Brandneu
Training bei langen Muskellängen und „Stretch-Mediated Hypertrophy“
– Führt passive Spannung in langen Sarkomeren zu mehr Hypertrophie?
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Intro und Disclaimer
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Was sind eigentlich Sarkomere?
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Aktive Spannung von Sarkomeren und die Length-Tension Relationship
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Passive Spannung von Sarkomeren und mögliche Mechanismen
- „Stretch-Mediated Hypertrophy“ -
„Operating Ranges“ und die „neutrale Lage“ von Sarkomeren
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Studienlage zum Training bei langen Muskellängen
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Anwendung in der Praxis, generelle Gedanken und Informationen
Intro und Disclaimer
Training bei langen Muskellängen und/oder „Stretch-Mediated Hypertrophy“ sind in aller Munde. Nicht nur weil Simon (Wissenistkraft) und ich Ende 2021 dazu ein Seminar gehalten haben, sondern weil es auch ein zunehmend aufkommendes Thema in der Wissenschaft ist. Es werden nämlich nach und nach neue Studien und Ergebnisse publiziert, die relativ vielversprechend scheinen und unter Umständen relevant für die Praxis und damit eure Gains sein könnten.
Doch was wissen wir eigentlich über diese Thematik? Ist es das neue Zünglein an der Waage für muskuläres „Extra“-Wachstum? Worauf beruht dieser scheinbar positive Hypertrophie-Effekt in gedehnter Position und was könnten mögliche Mechanismen sein? Wie sieht die momentane Studienlage dazu aus? Gibt es überhaupt eine oder ist das ganze doch eher wieder ein theoretisches Konstrukt? Auf all das möchte ich in diesem Artikel eingehen.
Doch bevor ich starte, ein kleiner Disclaimer vorneweg: seht diesen Artikel bitte nicht zwingend als allumfängliche Wahrheit an. Das Thema ist mit all seinen Facetten recht komplex und umfangreich und ich würde mir nicht anmaßen zu sagen, dass ich den genauen Durchblick habe (das hat zum jetzigen Zeitpunkt wahrscheinlich niemand) und der allwissende Experte in diesem Gebiet bin. In diesem Bereich gibt es noch einiges zu klären und die Daten- und Informationslage sollte nicht als vollständig angesehen werden. In diesem Artikel möchte ich lediglich mein „momentanes“ Wissen und Verständnis zum Thema, meine Annahmen und Interpretationen sowie Einschätzungen und Gedanken niederschreiben.
Bevor wir tiefer in die Thematik eintauchen, müssen wir uns erstmal mit den Basics auseinandersetzten, um ein besseres Verständnis zu bekommen.
Was sind eigentlich Sarkomere?
Die Antwort zu dieser Frage findet man wahrscheinlich in jedem Lehrbuch. Kurz und knapp gesagt ist ein Sarkomer die „kleinste“ kontraktile Einheit des Muskels (Schmidt et al. 2010), also das, was letztendlich dafür sorgt, dass sich eure Muskeln/Sarkomere zusammenziehen und aktiv Kraft/Spannung erzeugen. Wie das Ganze im Muskel aussieht, schauen wir uns im nächsten Schritt an.
Wie in Abb. 1 zu sehen ist, besteht ein Muskel aus mehreren Muskelfaserbündeln (Fascicle) (A) und diese Bündel bestehen wiederum aus mehreren Muskelfasern (Muscle Fiber) (B). Nimmt man die Muskelfaser (oder auch gerne mal Muskelzelle genannt) weiter auseinander, besteht diese aus vielen hunderttausenden Myofibrillen (C) und damit nähren wir uns auch schon recht zügig den Sarkomeren. Natürlich gibt es noch eine Menge anderer Bestandteile im Muskel, auf die ich aber nicht weiter eingehen werde.
Wie in Abb. 2 zu erkennen ist, besteht eine Myofibrille (D) aus mehreren aneinandergereihten Sarkomeren. In diesen Sarkomeren (E) finden wir unter anderem Myosin (dicke rote Stränge), die ca. 44% des Gesamtproteins im Sarkomer ausmachen und Aktin (dünne blaue Stränge / ca. 22% des Gesamtproteins), die auch Myofilamente genannt werden (Schmidt et al. 2010). Für uns wichtig ist noch Titin, das in Abb. 2 (E) als orangene Spriale zu erkennen ist, die an den vertikalen schwarzen Streifen (auch Z-Scheibe genannt) verankert ist und an das Myosin anheftet. Titin wird gerne als „elastische Feder“ bezeichnet und macht ca. 10% des Gesamtproteins aus.
Kurzfassung zur einer muskulären Kontraktion: während einer Kontraktion heftet sich Myosin (bzw. die Myosinköpfchen) an Aktin und zieht das Sarkomer zusammen (Kraft/Spannung entsteht).
PS: Wenn wir durch Krafttraining Hypertrophie der kontraktilen Elemente erzeugen, dann kommt es idR. Zu einer Zunahme an Sarkomeren in parallerer Anordnung. Dadurch wird die Myofibrille bzw. die Muskelfaser dicker und wir auch hoffentlich stärker. Es kann aber auch zu Hypertrophie in Serie kommen, wenn eine Zunahme an Sarkomeren der Reihe nach erfolgt. In diesem Fall wird die Myofibrille bzw. die Muskelfaser länger und die Verkürzungsgeschwindikeit schneller (Schoenfeld, 2021; Toigo, 2019).
Aktive Spannung von Sarkomeren und die Length-Tension Relationship
Die Length Tension Relationship oder zu deutsch „Kraft-Längen-Relation“ zeigt das Verhältnis zwischen der Länge eines Sarkomers und der möglichen Kraftentwicklung bei einer gewissen Länge an (Toigo, 2019).
Wie in Abb. 3 (Power, 2012) zu sehen ist, können Sarkomere je nach Länge bzw. Grad der Überlappung von Aktin und Myosin unterschiedlich viel aktive Kraft/Spannung erzeugen (Toigo, 2019).
Auf der x-Achse sehen wir hier die Länge bzw. den Zustand des Sarkomeres und auf der dazugehörigen y-Achse die Kraft/Spannung (Tension). Über dem Graphen mit von „a-e“ gekennzeichnet seht ihr bespielhaft Sarkomere (wie auch in Abb. 2 (E)) in verschiedenen Längen vereinfacht dargestellt. Drei Bereiche in diesem Graphen sind für uns nun wichtig und relevant: das Sarkomer (c) in der Mitte des Graphen zeigt den Bereich einer optimalen Überlappung von Aktin und Myosin (hier bei einer Länge von 2.1-2.2µm). In diesem Bereich, der idR. „Optimal length“ genannt wird, kann die größte aktive Kraft/Spannung erzeugt werden. Diese optimale Länge der Sarkomere wird beim Menschen auf 2,60 bis 2,80µm geschätzt (Gordon et al., 1966; Walker & Schrodt, 1973). Neben „Optimal length“ wird dieser Abschnitt auch gerne mal „Resting length“ oder „Plateau“ genannt. Links vom Plateau (gelb) befindet sich der Bereich des sogenannten „aufsteigenden Asts“, der im Englischen auch als „Ascending Limb“ bezeichnet wird. In diesem Bereich sehen wir, dass sich das Sarkomer verkürzt und es zunehmend zu einer „zu starken“ Überlappung (Sarkomere b und a ziehen sich immer stärker zusammen) von Aktin und Myosin kommt. Da wir hier nun keine optimale Überlappung mehr vorfinden, sinkt dementsprechend auch die aktive Kraft/Spannung, die das Sarkomer erzeugen kann. Ähnlich verhält es sich in dem Bereich rechts vom Plateau (grün), auch absteigender Ast/ „Descending Limb“ genannt. Hier sehen wir, dass sich das Sarkomer (d und e) immer weiter auseinanderzieht und die Überlappung von Aktin und Myosin verloren geht (Myosin kann nicht mehr an das Aktin andocken). Auch in diesem Fall sinkt die aktive Kraftproduktion.
Wem das alles zu kompliziert war, dem habe ich hier nochmal ein anschauliches Video verlinkt, das auf das Zusammenspiel von Aktin und Myosin in Bezug auf die Length Tension Relationship eingeht.
Gut, nun haben wir geklärt, wie Sarkomere bei verschiedenen Längen mehr oder weniger aktive Kraft/Spannung erzeugen können. Doch wo bleibt nun die passive Kraft/Spannung?
Passive Spannung von Sarkomeren und mögliche Mechanismen
- „Stretch-Mediated Hypertrophy“
Abb. 3 zeigt für uns nur die halbe erforderliche Wahrheit, denn der Auslöser für „Stretch-Mediated Hypertrophy“ liegt wahrscheinlich in der zusätzlichen generierten passiven Spannung, die ein Sarkomer während/neben der aktiven Spannung bei Dehnung bzw. zunehmender Länge erzeugt.
In Abb. 4 (Muscolino, 2016) sehen wir beispielhaft, wie passive Spannung durch Dehnung des Sarkomers die Gleichung beeinflussen könnte.
Auf ca. der Höhe des Plateaus (hier Resting length genannt) ist zu erkennen, wie an der x-Achse eine Kurve/Graph (braun) entspringt (passive Spannung). Diese Kurve steigt mit zunehmender Dehnung/Länge des Sarkomers an und beeinflusst damit die „gesamte Spannung“, die mit dem schwarzen Graphen gekennzeichnet ist (aktive Spannung (rot) + passive Spannung (braun) = gesamte Spannung (schwarz)). Die Kombination aus aktiver und passiver Spannung, die zusammengenommen zu mehr mechanischer Spannung führt, könnte wahrscheinlich der primäre Mechanismus dafür sein, warum Training bei langen Muskellängen als förderlich angesehen wird. Und hier komme ich noch einmal auf das Titin aus Abb. 2 zu sprechen. „Die elastische Kraft, die bei passiver Dehnung von den Titinmolekülen generiert wird, ist für ca. 50 % der gesamten passiven Spannung im Skelettmuskel verantwortlich. Die restlichen 50 % entstehen bei der Dehnung des extrazellulären Kollagennetzwerks.[…] Es nimmt auch die Funktion eines intrazellulären Längen- und Kraftsensors wahr. In dieser Funktion erfasst es mechanische Kräfte, speziell bei einer Dehnung. […] So ist das Titinmolekül mit über 20 verschiedenen Proteinen assoziiert, welche unter anderem in Signalkaskaden im Zusammenhang mit der Hypertrophie, der Proteinfaltung oder dem Proteinabbau involviert sind“ (Toigo, 2019, S.158-159).
Neben diesem wahrscheinlich ausschlaggebenden Mechanismus sei noch zu erwähnen, dass Training bei langen Muskellängen nicht nur das Dickenwachstum einer Muskelfaser beeinflussen kann, sondern auch das Längenwachstum und es so zu mehr gesamter Hypertrophie kommen könnte. Studien zeigen, dass exzentrisch akzentuiertes Training (Frenchi et al., 2014) und intensives Stretching (Freitas & Mil-Homes, 2015) zu einer Faserverlängerung führen kann. Nunes et al. 2020 (S.2) berichten in ihrem Review zudem darüber, dass Stretching allein Mechanismen wie „insulin like growth factor[…]mTOR pathways and protein synthesis“ triggern kann.
Es ist vielleicht noch interessant zu erwähnen, dass passive Spannung scheinbar nicht immer auf Höhe des Plateaus entspringt, wie es noch in Abb.4 zu sehen war. In Abb. 5 (übernommen von Andrew Vigotsky) wird nämlich gezeigt, dass der Ursprung der passiven Spannung zwischen verschiedenen Muskeln variieren kann, wie es bei Kurve 1#, 2#, 3# zu sehen ist (Friden & Lieber, 1998). So ist es evtl. möglich, dass unterschiedliche Muskeln früher oder später von passiver Spannung während einer Bewegung profitieren als anderer.
„Operating Ranges“ und die „neutrale Lage“ von Sarkomeren
Nun haben wir uns bereits einiges erarbeitet und unter anderem festgestellt, dass passive Spannung bei unterschiedlichen Längen eines Sarkomeres seinen Ursprung haben kann (vgl. Abb. 5) und mit zunehmender Länge bzw. Dehnung wahrscheinlich eine immer größer werdende Rolle einnimmt.
Jetzt stellt sich die Frage, ob jeder Muskel mit seinen Sarkomeren von passiver Spannung für Hypertrophie profitieren kann bzw. ob jeder Muskel überhaupt in der Lage dafür ist („Lage“, ist hier das Stichwort). Vorweggenommen, die Antwort lautet: „wahrscheinlich nicht“, zumindest nicht jeder Muskel gleichwertig. Ich werde im folgenden Abschnitt versuchen zu erklären, warum dies der Fall sein könnte.
Zunächst sollte man wissen bzw. bedenken, dass Sarkomere innerhalb verschiedener Muskeln auch unterschiedliche Ausgangslängen in „neutraler“ Position haben könnten. Was in diesem Kontext „neutral“ bedeutet, ist laut Vigotsky nochmal ein Thema für sich. Dennoch, nicht alle Sarkomere liegen in allen Muskeln immer optimal auf dem Plateau. Manche befinden sich z.B. eher auf dem aufsteigenden Ast, andere wiederum eher auf dem absteigenden Ast. Laut Toigo 2019 und Vigotsky scheinen nicht mal alle Sarkomere der gleichen Muskelfaser den gleichen Längenzustand z.B. zu Beginn einer Kontraktion aufzuweisen (aber wir wollen es mal nicht unnötig verkomplizieren).
Als nächstes kommen wir zu den „Operating Ranges“ von Sarkomeren bei Bewegungen. Die Operating Range zeigt im Grunde nichts anderes als die Längenveränderung eines Sarkomers während einer Bewegung an und über welchen Bereich sich diese erstreckt.
In Abb. 6 (Lieber & Ward, 2011) wird die Lage bzw. Länge der Sarkomere für Handgelenksflexoren als auch Extensoren bei Flexion und Extension gezeigt. Alle Abkürzungen im Graph mit „F“ stehen für Flexoren (Beuger) und alle mit „E“ für Extensoren (Strecker). Die Abbildung zeigt, dass sich die Sarkomere der Flexoren eher auf dem aufsteigenden Ast befinden, wohingegen sich die Sarkomere der Extensoren über alle drei Bereiche erstrecken (aufsteigender Ast, Plateau, absteigender Ast). Evtl. bedeutet dies, dass die Extensoren mehr passive Spannung als die Flexoren abbekommen könnten.
In Abb. 7 (Lieber & Ward, 2011) sieht man die Operating Ranges des lumbar Multifidus Muskels (Teil des Rückenstreckers). Zu erkennen ist, dass sich die Sarkomere dieses Muskels bei Extension (wenn der Rücken gestreckt bzw. begradigt wird) verkürzen und somit weniger Spannung erzeugen können und bei Flexion (Rundung des Rückens) aufs Plateau begeben, wo sie „optimal“ aktive Kraft erzeugen müssten. Beim Durchgehen dieser Informationen habe ich mich gefragt, ob dies unter anderem ein Grund dafür sein könnte, warum sich so viele beim Kreuzheben in eine eher leicht gerundete Position begeben und diese halten können als eine „gerade“ Position einzunehmen (Faktoren wie die Beweglichkeit einmal außen vorgelassen).
Eine recht aktuelle Studie (auf die ich später nochmal eingehen werde) von Maeo et al. 2020 zeigt die Operating Range des Semimembranosus (Hamstring Muskel) bei der Ausführung eines liegenden (Prone – dunkelgrau) und sitzenden (Seated - schwarz) Beinbeugers (Abb. 8). Wie zu erkennen ist, operiert der Muskel in der liegenden Position eher auf dem aufsteigenden Ast (eher verkürzte Sarkomere) bis hoch zum Plateau (optimale Länge für aktive Spannung). In der sitzenden Position hingegen kommt er vom Plateau und zieht weit runter in den absteigenden Ast, wo die Sarkomere stärker gedehnt werden sollten. Das restliche Training in dieser Studie unterschied sich bis auf die 2 verschiedenen Varianten nicht voneinander. Nach all den bisherigen Infos, die ich euch bis hierher gegeben habe, was würdet ihr sagen, bei welcher Beinbeuger-Variante hypertrophierte der Semimembranosus stärker?
Trommelwirbel…
Richtig, bei der sitzenden, in der der Muskel stärker gedehnt wurde und die Sarkomere bei einer längeren Länge operierten.
Die Ergebnisse dieser Studie erreichten statistische Signifikanz und
fielen prozentual 8.2 vs. 3.6% aus. Übrigens hypertrophierten in dieser
Untersuchung alle Hamstrings (Semimembranosus, Semitendinosus
und langer Kopf des Bizeps Femoris), die sowohl übers Knie- als auch
übers Hüftgelenk verlaufen, signifikant stärker mit der sitzenden Variante.
Bei diesen Muskeln sah die Operating Range übrigens fast genauso
aus wie beim Semimembranosus aus Abb. 8. Nur beim kurzen Kopf
des Bizeps Femoris fand man keine Unterschiede bzgl. Hypertrophie.
Dieser wird in der sitzenden Position aber auch nicht gedehnt, da er
lediglich das Knie-, nicht aber das Hüftgelenk kreuzt - die Beugung in
der Hüfte beim sitzenden Beinstrecker sollte ihn somit nicht wirklich
kümmern (vgl. Abb. 9).
Um auf meine Ursprüngliche Frage zurückzukommen: Können alle Muskeln von passiver Spannung profitieren und sind sie Überhaupt in der Lage dafür? Es scheint ganz auf die Länge der Sarkomere eines Muskels während einer Übung bzw. Bewegung anzukommen und ob diese in einer Position auf dem absteigenden Ast liegen bzw. operieren. Wie viel sie letztendlich von passiver Spannung profitieren könnte damit zusammenhängen, wie weit sie letztendlich in den absteigeden Ast hineinreichen. Denn wenn sie dies nicht tun und beispielsweise nur auf dem aufsteigenden Ast operrieren, ist es vorstellbar, dass sie weniger oder gar nicht von passiver Spannung profitieren (was aber nicht heißt, dass sie nicht hypertrophieren könnten – ich bitte dies niemals zu vergessen).
Chris Beardsley beschreib in einer Reihe seiner Artikel „How schould we train the…?“, warum es lohnenswert wäre auch Muskeln, die primär auf dem aufsteigenden Ast operieren, dennoch in langen Positionen zu trainieren (Stichwort: aktive Insuffizienz, Vorverkürzung des Muskels). Ich kann die Artikel nur wärmstens empfehlen, da sie themenübergreifend sehr umfangreich und detailliert sind. Ich verlinke euch hier mal die Beiträge zum Bizeps und Trapez, die wahrschenlich beide nicht von passiver Spannung profitieren.
Studienlage zum Training bei langen Muskellängen
Nun gab es wahrscheinlich genug theoretisches Fachsimpeln und nur bedingt konkrete Zahlen bzw. Ergebnisse hinsichtlich tatsächlich gemessener Hypertrophie. Genau das werden wir uns im nächsten Abschnitt einmal genauer anschauen. Vorweg sei aber gesagt, dass die Studienlage zum Training bei langen Muskellängen noch nicht überwältigend groß ist. Zumindest nicht so groß und umfangreich wie bei manch anderen Themen im sportwissenschaftlichen Kontext zum Kraftsport und Hypertrophie. Auch wenn immer mehr interessante Studien publiziert werden, werde ich thematisch etwas weiter ausholen.
Fangen wir mit zwei Bereichen an, die wahrscheinlich im Training der meisten Leser und Leserinnen nicht die aller höchste Priorität genießen, aber indirekt mit dem Thema dieses Artikels verbunden sind. Da wären 1. Stretching und 2. Isometrisches Training.
Nunes et al. 2020 zeigen in ihrem Review, dass Stretching durchaus einen positiven bzw. signifikanten Effekt auf muskuläre Hypertrophie haben kann. Von dem, was wir bisher in diesem Artikel gelernt haben, sollte dies zwecks passiver Spannung auch nicht komplett verwunderlich sein. Wichtig dabei ist aber etwas auf die Details und Nuancen einzugehen. Eigenständiges, leichtes-moderates, statisches Dehnen (wie man es bei ambitionierten Joggern gerne mal sieht, wenn sie an einer roten Ampel pausieren müssen und nicht gerade auf der Stelle weiter joggen) scheint keine nennenswerten Ergebnisse zwecks muskulärer Hypertrophie zu erzeugen. Studien hingegen, die beispielsweise mit
Hilfsapparaten (vgl. Abb. 10) wie einer beladenen Beinpresse oder speziellen Vorrichtungen arbeiten und wirklich intensives Stretching betreiben zeigen stellenweise positive Resultate in der Literatur (Mizuno, 2019; Freitas & Mil-Homes, 2015). Erst eine neulich publizierte Studie aus dem schönen Oldenburg von Warneke et al. 2022 zeigte positive Hypertrophie-Effekte mit einem intensiven
Stretching-Protokoll. So hypertrophierte die Stretching-
Gruppe mit 15.2% vs. 2.1% signifikant stärker als die
Kontrollgruppe im lateralen Kopf des Gastrocnemius
(Wade). Um eine Idee davon zu bekommen, was hier
mit „intensiv“ gemeint ist, ein kleiner Einblick in den
Ablauf der Studie: Gedehnt wurde mit einem Apparat
für das Sprunggelenk (vgl. Abb. 10 unten links) für täglich
60min., 7 Tage die Woche, für insgesamt 6 Wochen.
Die individuelle Schmerzskala sollte dabei bei einer
8 von 10 liegen. Well… ich glaube da wollte sich jemand
mit seinen kleinen Waden nicht abfinden.
Ebenfalls positive Effekte lassen sich stellenweise bei
der Nutzung von Inter-Set Stretching finden. Hier wird,
wie beispielsweise in einer Studie von Evangelista
et al. (2019) gezeigt wurde, die trainierte Muskulatur
zwischen den Sätzen für 30s bis nahe an die Schmerz-
grenze gedehnt. Evangelista et al. (2019) und
Silva et al. (2014) ermittelten hier vereinzelt signifikante Ergebnisse gegenüber Gruppen, die kein Inter-Set Stretching mit in ihr Training integrierten. Wadhi et al. (2021) hingegen konnten, trotz ähnlichen Protokollen, die Ergebnisse nicht reproduzieren.
Oranchuck et al. 2019 beschäftigten sich in ihrem Review zwar nicht mit dem Dehnen und Hypertrophie, dafür unter anderem mit isometrischem Training bei langen Muskellängen. So wurde gezeigt, dass isometrisches Training bei langen Muskellängen signifikant stärkere Hypertrophie als bei kürzeren Muskellängen erzeugt (wenn auch die Effektstärke nicht so berauschend war). In der Praxis könnte das z.B. bedeuten, dass eine isometrische Kontraktion am Beinstrecker in der untersten/gebeugten Position mehr Hypertrophie erzeugt als eine isometrische Kontraktion in der obersten/gestreckten Position.
Nun kommen wir zum Eingemachten: Richtiges Krafttraining (haha!) wie wir es kennen, lieben und ausführen…natürlich in Bezug auf lange Muskellängen und Hypertrophie. Den Anfang macht die bereits weiter oben vorgestellte Studie von Maeo et al. 2020. In dieser Studie wurde gezeigt, dass alle biartikulären Muskeln des Hamstring (also alle, die über Knie- und Hüftgelenk verlaufen) im sitzenden Beinbeuger signifikant stärker hypertrophierten (gemessen mittels MRT) als im liegenden Beinbeuger (14.1% vs. 9.3% für den gesamten Hamstring). Die Studie nutzte ein Within-Subject Design (ein Bein eines Probanden wurde immer liegend, das andere sitzend trainiert), was in meinen Augen ziemlich cool ist, da jeder Proband als seine eigene Kontrolle dient. Auf jeden Fall könnte man annehmen (oder zumindest spekulieren), dass ein längerer/gedehnter Hamstring (vgl. Abb. 8) in sitzender Position für die Ergebnisse verantwortlich war. Es sei nochmal anzumerken, dass das nicht für den kurzen Kopf des Bizeps Femoris galt (vgl. Abb. 9).
Wir bleiben bei Maeo et al., gehen aber ins Jahr 2022, in dem sie ihr Protokoll für den Hamstring direkt mal für den Trizeps angewandt haben. Auch hier zeigte
eine gedehnte Position beim Überkopf
Trizepsstrecken signifikant stärkere
Ergebnisse (MRT-Messung) als eine
Ausführung mit den Armen am Körper
angelegt (vgl. Abb. 11).
Die Operating Ranges in Abb. 12 zeigen, dass vor allem der lange Kopf des Trizeps (TB Long) in der Überkopf-Position (Overhead) weiter in den absteigenden Ast hinunterreicht als die neutrale Position (Neutral). In dem Fall könnte man die signifikanten Ergebnisse (28.5% vs. 19.6%) evtl. auf Stretch-Mediated Hypertrophy zurückführen.
Interessanterweise fielen die Ergebnisse der anderen beiden Trizeps-Köpfe (TB Lat u. TB Med) ebenfalls signifikant stärker für die Überkopf-Position aus, obwohl die Operating Ranges für diese Köpfe in beiden Positionen nahezu identisch waren und nicht auf dem absteigenden Ast liegen. Angesichts der Anatomie macht dies auch Sinn.
Stretch-Mediated Hypertrophy sollte diesen Teil der Ergebnisse also nicht erklären können. In einer ähnlich angelegten Studie zum Trizeps fanden Stasinaki et al. (2018) ebenfalls bessere prozentuale Ergebnisse für die Überkopf-Position beim Trizepsstrecken. Hier wurde allerdings keine Signifikanz ermittelt, was evtl. an der kleinen Probandenanzahl von 9 Teilnehmern lag.
Sato et al. 2021 untersuchten den Unterschied zweier Partial Range of Motion (das heißt, dass nur ein Teil der Bewegung ausgeführt wurde und nicht die gesamte Bewegung) bei Scott Curls mit Kurzhanteln in gedehnter und verkürzter Position hinsichtlich Hypertrophie im Bizeps (Ultraschall-Messung). Die gedehnte/gestreckte Position wurde mit Curls im Bereich von 0-50° absolviert, während die verkürzte Position mit einer Range of Motion von 80-130° trainiert wurde. Durch die gedehnte Position kam es in dieser Studie zu einer signifikant stärkeren Hypertrophie im Vergleich zum Training in der verkürzten Position (8.9% vs. 3.9%). Die Ergebnisse sind vor allem auf die Resultate im distalen Bereich (nahe zum Ellenbogen hin) des Bizeps zurückzuführen. Hier fand man die stärksten Unterschiede in puncto Hypertrophie unter allen ermittelnden Messpunkten. Persönlich hätte ich hier noch gerne eine volle Range of Motion Gruppe gesehen, da Scott Curls mit Kurzhanteln im obersten Bereich der Bewegung kaum Belastung bieten. Interessant wären auch noch zwei unterschiedliche Übungen im Vergleich gewesen, bei denen die Schulter in verschiedenen Positionen ausgerichtet sind (z.B. Scott Curls vs. Bayesian Curls). Streng genommen vorverkürzen nämlich Scott Curls den Bizeps bereits aufgrund der Schulterposition.
Die letzte Studie, die ich in diesem Rahmen vorstellen möchte, kommt von Pedrosa et al. 2021. In dieser Studie gab es 4 Gruppen, die am Beinstrecker trainierten. Zwei der Gruppen trainierten mit einer Partial Range of Motion.
Während die eine Gruppe in eher gedehnter Position (100-65°) trainierte, nutzte die andere Gruppe eine Range of Motion in eher verkürzter Position (65-30°) für den Quadriceps (vgl. Abb. 13). Die dritte Gruppe trainierte über eine volle Range of Motion und die vierte mischte die beiden Partial Ranges. Ermittelt wurde unter anderem Hypertrophie in verschiedenen Teilen des Quadriceps (Ultraschall-Messung).
In dieser Studie gab es Unmengen an Daten, deswegen „long story short“: das für mich auffälligste bzw. beeindruckendste Ergebnis war, dass die Partial Range of Motion Gruppe in gedehnter Position signifikant stärker Hypertrophierte erzielte als die Gruppe, die mit voller Range of Motion trainierte. Auch hier waren vor allem die Ergebnisse im distalen Bereich am stärksten ausgeprägt.
McMahom et al. 2013 führten ebenfalls eine Studie am Beinstrecker mit zwei Partial Range of Motion Gruppen durch (ähnlich wie bei Pedrosa). Hier wurden signifikant stärkere Ergebnisse (53% vs. 18%) im distalen Bereich für die Gruppe gefunden, die in der gedehnten Position trainierte.
Auch wenn es nicht unfassbar viele Studien sind (mir sind mit Sicherheit aber auch manche einfach nicht bekannt), hoffe ich dennoch, dass die vorgestellten Untersuchungen einen kleinen Einblick geben konnten.
Ich für meinen Teil denke, dass das Training bei langen Muskellängen auch aus Studiensicht Potential mit sich bringt und vielleicht doch einen Unterschied bei euren Gains machen könnte. Nichtsdestotrotz bedarfs es noch weiterer Untersuchungen in den kommenden Jahren. Deswegen würde ich mir für die Zukunft wünschen, dass
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Insgesamt noch mehr Studien für unterschiedliche Muskelgruppen zum Thema publiziert werden
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Vermehrt Partial Range of Motion in gedehnter Position gegen eine volle Range of Motion verglichen werden würden und
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Der Effekt von pausierten Reps in gedehnter Position untersucht wird.
Anwendung in der Praxis, generelle Gedanken und Informationen
Zunächst einmal möchte ich gleich betonen, dass dieser Artikel kein Schwarz-Weiß-Denken fördern soll. Das Wichtigste für euer Training ist:
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Sich kontinuierlich ins Gym zu begeben und
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Passende (nicht zwingend perfekte) Übungen für eine Muskelgruppe zu wählen und
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Möglichst hart und progressiv über einen langen Zeitraum,zu trainieren!
Völlig egal, ob in langen, mittleren oder kurzen Positionen. Ihr werdet in jeder Position Gains machen, das zeigen auch die Studien. Nichtsdestotrotz und wie schon erwähnt hat in meinen Augen das Training bei langen Muskellängen Potential. Wenn man sich etwas den Kopf darüber zerbrechen möchte (was ich persönlich sehr gerne tue), um evtl. ein paar extra bzw. schnellere Gains zu machen, dann kann man durchaus darüber nachdenken, wie man einen Muskel in eine längere Position bringen kann, um ihn dort zu belasten. Wie das Ganze dabei aussehen kann, wurde stellenweise ja schon in den Studien gezeigt. Das Einfachste wäre erst einmal mit einer möglichst vollen Range of Motion zu trainieren, um dort die gedehnte Position auf jeden Fall abzudecken. Eine volle Range of Motion ist zwar nicht gleich ein Garant für optimale Stretch-Mediated Hypertrophy (siehe Maoes Beinbeuger Studie, in der liegende und sitzende Leg Curls bei einer vollen bzw. gleichen Range of Motion ausgeführt wurden), aber zumindest ein Anfang. Wenn ihr euch in eurem Training beispielsweiße für Partials entscheidet, dann wäre es wahrscheinlich angebracht diese in der gedehnten Position auszuführen, um evtl. von Stretch-Mediated Hypertrophy zu profitieren. Dennoch werden auch Partials in der verkürzten Position Wachstum bringen (siehe Satos Scott Curl Untersuchung). Gerade die proximalen Teile eines Muskels scheinen mit jeder Range of Motion zu hypertrophieren. Eine volle Range of Motion oder Partials in gedehnter Position scheinen jedoch die distalen Anteile nochmal stärker anzusprechen (Link 1 u. 2). Ich denke wir können uns aber auch noch nicht zu 100% sicher sein, dass regionale Hypertrophie bei verschiedenen Belastungen für verschieden Muskeln auch unterschiedlich ausfallen könnte oder das Fasern eines Muskel vielleicht doch unterschiedlich angesprochen werden könnten, wenn sie in verschiedenen Bereichen trainiert werden. Bis dahin würde ich ein breites Spektrum in euer Training mit einbauen. Ansonsten scheut euch im Training nicht davor bzgl. langen Muskellängen einfach mal etwas herumzuprobieren. Ein sitzender Beinbeuger scheint gut zu sein, vielleicht versucht ihr es als nächstes noch mit etwas mehr Vorlage im Oberkörper (durch mehr Hüftbeugung), um den Stretch noch ein wenig zu intensivieren (Pro Tipp: das Ganze unter besagten Umständen einbeinig auszuführen kommt sehr gut ;)). Vielleicht versucht ihr es mal mit Incline Curls für den Bizeps statt „normalen“ Curls und wenn ihr es wissen wollt, dann macht ihr das Ganze noch am Kabel (von hinten kommend) statt mit Kurzhanteln. Liegendes statt sitzendes Beinstrecken (falls jemand das geeignete Equipment dafür hat, wie es hier im STARK Athletic Club zu sehen ist) wäre noch ein gängiges Beispiel für Training bei langen Muskellängen, zumindest für den Rectus Femoris.
Ich persönlich bin noch ein großer Fan davon Wiederholungen in der gedehnten Position aktiv zu pausieren (z.B. die unterste Position beim Kurzhantel Bankdrücken), da es mir als sehr sinnig erscheint, die Zeit in dieser Position noch etwas auszureizen.
Ich denke, dass selbst Dinge wie eine sauber ausgeführte und konzentrierte Exzentrik, um den Zielmuskel adäquat in den Stretch zubringen, bereits kleinere Unterschiede machen können. Und bevor ich es vergesse, auch Inter-Set Stretching von ca. 30s scheint einen Versuch wert zu sein und lässt sich leicht ins Training integrieren. Die Studienlage zeigt hier jedoch eher positive Effekte bei Anfängern.
Abschließende Worte
Ihr seht, es gibt mehr als genug Optionen, um einen Fokus auf die gedehnte Position während des Trainings zu legen.
Bedenkt jedoch auch, dass es durchaus noch andere Aspekte als lange Muskellängen gibt. Ein Muskel benötigt ebenfalls einen günstigen/großen Hebel, um Arbeit zu verrichten (Stichwort: Neuromechanical Matching). Einer der Gründe warum Kurhantel Überzüge (Start bei 180° Schulterflexion) wahrscheinlich eher eine Brust- und weniger eine Latissimus-Übung sind.
Ihr stellt euch wahrscheinlich völlig zurecht die Frage, welche Muskeln jetzt eigentlich vom Stretch profitieren? Chris Beardsley hat dazu einen Post auf Instagram verfasst, in dem er verschiedene Muskelgruppen zusammenfasst (die Graphen sollten euch jetzt keine Fragezeichen mehr aufwerfen ;)). Verweisen möchte ich auch auf die letzte Slide des Posts, in der angesprochen wird, dass verschiedene Messmethoden zur Ermittlung von Sarkomerlängen stellenweise noch recht unterschiedliche Ergebnisse produzieren. Auch Andrew Vigotsky spricht in seinem Artikel darüber, dass das Vermessen von Sarkomeren (vor allem in lebenden Objekten) noch in den Kinderschuhen steckt.
Ich möchte an dieser Stelle auch nochmal auf die weiter oben erwähnten Artikel von Beardsley hinweisen, die ebenfalls eine Menge Infos zum Thema liefern.
Beardsley hat zudem noch eine interessante Graphik zur Length-Tension Relationship und wie sich diese hinsichtlich passiver Spannung speziell bei exzentrischen Bewegungen verhalten könnte.
So, das soll es gewesen sein. Ein in meinen Augen recht komplexes, aber auch sehr spannendes Thema. Allein passende Quellen zu finden, sich durch diese durchzuarbeiten und sie auch richtig zu verstehen war stellenweise wirklich harter Tobak und ich will auch gar nicht ausschließen, dass ich evtl. auch mal etwas missverstanden habe.
Ich hoffe ihr hattet ein interessantes Leseerlebnis und konntet etwas an Wissen mitnehmen!
Update 08.09.2022
Loaded inter-set stretch may selectively enhance muscular adaptations of the plantar flexors (2022)
Derrick W. Van Every1, Max Coleman1, Avery Rosa1, Hugo Zambrano1, Daniel Plotkin1, Xavier Torres1, Mariella Mercado1, Eduardo O. De Souza2, Andrew Alto1, Douglas J. Oberlin1, Andrew D. Vigotsky3, Brad J. SchoenfeldID 1*
In dieser Studie nutzte man ein Within-Subject Design. Während ein Bein eines Probanden traditionelles Wadenheben ausführte, wurde das andere Bein unmittelbar nach einem Satz in der untersten Position der jeweiligen Übung für 20s gestretcht. Trainiert wurde für 8 Wochen jeweils 2x die Woche. Die 21 jungen Männer (Anfänger) führten je 4 Sätze (8-12RM) beim sitzenden und stehenden Wadenheben pro Einheit aus. Als Leicht „vorteilhaft“ erwies sich das Stretch-Training für den Soleus nach den Ultraschallmessungen hinsichtlich Hypertrophie. Die Messungen für den Gastrocnemius zeichneten hingegen kein klares Bild. Persönlich weiß ich nicht, wie viel Gewicht man in diese Studie legen sollte. Überzeugt haben mich die Ergebnisse nicht. Der Soleus wird weder beim sitzenden noch beim stehenden Wadenheben aktiv insuffizient, der Gastrocnemius beim sitzenden hingegen schon. Evtl. hat der Soleus einfach nur mehr „produktives“ Satz-Volumen während der Intervention im Vergleich zum Gastrocnemius abbekommen.
Placing Greater Torque at Shorter or Longer Muscle Lengths? Effects of Cable vs. Barbell Preacher Curl Training on Muscular Strength and Hypertrophy in Young Adults (2020)
João Pedro Nunes 1,*, Jeferson L. Jacinto 2, Alex S. Ribeiro 1,2, Jerry L. Mayhew 3, Masatoshi Nakamura 4, Danila M. G. Capel 2, Leidiane R. Santos 2, Leandro Santos 1, Edilson S. Cyrino 1 and Andreo F. Aguiar 2
Diese Studie untersuchte unteranderem den Unterschied zwischen Preacher Curls mit einer Langhantel und mit einer Ausführung am Kabel (siehe Abbildung).
35 Probanden (Anfänger) im Alter von 18-35 Jahren wurden dafür in 2 Gruppen eingeteilt. Trainiert wurde 3x pro Woche für 10 Wochen. Ausgeführt wurde ein 3x10-12RM (progressiv gesteigert über den Verlauf) und Hypertrophie wurde via Ultraschall ermittelt.
Sollte die Ausführung auf der Abbildung der tatsächlichen Ausführung in der Intervention entsprechen, dann trainierte die Gruppe am Kabel mit der größten Belastung in mittleren und verkürzten Positionen und streng genommen mit einer Art „Constant Tension“. Die Langhantel-Gruppe erfuhr die größte Belastung in eher gestreckterer Position und nahezu keine Belastung in der verkürzten Position. Nach dem Interventionszeitraum zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen. Die muskulären Zuwächse des Bizeps waren ähnlich (Langhantel = 8% vs. Kabel = 7%).
