Wir trainieren sie. Aber wieviel wissen wir über sie? Und wie können wir wissen welche Art von Muskelfasern wir in den Muskeln haben, die wir trainieren? Zu wissen, welchen Muskelfasertyp ein bestimmter Muskel aufweist, kann das Rätselraten, wie man ihn am besten trainiert, ersparen.

Muskeltypen

Unser Muskelgewebe besteht aus Fasern (Zellen), die hochspezialisiert auf das Erzeugen von Kraft sind. Muskelgewebe sorgt für Bewegung und Körperhaltung und erzeugt Wärme. Aufgrund bestimmter struktureller und funktioneller Eigenschaften kann das Muskelgewebe in unserem Körper in 3 Arten unterteilt werden: Herzmuskulatur, glatte Muskulatur und Skelettmuskulatur.

Herzmuskulatur

Herzmuskelgewebe bildet den Großteil der Wand des Herzens. Wie Skelettmuskulatur ist sie quergestreift. Anders als Skelettmuskulatur kann sie nicht bewusst kontrahiert werden und wird daher als unwillkürlich eingeordnet.

Glatte Muskulatur

Glattes Muskelgewebe befindet sich in den Wänden von Hohlgefäßen wie Blutgefäßen, Magen, Eingeweide und Blase. Glatte Muskelfasern sind üblicherweise unwillkürlich und nicht-quergestreift (glatt). Glatte Muskulatur kann wie Skelett- und Herzmuskulatur hypertrophieren (wachsen).

Skelettmuskel

Skelettmuskelgewebe ist an unseren Knochen befestigt. Es ist quergestreift, d.h. die Fasern (Zellen) weisen abwechselnde helle und dunkle Banden (Streifen) auf, die senkrecht zur Faserachse verlaufen. Skelettmuskelgewebe kann willkürlich angespannt oder entspannt werden.
Nicht alle Skelettmuskelfasern sind in Aufbau und Funktion gleich. Beispielsweise variiert die Farbe von Skelettmuskelfasern abhängig vom Myoglobingehalt (Myoglobin ist in Muskelgewebe enthalten, wo es Sauerstoff bindet und zur Energiefreisetzung bei der Muskelkontraktion bereitstellt).

Skelettmuskelfasern kontrahieren sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, abhängig von ihrer Fähigkeit, Adenosintriphosphat (ATP) zu spalten. Schneller kontrahierende Fasern können ATP besser spalten. Zusätzlich unterscheiden sich Skelettmuskelfasern hinsichtlich der Stoffwechselprozesse die sie benutzen um ATP zu bilden. Sie unterscheiden sich auch hinsichtlich ihrer Ermüdung. Aufgrund mehrerer struktureller und funktioneller Eigenschaften werden Skelettmuskelfasern in 3 Klassen eingeteilt: Typ I Fasern, Typ II B Fasern und Typ II A Fasern.

Typ I Fasern

Diese Fasern, auch langsam kontrahierende oder langsam oxidative Fasern genannt, besitzen große Mengen Myoglobin, viele Mitochondrien und viele Kapillaren. Typ I Fasern sind rot, spalten ATP langsam, haben eine langsame Kontraktionsgeschwindigkeit, sind sehr ermüdungsresistent und haben eine hohe ATP-Synthesefähigkeit mittels oxidativen metabolischen Stoffwechselwegen. Solche Fasern finden sich in großer Zahl in den Haltemuskeln des Nackens.

Typ II A Fasern

Diese Fasern, auch schnell kontrahierende oder schnell oxidative Fasern genannt, besitzen sehr große Mengen Myoglobin, sehr viele Mitochondrien und sehr viele Kapillaren. Typ II A Fasern sind rot, spalten ATP sehr schnell, haben eine schnelle Kontraktionsfähigkeit, sind ermüdungsresistent und haben eine hohe ATP-Synthesefähigkeit mittels oxidativen metabolischen Stoffwechselwegen. Solche Fasern finden sich beim Menschen nur selten.

Typ II B Fasern

Diese Fasern, auch schnell kontrahierende oder schnell glykolytische Fasern genannt, besitzen geringe Mengen Myoglobin, relativ wenige Mitochondrien, relativ wenige Kapillaren und große Mengen Glykogen. Typ II B Fasern sind weiß und erzeugen ATP mittels anaeroben Stoffwechselprozessen, weshalb sie nicht fähig sind, den Skelettmuskel kontinuierlich mit ATP zu versorgen. Sie ermüden schnell, spalten ATP schnell und haben eine hohe Kontraktionsgeschwindigkeit. Sie finden sich in großer Zahl in den Armmuskeln. preview

Abbildung einer Muskelfaser

Muskel und Muskelfasern


Die obere Abbildung zeigt den Aufbau eines Muskels. Das eingefügte Bild (braun) zeigt die schnell und langsam zuckenden Fasern: Heller = schnell zuckend; dunkler = langsam zuckend

Eigenschaften verschiedener Muskelfasern

Muskel und Muskelfasern


Muskelfasertypen

Die meisten Skelettmuskeln des Körpers sind eine Mischung aller 3 Fasertypen, aber ihr Anteil hängt von der typischen Muskelbelastung ab. Beispielsweise weisen Haltemuskeln des Nackens, Rückens und der Beine einen höheren Anteil an Typ I Fasern auf. Arm- und Schultermuskeln sind nicht ständig aktiv sondern werden üblicherweise kurzfristig für kraftintensive Abläufe wie Heben oder Werfen rekrutiert. Diese Muskeln besitzen einen höheren Anteil an Typ I und Typ II B Fasern.

Obwohl die meisten Skelettmuskeln eine Mischung aus allen 3 Fasertypen sind, sind alle Fasern einer motorischen Einheit gleich. Zusätzlich können die verschiedenen Fasern in einem Muskel je nach Gebrauch unterschiedlich beansprucht werden. Wird beispielsweise für eine Aufgabe nur eine schwache Kontraktion benötigt, werden nur Typ I Fasern von ihren motorischen Einheiten aktiviert. Wird eine stärkere Kontraktion benötigt, werden Typ II A Fasern aktiviert. Wird eine maximale Kontraktion benötigt, werden zusätzlich die motorischen Einheiten von Typ II B Fasern aktiviert. Die Aktivierung der verschiedenen motorischen Einheiten wird von Gehirn und Rückenmark gesteuert. Obwohl die Anzahl der verschiedenen Skelettmuskelfasern gleich bleibt, können ihre Eigenschaften verändert werden.
Schnelle Muskeln (Typ IIa) kontrahieren fünfmal schneller als langsame Muskeln und superschnelle Muskeln (Typ IIb) kontrahieren zehnmal schneller. Eine durchschnittliche Person besitzt circa 60% schnelle Muskeln und 40% langsam kontrahierende Fasern (Typ I). Die Faserzusammensetzung kann variieren, aber grundsätzlich besitzen wir alle 3 Fasertypen die trainiert werden müssen.

Veränderung des Fasertyps

Verschiedene Trainingsarten können Veränderungen der Muskelfasern bewirken. Ausdauersportarten wie Schwimmen oder Laufen bewirken eine graduelle Umwandlung von Typ II B Fasern in Typ II A Fasern. Die umgewandelte Muskelfaser weist leicht erhöhten Durchmesser, Mitochondrienzahl, Kapillaren und Kontraktionsstärke auf. Ausdauertraining hat Veränderungen des kardiovaskulären und Atmungssystems zur Folge wodurch der Skelettmuskel besser mit Sauerstoff und Kohlenhydraten versorgt wird, trägt allerdings nicht zum Aufbau von Muskelmasse bei. Training wie Gewichtheben etwa, das große Kraft für kurze Zeit erfordert, führt zu größeren und stärkeren Typ II B Fasern. Dies erfolgt aufgrund gesteigerter Synthese dünner und dicker Myofilamente. Das Ergebnis insgesamt ist die Ausbildung ausgeprägter Muskeln.

Du kannst Deine schnell kontrahierenden Muskeln mittels Plyometrie oder komplexem Training (einer Kombination aus Plyometrie und Gewichten) bis zur trainingsinduzierten Freisetzung von Wachstumshormonen aufbauen.

Wie man seine Faserzusammensetzung bestimmt

Ziel:

Das Ziel des Muskelfasertests ist, die Faserzusammensetzung eines für eine bestimmte Übung benutzten Muskels zu bestimmen. Zwei Testprotokolle werden beschrieben: Der Muskelfasertest nach Dr. F. Hatfield und der Muskelfasertest nach Charles Poliquin.

Du benötigst:

Um diesen Test durchzuführen benötigst Du:
  • Gewichte
  • einen Assistenten
  • eine Auswahl von Übungen

Wie man den Muskelfasertest nach Dr. F. Hatfield durchführt:

  • Bestimme Deine Maximalkraftwiederholung (1RM) anhand einer bestimmten Übung
  • Mache 15 Minuten Pause
  • Mache so viele Wiederholungen wie möglich mit 80% Deiner 1RM

Analyse:

  • Weniger als 7 Wiederholungen - Du hast vor allem schnell kontrahierende Fasern
  • 7 oder 8 Wiederholungen - Du hast einen gemischten Fasertyp
  • Mehr als 8 Wiederholungen - Du hast vor allem langsam kontrahierende Fasern

Wenn Du vor allem schnell kontrahierende Fasern hast, solltest Du mit schwereren Gewichten und niedrigen Wiederholungszahlen trainieren. Individuen mit langsamen Fasern hingegen sprechen besser auf leichtere Gewichte und höhere Wiederholungszahlen an.

Wie man den Muskelfasertest nach Charles Poliquin durchführt:

  • Bestimme Deine Maximalkraftwiederholung (1RM) anhand einer bestimmten Übung
  • Mache 15 Minuten Pause
  • Mache so viele Wiederholungen wie möglich mit 85% Deiner 1RM

Analyse:

  • Weniger als 5 Wiederholungen - Du hast vor allem schnell kontrahierende Fasern
  • 5 Wiederholungen - Du hast einen gemischten Fasertyp
  • Mehr als 5 Wiederholungen - Du hast vor allem langsam kontrahierende Fasern

Wenn Du vor allem schnell kontrahierende Fasern hast, solltest Du mit schwereren Gewichten und niedrigen Wiederholungszahlen trainieren. Individuen mit langsamen Fasern hingegen sprechen besser auf leichtere Gewichte und höhere Wiederholungszahlen an.