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Im International Journal of Sports Medicine veröffentlichten C.H. Leong, W.J. McDermott, S.J. Elmer und J.C. Martin 2014 ihre Studie: Chronic Eccentric Cycling Improves Quadriceps Muscle Structure and Maximum Cycling Power.
Einleitung
Exzentrisches Training dient mittlerweile als ein beliebtes Trainingsmodell. Zahlreiche Studien konnten bereits aufzeigen, dass durch diese Art von Training die aktivierten Muskelpartien hypertrophieren und auch die exzentrische und isometrische Maximalkraft verbessert wird. Auf die Frage allerdings, ob sich auch die konzentrische Maximalkraft verbessert, stößt man auf gegensätzliche Befunde. Ein Unterdrückungseffekt, der in Zusammenhang mit exzentrischem Training gebracht werden könnte, scheint den fehlenden Anpassungseffekt der konzentrischen Maximalkraft begründen zu können. Es scheint, dass die Ausübung von exzentrischen Übungen die Muskelkraft unterdrückt und deren neuromuskuläre Innervation verändert.
Eine weitere Vermutung ist, dass sich die Verbesserung der konzentrischen Maximalkraft erst voll einstellen kann, wenn es zu einer vollständigen Erholung des Muskelgewebes, der neuromuskulären Steuerung und der Sensitivität von Reflexen gekommen ist. Diese Behauptung soll an Hand der vorliegenden Studie auf ihre Berechtigung überprüft werden.
Methodik
Um den Effekt des exzentrischen Trainings auf die konzentrische Maximalkraft zu überprüfen ist das Radfahren besonders geeignet. Exzentrisches Radfahren bietet eine sich periodisch wiederholende Bewegung, hohe Kraftwerte, niedrigen metabolischen Aufwand und eine Bewegung, welche mehrere Gelenke in ihre Ausführung mit einbezieht. Außerdem ist sie bekannt für ihren hypertrophen Effekt. Auch die konzentrische Maximalkraft kann durch Pre- und Post-Vergleiche beim Radfahren gut aufgezeichnet und beurteilt werden.
Die evaluierten Werte konzentrieren sich auf die muskuläre Struktur (Muskeldicke und Fiederungswinkel wurden durch Ultraschallbilder erhoben) von Rectus Femoris (RF) und Vastus Lateralis (VL), sowie auf die Muskelfunktion an Hand der konzentrischen Maximalkraft (Pmax).
Gemessen wurden diese Werte eine Woche vor dem Start der ersten exzentrischen Trainingseinheit (Pre-Test), sowie eine Woche und acht Wochen nach der letzten Trainingseinheit des exzentrischen Trainings (Post-Test).
Für diese Studie konnten 8 Versuchspersonen (4w & 4m) gewonnen werden. Sie wurden instruiert, dass sie kein weiteres Krafttraining während der kompletten Studiendauer ausführen dürfen. Die Teilnehmer waren im Schnitt 22 Jahre alt und wogen bei einer Körpergröße von 1,70m, 69kg. Leider besteht keine Angabe darüber, ob es sich bei den Teilnehmern um Radfahrer mit Expertise im Radsport oder um Novizen ohne Bezug zum Radsport handelte. Beschrieben werden die Teilnehmer als jung und gesund.
Eine Woche vor dem Start der exzentrischen Trainingseinheiten wurden die Pre-Werte der Versuchspersonen aufgenommen. Hierbei wurden die Pmax und die Muskelstruktur erfasst. Anschließend absolvierten die Teilnehmer ab Studienbeginn über eine Dauer von acht aufeinander folgenden Wochen, zwei Trainingseinheiten (exzentrisches Radfahrtraining) pro Woche. Eine Woche nach der letzten Trainingseinheit wurden erneut die Muskelstruktur und das Pmax gemessen. Das Pmax wurde ein weiteres Mal acht Wochen nach der finalen Trainingseinheit erhoben.
Die Versuchsteilnehmer führten ihr exzentrisches Training auf einem isokinetischen exzentrischen Radfahrergometer durch. Dabei starteten sie mit 20% von Pmax (5 min) und steigerten kontinuierlich bis zur achten Woche die Intensität bis auf 55% von Pmax (10,5 min).
Ausgangswerte waren die im Pre-Test erhobenen Werte. Es wurde gleichbleibend bei einer Pedalumdrehung von 60 pro Minute trainiert.
Zudem wurde immer in der letzten Minute jeder Trainingseinheit die Herzfrequenz und die Befindlichkeit (Borgskala 6-20) bezüglich der Anstrengung für den kompletten Körper (RPEbody) und spezifisch für die Beine (RPElegs) erhoben. Um zu überprüfen ob die Versuchsteilnehmer ihre letzte Trainingseinheit bereits kompensiert haben, mussten sie vor jeder Trainingseinheit eine Squatbewegung ausführen und daraufhin die Schmerzhaftigkeit ihres Muskels zwischen 0 und 10 bestimmen.
Ergebnisse
Alle Teilnehmer absolvierten die acht-wöchige Trainingsstudie und erfüllten dabei zu 92±4% die vorgeschriebene Trainingsintensität. Die durchschnittlichen Kraftwerte steigerten sich im Laufe der Studie von 157±24W (bei 20% des Pmax) bis zu 442±56W (bei 55% des Pmax), der Energieverbrauch von 48±8kJ (bei 20% des Pmax) bis 272±35kJ (bei 55% des Pmax). Auch die Werte der Herzfrequenz und der Befindlichkeiten für Körper und Beine stiegen während der Studie an. Der Test zur Bestimmung der Schmerzhaftigkeit lag zwischen 0,6±0,2 und 2,5±0,9 und zeigt somit, dass die Teilnehmer die letzte Trainingseinheit bereits kompensiert hatten.
Die Muskeldicke von VL und RF (gemessen an Hand von Ultraschallbildern) erhöhte sich mit 13±2% (von 19,6±1,4mm auf 22,1±1,4mm) und 24±4% (von 18,6±1,3mm auf 23,0±1,7mm) sehr deutlich.
Auch der Fiederungswinkel wuchs um 13±1% von (15,8±1,0° auf 17,8±0,6°) bei VL und um 31±4% (von 11,6±0,7° auf 15,1±0,9°) bei RF.
Pmax verbesserte sich um 5±1% (von 894±120W auf 941±124W) (1. Woche Post) und um 9±2% (von 894±120W auf 970±128W) (8. Woche Post). Der Vergleich der Messungen zur Muskelfunktion von 1. und 8. Woche Post ist nicht signifikant, stellt aber einen klaren Trend dar. Unter dem unten genannten Link, findet man die Abbildungen zu den einzelnen Studienergebnissen im Kontext der einzelnen Trainingswochen 1-8.
Die Studie konnte aufzeigen, dass durch das exzentrische Training über die Dauer von acht Wochen eine signifikante Steigerung der Muskeldicke, des Fiederungswinkels und der Pmax stattfand. Trotz des nicht signifikanten Ergebnisses bei Pmax (im Vergleich 1. und 8. Woche Post-Training) konnte gezeigt werden, dass es einen Trend bezüglich der Erholung gibt. Es scheint so, als könne die maximal mögliche Verbesserung der Pmax nur nach ausreichender Erholung auftreten.
Die Aktivierung von Satellitenzellen und die Proliferation könnten dabei eine Rolle spielen, denn sie sind unter anderem auch für den Umbau des Muskels mit verantwortlich. Die Erhöhung der Satellitenzellen nach einem Widerstandstraining kann laut einer Studie von Kadi et al. aus dem Jahr 2004 bis zu 60 Tage betragen (wenn kein weiterer Trainingsreiz gesetzt wird).
Abschliessende Diskussion und Fragen:
Leider fehlt zur Einordnung der Studienergebnisse die Information, ob es sich bei den Radfahrern um Experten oder Novizen gehandelt hat. Die hohen Kraftwerte sprechen dafür, dass erfahrene Radsportler an der Studie teilnahmen, die ihr Pmax innerhalb von 8 Wochen Training + 8 Wochen Pause um 9±2% steigern konnten. Wenn dies der Fall ist wäre es interessant zu untersuchen, wie sehr Novizen von solch einem Training profitieren.
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