton KD, Ferrando AA, Phillips SM, Doyle D, Jr., Wolfe RR (1999) Postexercise net protein synthesis in human muscle from orally administered amino acids. Am J Physiol 276 (4 Pt 1):E628–634PubMed

[20]

Davies SP, Reddy H, Caivano M, Cohen P (2000) Specificity and mechanism of action of some commonly used protein kinase inhibitors. Biochem J 351 (Pt 1):95–105CrossRefPubMedPubMedCentral

[21]

Baar K, Esser K (1999) Phosphorylation of p70(S6k) correlates with increased skeletal muscle mass following resistance exercise. Am J Physiol 276 (1 Pt 1):C120–127PubMed

[22]

Bodine SC, Stitt TN, Gonzalez M, Kline WO, Stover GL, Bauerlein R et al. (2001) Akt/mTOR pathway is a crucial regulator of skeletal muscle hypertrophy and can prevent muscle atrophy in vivo. Nat Cell Biol 3 (11):1014–1019. doi:10.1038/ncb1101-1014. ncb1101-1014 [pii]CrossRefPubMed

[23]

Drummond MJ, Fry CS, Glynn EL, Dreyer HC, Dhanani S, Timmerman KL et al. (2009) Rapamycin administration in humans blocks the contraction-induced increase in skeletal muscle protein synthesis. J Physiol 587 (Pt 7): 1535–1546. doi:10.1113/jphysiol.2008.163816. jphysiol.2008.163816 [pii]CrossRefPubMedPubMedCentral

[24]

Goodman CA, Frey JW, Mabrey DM, Jacobs BL, Lincoln HC, You JS, Hornberger TA (2011) The role of skeletal muscle mTOR in the regulation of mechanical load-induced growth. J Physiol 589 (Pt 22): 5485–5501. doi:10.1113/jphysiol.2011.218255. jphysiol.2011.218255 [pii]CrossRefPubMedPubMedCentral

[25]

Pallafacchina G, Calabria E, Serrano AL, Kalhovde JM, Schiaffino S (2002) A protein kinase B-dependent and rapamycin-sensitive pathway controls skeletal muscle growth but not fiber type specification. Proc Natl Acad Sci U S A 99 (14):9213–9218. doi:10.1073/pnas.142166599. 142166599 [pii]CrossRefPubMedPubMedCentral

[26]

Goodman CA, Miu MH, Frey JW, Mabrey DM, Lincoln HC, Ge Y et al. (2010) A phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B-independent activation of mammalian target of rapamycin signaling is sufficient to induce skeletal muscle hypertrophy. Mol Biol Cell 21 (18):3258–3268. doi:10.1091/mbc.E10-05-0454. E10-05-0454 [pii]CrossRefPubMedPubMedCentral

[27]

Coleman ME, DeMayo F, Yin KC, Lee HM, Geske R, Montgomery C, Schwartz RJ (1995) Myogenic vector expression of insulin-like growth factor I stimulates muscle cell differentiation and myofiber hypertrophy in transgenic mice. J Biol Chem 270 (20):12109–12116CrossRefPubMed

[28]

Lai KM, Gonzalez M, Poueymirou WT, Kline WO, Na E, Zlotchenko E et al. (2004) Conditional activation of akt in adult skeletal muscle induces rapid hypertrophy. Mol Cell Biol 24 (21):9295–9304. doi:24/21/9295 [pii]. 10.1128/MCB.24.21.9295-9304.2004CrossRefPubMedPubMedCentral

[29]

Kim E, Guan KL (2009) RAG GTPases in nutrient-mediated TOR signaling pathway. Cell Cycle 8 (7):1014–1018. doi:8124 [pii]CrossRefPubMed

[30]

Inoki K, Zhu T, Guan KL (2003) TSC2 mediates cellular energy response to control cell growth and survival. Cell 115 (5):577–590. doi:S0092867403009292[pii]CrossRefPubMed

[31]

Holz MK, Ballif BA, Gygi SP, Blenis J (2005) mTOR and S6K1 mediate assembly of the translation preinitiation complex through dynamic protein interchange and ordered phosphorylation events. Cell 123 (4):569–580. doi:S0092-8674(05)01157-8[pii]. 10.1016/j.cell.2005.10.024CrossRefPubMed

[32]

McPherron AC, Lawler AM, Lee SJ (1997) Regulation of skeletal muscle mass in mice by a new TGF-beta superfamily member. Nature 387 (6628):83–90. doi:10.1038/387083a0 CrossRefPubMed

[33]

Lee SJ (2007) Quadrupling muscle mass in mice by targeting TGF-beta signaling pathways. PloS one 2 (8):e789. doi:10.1371/journal.pone.0000789 CrossRef

[34]

Sutrave P, Kelly AM, Hughes SH (1990) ski can cause selective growth of skeletal muscle in transgenic mice. Genes Dev 4 (9):1462–1472CrossRefPubMed

[35]

Mendias CL, Marcin JE, Calerdon DR, Faulkner JA (2006) Contractile properties of EDL and soleus muscles of myostatin-deficient mice. J Appl Physiol (1985) 101 (3):898–905. doi:00126.2006 [pii]. 10.1152/japplphysiol.00126.2006CrossRefPubMedPubMedCentral

[36]

Schuelke M, Wagner KR, Stolz LE, Hubner C, Riebel T, Komen W et al. (2004) Myostatin mutation associated with gross muscle hypertrophy in a child. N Engl J Med 350 (26):2682–2688. doi:10.1056/NEJMoa040933. 350/26/2682 [pii]CrossRefPubMed

[37]

Mosher DS, Quignon P, Bustamante CD, Sutter NB, Mellersh CS, Parker HG, Ostrander EA (2007) A mutation in the myostatin gene increases muscle mass and enhances racing performance in heterozygote dogs. PLoS Genet 3 (5):79. doi:07-PLGE-RA-0050R2 [pii]. 10.1371/journal.pgen.0030079CrossRef

[38]

Kim JS, Petrella JK, Cross JM, Bamman MM (2007) Load-mediated downregulation of myostatin mRNA is not sufficient to promote myofiber hypertrophy in humans: a cluster analysis. J Appl Physiol (1985) 103 (5):1488–1495. doi:01194.2006 [pii]. 10.1152/japplphysiol.01194.2006CrossRefPubMed

[39]

Whittemore LA, Song K, Li X, Aghajanian J, Davies M, Girgenrath S et al. (2003) Inhibition of myostatin in adult mice increases skeletal muscle mass and strength. Biochem Biophys Res Commun 300 (4):965–971. doi:S0006291X02029534[pii]CrossRefPubMed

[40]

Welle S, Bhatt K, Pinkert CA, Tawil R, Thornton CA (2007) Muscle growth after postdevelopmental myostatin gene knockout. Am J Physiol Endocrinol Metab 292 (4):E985–991. doi:00531.2006 [pii]. 10.1152/ajpendo.00531.2006CrossRefPubMed

[41]

Welle S, Bhatt K, Pinkert CA (2006) Myofibrillar protein synthesis in myostatin-deficient mice. Am J Physiol Endocrinol Metab 290 (3):E409–415. doi:00433.2005 [pii]. 10.1152/ajpendo.00433.2005CrossRefPubMed

[42]

Welle S, Mehta S, Burgess K (2011) Effect of postdevelopmental myostatin depletion on myofibrillar protein metabolism. Am J Physiol Endocrinol Metab 300 (6):E993–E1001. doi:10.1152/ajpendo.00509.2010.ajpendo.00509.2010 [pii]CrossRefPubMedPubMedCentral

[43]

Allen DL, Roy RR, Edgerton VR (1999) Myonuclear domains in muscle adaptation and disease. Muscle Nerve 22 (10):1350–1360. doi:10.1002/(SICI)1097-4598(199910)22:10<1350::AID-MUS3>3.0.CO;2-8 [pii]CrossRefPubMed

[44]

O`Conner RS, Pavlath GK (2007) Point:Counterpoint:Satellite Cell Addition is/is not obligatory for Skeletal Muscle Hypertrophy. J Appl Physiol 103:1099–1100CrossRef

[45]

Amthor H, Otto A, Vulin A, Rochat A, Dumonceaux J, Garcia L et al. (2009) Muscle hypertrophy driven by myostatin blockade does not require stem/precursor-cell activity. Proc Natl Acad Sci U S A 106 (18):7479–7484. doi:10.1073/pnas.0811129106. 0811129106 [pii]CrossRefPubMedPubMedCentral

[46]

Blaauw B, Canato M, Agatea L, Toniolo L, Mammucari C, Masiero E et al. (2009) Inducible activation of Akt increases skeletal muscle mass and force without satellite cell activation. FASEB J 23 (11):3896–3905. doi:10.1096/fj.09-131870. fj.09-131870 [pii]CrossRefPubMed

[47]

Rosenblatt JD, Parry DJ (1992) Gamma irradiation prevents compensatory hypertrophy of overloaded mouse extensor digitorum longus muscle. J Appl Physiol (1985) 73 (6):2538–2543PubMed

[48]

McCarthy JJ, Mula J, Miyazaki M, Erfani R, Garrison K, Farooqui AB et al. (2011) Effective fiber hypertrophy in satellite cell-depleted skeletal muscle. Development 138 (17):3657–3666. doi:10.1242/dev.068858. 138/17/3657 [pii]CrossRefPubMedPubMedCentral

[49]

Lepper C, Partridge TA, Fan CM (2011) An absolute requirement for Pax7-positive satellite cells in acute injury-induced skeletal muscle regeneration. Development 138 (17):3639–3646. doi:10.1242/dev.067595. 138/17/3639 [pii]CrossRefPubMedPubMedCentral

[50]

Hickson RC (1980) Interference of strength development by simultaneously training for strength and endurance. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 45 (2–3):255–263CrossRefPubMed

[51]

Baar K (2006) Training for endurance and strength: lessons from cell signaling. Med Sci Sports Exerc 38 (11):1939–1944. doi:10.1249/01.mss.0000233799.62153.19. 00005768-200611000-00009 [pii]CrossRefPubMed

[52]

Nader GA (2006) Concurrent strength and endurance training: from molecules to man. Med Sci Sports Exerc 38 (11):1965–1970. doi:10.1249/01.mss.0000233795.39282.33. 00005768-200611000-00013 [pii]CrossRefPubMed

[53]

Coffey VG, Pilegaard H, Garnham AP, O'Brien BJ, Hawley JA (2009) Consecutive bouts of diverse contractile activity alter acute responses in human skeletal muscle. J Appl Physiol (1985) 106 (4):1187–1197. doi:10.1152/japplphysiol.91221.2008.91221.2008 [pii]CrossRefPubMed

[54]

Coffey VG, Jemiolo B, Edge J, Garnham AP, Trappe SW, Hawley JA (2009) Effect of consecutive repeated sprint and resistance exercise bouts on acute adaptive responses in human skeletal muscle. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 297 (5):R1441–1451. doi:10.1152/ajpregu.00351.2009.00351.2009 [pii]CrossRefPubMed

[55]

de Souza EO, Tricoli V, Roschel H, Brum PC, Bacurau AV, Ferreira JC et al. (2013) Molecular adaptations to concurrent training. Int J Sports Med 34 (3):207–213. doi:10.1055/s-0032-1312627 PubMed

[56]

Hawley JA (2009) Molecular responses to strength and endurance training: are they incompatible? Appl Physiol Nutr Metab 34 (3):355–361. doi:10.1139/H09-023. h09-023 [pii]CrossRefPubMed

[57]

Wackerhage H (2014) Molecular Exercise Physiology: An introduction. Routledge, New York

Titel: Anpassung an Krafttraining
verfasst von: Henning Wackerhage
Stefan Oesen
Marlene Hofmann
Harald Tschan
Verlag: Springer Vienna
Buch: Molekulare Sport- und Leistungsphysiologie
Print ISBN: 978-3-7091-1590-9

Electronic ISBN: 978-3-7091-1591-6

Copyright-Jahr: 2018
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-7091-1591-6_12

Arthropedia

Grundlagenwissen der Arthroskopie und Gelenkchirurgie. Erweitert durch Fallbeispiele, Videos und Abbildungen.
» Jetzt entdecken

Neu im Fachgebiet Orthopädie und Unfallchirurgie

Knie-TEP: Kein Vorteil durch antibiotikahaltigen Knochenzement

29.05.2024 Periprothetische Infektionen Nachrichten

Zur Zementierung einer Knie-TEP wird in Deutschland zu über 98% Knochenzement verwendet, der mit einem Antibiotikum beladen ist. Ob er wirklich besser ist als Zement ohne Antibiotikum, kann laut Registerdaten bezweifelt werden.

Häusliche Gewalt in der orthopädischen Notaufnahme oft nicht erkannt

28.05.2024 Häusliche Gewalt Nachrichten

In der Notaufnahme wird die Chance, Opfer von häuslicher Gewalt zu identifizieren, von Orthopäden und Orthopädinnen offenbar zu wenig genutzt. Darauf deuten die Ergebnisse einer Fragebogenstudie an der Sahlgrenska-Universität in Schweden hin.

Fehlerkultur in der Medizin – Offenheit zählt!

28.05.2024 Fehlerkultur Podcast

Darüber reden und aus Fehlern lernen, sollte das Motto in der Medizin lauten. Und zwar nicht nur im Sinne der Patientensicherheit. Eine negative Fehlerkultur kann auch die Behandelnden ernsthaft krank machen, warnt Prof. Dr. Reinhard Strametz. Ein Plädoyer und ein Leitfaden für den offenen Umgang mit kritischen Ereignissen in Medizin und Pflege.

Mehr Frauen im OP – weniger postoperative Komplikationen

21.05.2024 Allgemeine Chirurgie Nachrichten

Ein Frauenanteil von mindestens einem Drittel im ärztlichen Op.-Team war in einer großen retrospektiven Studie aus Kanada mit einer signifikanten Reduktion der postoperativen Morbidität assoziiert.

Update Orthopädie und Unfallchirurgie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.

Newsletter bestellen

Live-Webinar "Urologie und Sexualmedizin in der Praxis"

Springer Medizin

12. Anpassung an Krafttraining

Zusammenfassung

Arthropedia

Neu im Fachgebiet Orthopädie und Unfallchirurgie

Knie-TEP: Kein Vorteil durch antibiotikahaltigen Knochenzement

Häusliche Gewalt in der orthopädischen Notaufnahme oft nicht erkannt

Fehlerkultur in der Medizin – Offenheit zählt!

Mehr Frauen im OP – weniger postoperative Komplikationen

Update Orthopädie und Unfallchirurgie

Live-Webinar "Urologie und Sexualmedizin in der Praxis"

Springer Medizin

Zusammenfassung

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Arthropedia

Neu im Fachgebiet Orthopädie und Unfallchirurgie

Knie-TEP: Kein Vorteil durch antibiotikahaltigen Knochenzement

Häusliche Gewalt in der orthopädischen Notaufnahme oft nicht erkannt

Fehlerkultur in der Medizin – Offenheit zählt!

Mehr Frauen im OP – weniger postoperative Komplikationen

Update Orthopädie und Unfallchirurgie