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Wohlbefinden

Warum ein kurzes, hochintensives Krafttraining (HIT) einmal pro Woche für maximale Fitness und Gesundheit sorgt

Warum ein kurzes, hochintensives Krafttraining (HIT) einmal pro Woche für maximale Fitness und Gesundheit sorgt
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ie aktuelle wissenschaftliche Forschung zeigt, dass es in Bezug auf die Verbesserung der "Gesundheit und Fitness" keinen zusätzlichen Nutzen bringt, wenn man jede Woche stundenlang trainiert, insbesondere wenn es sich um mittel-intensive Ausdaueraktivitäten handelt. Bewegung bei niedriger Intensität (bspw. Wandern) hingegen sind sehr gesund und sollten jeden Tag eingebaut werden. Die Ergebnisse diverser anerkannter Studien zeigen, dass aus gesundheitlicher Sicht ein intensives Krafttraining von wenigen Minuten pro Woche, die Bildung von allen wichtigen Muskelenzymen stärker anregt als Ausdauertraining oder moderat durchgeführtes Krafttraining, das mehrere Stunden pro Woche verschlingt. Noch erstaunlicher ist die Tatsache, dass mit einem solch kurzen, aber intensiven Krafttraining das kardiovaskuläre System besser trainiert wird als mit Trainingsformen im niederigen oder moderaten Intensitätsbereich. Zugleich werden eine Vielzahl anderer Elemente des Stoffwechsels angeregt, welche einzigartige Gesundheitseffekten bewirken, die mit konventionellem Training nicht erreichbar sind. Bedenkt man zusätzlich, dass Aktivitäten wie das Laufen oft zu einem höhen körperlichen Verschleiß führen, dann erscheint es regelrecht sinnlos, sich diesem Risiko auszusetzen, um seine Fitness und Gesundheit zu verbessern [1,2,3,4,5,6].

  • Niedrigintensive steady-state-Aktivitäten wie Joggen oder Radfahren auf dem Ergometer sind nicht die beste Art, um sein kardiovaskuläres System zu verbessern, weil bei diesem sog. aeroben Training nicht alle Komponenten des Metabolismus miteinbezogenen werden.
  • Trainiert man ausschließlich im niedrig-intensiven Bereich (=aerobes Ausdauertraining) werden unsere Glykogenspeicher in den Muskeln niemals nennenswert geleert. Dies hat zur Folge, dass die Insulinsensitivität mit der Zeit abnimmt und man sich hierdurch einem erhöhten Risiko für Herzerkrankungen und Diabetes aussetzt- genau das, was viele Menschen glauben mit einem niedrig-intensiven, Steady-state-Training vermeiden zu können. Erschwerend kommt hinzu, dass aufgrund der unzureichenden Belastung langfristig ein Muskelabbau stattfindet, der diesen negativen Effekt weiter verstärkt (dieses Phänomen konnte anhand mehrerer Studien belegt werden).
  • Hoch-intensives Training (HIT) stellt die beste Art dar, um das kardiovaskuläre System zu trainieren. Und nicht nur das, es lassen sich beachtliche gesundheitliche Vorteile erzielen, weil diese Form des Trainings den Stoffwechsel (Metabolismus) auf eine gesamtheitliche Weise anregt, die sich mit einem niedrig-intensiven Training nicht verwirklichen lassen.
  • Nicht das Herz und das kardiovaskuläre System stehen im Zentrum eines gesunden Stoffwechsels, sondern das Muskelsystem. Denn genau dort passiert alles, was zu gesamtheitlich positiven gesundheitlichen Veränderungen führt. Hierzu gehören: Eine verbesserte Muskelansteuerung durch das zentrale Nervensystem [7], Entgiftung Bewegung der Lymphflüssigkeit [8], Unmittelbar gesteigerte Fettverbrennung durch erhöhte Stoffwechselrate [9], Langzeit erhöhte systemische Fettverbrennung [10], Erhöhte Insulinsensitivität [11], Verringerte Alltagsängste, gesteigertes Erinnerungsvermögen und Wahrnehmung [12], Verringerte Müdigkeit und gesteigerte Ausschüttung von Wohlfühlhormonen [12], Erhöhte Knochendichte [13], 200-700% erhöhte Ausschüttung von Wachstums Hormon (hGH ) und Testosteron [14] und zu guter letzt ein um 44% verringertes Risiko eines verfrühten Todes [15,16]
KRAFTTRAINING KANN SEHR WOHL HEILSAM SEIN... ABER DIE MEISTEN VON IHNEN WERDEN SICH SICHERLICH FRAGEN, WIE UM GOTTES WILLEN KANN ICH MIT REINEM KRAFTTRAINING MEIN HERZ-KREISLAUF-SYSTEM UND MEINE ALLGEMEINE GESUNDHEIT VERBESSERN? IST DAS ÜBERHAUPT UND MIT NUR WENIGEN MINUTEN PRO WOCHE MÖGLICH?

Ja, das funktioniert. Und um die Frage besser beantworten zu können, müssen wir uns zuerst von der Frage distanzieren, wie viel Sport und Bewegung wir potentiell bewältigen können, und uns die Frage stellen, wie wenig Trainingsaufwand nötig ist, um positive Resultate auf Fitness und Gesundheit zu bewirken.

Die Ergebnisse diverses Studien zeigen hierzu ein einheitliches und verblüffendes Bild, da der Gesamtumfang des erforderlichen Trainings deutlich niedriger ist als bislang empfohlen [1,2,3,4,5,6]. So lässt sich etwa mit einem 6-minütigem hoch-intensiven Krafttraining, welches einmal pro Woche durchgeführt wird, eine höhere Steigerung der aeroben Kapazität (=Vo2max als Mass für den Fitnesszustand) erzielen als mit einem konventionellen niedrig-intensiven Ausdauertraining, welches im Schnitt ca. 98% mehr Zeit in Anspruch nimmt.

Wie ist das möglich?

Hierzu muss man verstehen, dass mechanische Arbeit, mechanische Arbeit ist: Das bedeutet, unsere Organe wie Herz und Lunge können nicht unterscheiden, ob unsere Muskeln beim Joggen oder an der Beinpresse beansprucht werden. Herz und Lunge wissen nur, wie hoch der aktuelle Energiebedarf ist und versuchen diesem gerecht zu werden. Es spielt also keine Rolle, ob eine 30-sekündige, intensive Muskelanstrengung ausschliesslich den Unterkörper belastet wie z.B. beim Radfahren oder den Oberkörper wie etwa bei Klimmzügen. In beiden Szenarien handelt es sich um mechanische Arbeit, welche unsere Muskeln verrichten. Und genau diese mechanische Arbeit ist der Schlüsselfaktor für alle metabolischen Prozesse, die in unseren Zellen ablaufen.

Um auf die Frage zurückzukommen, wie ein Training, das etwa nur 2% der Zeit eines konventionellen Workouts beansprucht, dieselbe oder sogar besserer aerobe (kardiovaskuläre) Leistungssteigerungen erzielt, kann man eine einfache Antwort geben: weil es sich bei intensivem Krafttraining um eine sehr grosse Muskelanstrengung handelt, welche einen sehr hohen Reiz auslöst. Das bedeutet, je stärker man sich verausgabt, desto grösser der Reiz und desto grösser der Trainingseffekt. Was im Umkehrschluss bedeutet, je grösser die Muskelanstrengung, desto geringer ist auch die notwendige Dauer der Aktivität. Demzufolge ist es nun wichtig zu verstehen, dass eine Sprint-Einheit (aber eben auch eine Kraftübung, bei weitaus geringerem Verletzungsrisiko), welche man maximal 60 Sekunden aufrecht erhalten kann, einen besseren kardiovaskulären Reiz darstellt, als ein 60-minütiger Dauerlauf. Der Grund hierfür liegt darin, dass alle Muskelnfasertypen einer stärkeren Gesamtbelastung ausgesetzt sind, und ebenso die Energiesysteme, welche unsere Muskeln unterstützen. Dies ist bei niedrig-intensivem Aktivitäten nicht der Fall und der Reiz ist zu klein, um alle positiven Adaptionen auf Fitness und Gesundheit hervorzurufen.

⟶ Erfahre mehr über unsere Muskelfasern...

High Intensity Strength Training (HIT) aus wissenschaftlicher Perspektive
Hochintensives Krafttraining (HIT) - Eine umfassende metabolische Optimierung für Fitness & Gesundheit, wissenschaftlich erwiesen und unschlagbare in Effizienz und Effektivität

Wieso hoch-intensives Krafttraining auch Ausdauertraining ist.

Betrachtet man unseren Stoffwechsel im Detail, so zeigt sich deutlich, dass das konventionelle aerobe Training eine körperliche Aktivität mit geringer Intensität ist, bei der die Mitochondrien ihre Arbeit in submaximaler Geschwindigkeit verrichten. Und das bedeutet, dass nur ein Teil des Stoffwechsels - das aerobe System - aktiviert wird, um Energie zu erzeugen. Dennoch sind mit dieser sehr spezifischen Stoffwechselanpassung über mehrere Jahrzehnte hinweg unzählige gesundheitsfördernde Effekte verbunden worden. Der Unterschied zwischen aerober und kardiovaskulärer Konditionierung (aerob) verwischte sich bald, und die beiden Begriffe galten als synonym. Man sollte jedoch bedenken, dass das Herz-Kreislauf-System immer aktiv ist. Selbst wenn Sie am Bürotisch sitzen und mit jemandem telefonieren. Man macht also immer "Kardio", wenn man etwas tut - aber auch, wenn man gar nichts tut. Das Herz und die Blutgefässe unterstützen die Zelle als Ganzes. Wenn man sich auch die Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Stoffwechselzyklen anschaut, wird klar, dass man sie nie klar voneinander trennen kann, sie laufen immer gleichzeitig und in Kombination ab. Entsprechend steht jede Komponente des Stoffwechsels in direktem Zusammenhang mit dem Herz-Kreislauf-System. Eigentlich ist Krafttraining der beste Weg, nicht nur das Herz-Kreislauf-System zu trainieren, sondern auch verschiedene andere positive Gesundheitseffekte zu erzielen, die mit keiner anderen Trainingsform erreicht werden können. Denn im Gegensatz zum aeroben Training bezieht das hochintensive Krafttraining alle Komponenten des Stoffwechsels mit ein und regt sie zu einem effizienteren Funktionieren an, sowohl den Stoffwechsel im Cytosol (dem flüssigen Teil der Zelle, ohne Sauerstoff) als auch den Stoffwechsel in den Mitochondrien (d.h. mit Sauerstoff). Es ist auch wichtig zu verstehen, dass sich die notwendigen Hilfssysteme (einschließlich des aeroben Systems) erst mit zunehmender Muskelkraft an neue Anforderungen anpassen. Dies erklärt unter anderem, warum viele Menschen, die mit zunehmendem Alter Muskelmasse verlieren (ein als Sarkopenie bezeichneter Alterungsprozess), nicht nur an Kraft, sondern auch an Ausdauer verlieren, was oft schwerwiegende gesundheitliche Folgen hat.

Wieso hoch-intensives Krafttraining auch Ausdauertraining ist.
Wieso hoch-intensives Krafttraining auch Ausdauertraining ist.

Achtung: Ab hier nur noch für Ober-Nerds

Die folgende Fakten über unseren Metabolismus zeigen, wie die einzelnen Stoffwechselprozesse im Detail ablaufen. Das zeigt euch genau, wieso nur ein intensives Krafttraining alle Komponenten der Stoffwechseltätigkeit optimiert und so die Gesundheit positiv beeinflusst.

Damit ein Muskel Kontraktionsarbeit verrichten kann, braucht er Energie. Der Prozess, der für die Mobilisierung, den Transport sowie und Zurverfügungstellung von Energie in den Muskelzellen verantwortlich ist, wird als Stoffwechsel (auch Energiestoffwechsel oder Energiebereitstellung) bezeichnet und findet in unseren Zellen statt.

Für diese Energiebereitstellung stehen grundsätzlich zwei unterschiedliche Mechanismen zur Verfügung. Zum einen die aerobe Energiebereitstellung , bei der Energie unter Sauerstoffverbrauch freigesetzt wird. Dies läuft in den sogenannten Mitochondrien, unseren Zellkraftwerken, ab.

Und zum anderen die anaerobe Energiebereitstellung (ohne Zuhilfenahme von Sauerstoff), bei welcher Milchsäure (Laktat) produziert wird und die außerhalb der Mitochondrien im so genannten Zytoplasma abläuft. Da diese Energiebereitstellung in unseren Zellen stattfindet, welche wiederum über den Blutkreislauf mit unserem kardiovaskulären System verbunden sind, ist es ausgeschlossen, einzelne Stoffwechselvorgänge wie den aeroben und anaeroben Mechanismus losgelöst voneinander zu betrachten. Genau aus diesem Grund lässt sich auch die Gesamtleistung des kardiovaskulären Systems nur dann verbessern, wenn man alle Komponenten der Stoffwechseltätigkeit innerhalb der Körperzellen optimiert. Leider passiert genau das bei niedrig-intensivem Ausdauertraining, es werden diverse Komponenten der Stoffwechseltätigkeit vernachlässigt und auch das kardiovaskuläre System wird nicht optimal trainiert.

Zurück zum Stoffwechsel:

In einem ersten Schritt gelangt die Energie in unsere Zellen in Form von Glukose, einem Zucker, der durch den Abbau der Nahrung gewonnen wird (die bevorzugten Makronährstoffe des Körpers für die Herstellung von Glukose sind Kohlenhydrate, aber der Körper kann Glukose auch aus anderen organischen Substanzen gewinnen, wenn nicht genügend Kohlenhydrate aufgenommen werden). Sobald die Glukose in die Zelle gelangt ist, wird sie durch etwa 20 chemische Reaktionen verarbeitet, bis sie sich in eine Substanz namens Pyruvat verwandelt hat. Dieser Prozess findet im Rahmen der anaeroben Energiegewinnung statt. Das Pyruvat wird dann zu den Mitochondrien transportiert, die es in einem komplexen Prozess über den Citratzyklus und die Atmungskette verstoffwechseln. Dort wird das Pyruvat in insgesamt 36 ATP-Moleküle umgewandelt (ATP = Adenosintriphosphat, die Speicherform von Energie, die Stoffwechselprozesse überhaupt erst ermöglicht). Dieser Prozess wird als aerobe Energiebereitstellung bezeichnet.

Der Citratzyklus und die Atmungskette können zwar eine Menge Energie in Form von ATP erzeugen, sie laufen aber vergleichsweise langsam ab. Im Gegensatz dazu produziert die Glykolyse - ein Prozess, bei dem im Zytosol Glukose in wenigen Schritten in Pyruvat umgewandelt wird - zwar nur zwei ATP Moleküle, aber dafür vollzieht sie sich deutlich schneller als der Citratzyklus und die Atmungskette, was in einer einer lebensbedrohlichen Situationen oder bei extremer Erschöpfung unabdingbar wird. Wenn man gut konditioniert ist, kann in einer solchen Notsituation, dieser glykolytische Zyklus beschleunigt werden und die aktiven Muskeln können über einen längeren Zeitraum mit Energie versorgt werden. Weil man auf diese Weise aber mehr Pyruvat bildet als es im Rahmen des aeroben Zyklus (in den Mitochondrien) verbraucht werden kann, sammelt sich Pyruvat an und wird durch die sogenannte Laktat-Dehydrogenase in eine Substanz namens Laktat umgewandelt. Hält eine solche Situation an, entwickelt sich eine Laktatazidose, was sich in Muskelbrennen äußert und schliesslich dazu führt, dass die Aktivität eingestellt werden muss, wenn das Laktat-Level eine gewisse Schwelle überschreitet. Es ist jedoch auch möglich aus dem Laktat, das über die Muskeln ins Blut und so in die Leber gelangt, neuen Treibstoff für die arbeitende Muskulatur zu bilden. Das passiert in der Leber, welche Laktat zurück in Pyruvat umwandelt, bevor dann über die Glukoneogenese neue Glukose als Energielieferant gebildet wird (dieser Zyklus ist auch als Cori-Zyklus bekannt).

Der Zitratzyklus und die Atmungskette können viel Energie in Form von ATP erzeugen, aber sie laufen vergleichsweise langsam ab. Die Glykolyse - ein Prozess, bei dem Glukose in wenigen Schritten im Zytosol in Pyruvat umgewandelt wird - produziert dagegen nur zwei ATP-Moleküle, aber das viel schneller als der Zitratzyklus und die Atmungskette, die sich in einer lebensbedrohlichen Situation oder bei extremer Erschöpfung befinden. Wenn Sie gut konditioniert sind, kann dieser glykolytische Zyklus in einem solchen Notfall beschleunigt werden und die aktiven Muskeln können über einen längeren Zeitraum mit Energie versorgt werden. Da auf diese Weise mehr Pyruvat gebildet wird, als im aeroben Zyklus (in den Mitochondrien) verbraucht werden kann, wird Laktat umgewandelt. Hält eine solche Situation an, entwickelt sich eine Laktatazidose, die sich in einer Muskelverbrennung manifestiert und letztlich dazu führt, dass die Aktivität bei Überschreiten eines bestimmten Laktatspiegels gestoppt werden muss. Es ist aber auch möglich, aus dem Laktat, das über die Muskeln ins Blut und damit in die Leber gelangt, neuen Brennstoff für die arbeitenden Muskeln zu gewinnen. Dies geschieht in der Leber, die das Laktat wieder in Pyruvat umwandelt, bevor über die Glukoneogenese neue Glukose als Energielieferant erzeugt wird (dieser Zyklus wird auch als Cori-Zyklus bezeichnet).

Wichtig ist nun zu verstehen, dass nur anaerobes Training (d.h. hoch-intensives Training) die Glykolyse ankurbelt und man nur auf diese Weise erreicht, dass mehr Pyruvat in einer höheren Geschwindigkeit produziert wird, was wiederum den Citratzyklus massiv ankurbelt. Wenn man nun also lediglich ein niedrig-intensives (submaximales) Training absolviert, ist es nicht möglich, den aeroben Zyklus optimal zu nutzen. Nach einer hoch-intensiven Muskelanstrengung sammelt sich in der Erholungsphase Laktat in unseren Muskeln. Die Zelle verarbeitet das Laktat, indem sie es in Pyruvat zurückverwandelt, welches dann in die Mitochondrien gelangt, wo es anschliessend aerob verstoffwechselt wird. Das heisst nun, dass vor allem während der Regenerationsphase nach einem hoch-intensiven Workout, eine größere Stimulation des aeroben Systems stattfindet, als man durch konventionelles, niedrig-intensives Training erhält. Obwohl viele Menschen immer noch glauben, dass die Ansammlung von Laktat ein Zeichen dafür ist, dass der aerobe Stoffwechselweg nur suboptimal funktioniert, ist es in Wirklichkeit so, dass die Glykolyse Pyruvat immer schneller herstellt, als es im Citratzyklus genutzt werden kann. Das Enzym Pyruvatdehydrogenase (welches das Pyruvat zur Verarbeitung per Citratzyklus in die Mitochondrien transportiert) wird als geschwindigkeitslimitierendes Enzym bezeichnet, das heißt, dass seine Reaktionsgeschwindigkeit festgelegt ist. Es kann folglich nicht dazu veranlasst werden, schneller zu arbeiten, und wird immer langsamer sein als die anderen metabolischen Schritte in diesem Zyklus, ganz gleich, wie "aerob" fit man auch ist. Fakt ist also, dass man immer Laktat produziert, wenn man sich körperlich verausgabt. Mit anderen Worten: Laktat ist nichts, das man in irgendeiner Weise vermeiden könnte.

Das durch eine hoch-intensive Aktivität gebildete Laktat kann sogar konstruktiv genutzt werden, um unsere aerobe Kapazität zu erhöhen. Hierzu muss man verstehen, dass das aerobe System immer dann am besten funktioniert, wenn man sich von einer Laktatazidose erholt. Nach einem hoch-intensiven Workout ist der Körper noch eine Weile damit beschäftigt, das Pyruvat im System abzubauen - und genau das geschieht mithilfe des aeroben Anteils des Energiestoffwechsels. Zusätzlich werden immer dann, wenn Laktat gebildet wird (also genügend intensiv trainiert wird) Wasserstoffionen ins Blut freigesetzt.

Dort interagieren diese mit den Hämoglobinmolekülen, um deren Form zu verändern, damit sie ihre Affinität für Sauerstoff verlieren. Dies führt zu einer besseren Sauerstoffabgabe ins Gewebe. Trainiert man also regelmäßig in angemessener Intensität, führt dies dazu, dass man einen Stoff namens 2,3-Diphosphoglycerat (2,3 DPG) synthetisiert. Bei Menschen, die weit über dem Meeresspiegel leben (Bohr-Effekt) und bei denjenigen, die regelmäßig hoch-intensiv trainieren und deren Sauerstoffbedarf die momentan verfügbare Menge überschreitet, wird mehr 2,3-DPG synthetisiert. Dies ist eine weitere metabolische Adaptation, die nur ein hoch-intensives Training bewirken kann und die extrem wichtig fürs Überleben und die körperliche Funktionsfähigkeit ist.

Ein weitere wichtige und nach wie vor missverstandene metabolische Adaption, die bei hoch-intensiven Training stattfindet, ist der Fettsäurenstoffwechsel. Energie, die der Körper gerade nicht benötigt, wird in Form von Triacylglycerin in den Adipozyten (Fettzellen) gespeichert. Wenn der Körper unter Stress gerät und Energie benötigt, wie etwa bei Muskelanstrengungen oder in Notfallsituationen, regen die Hormone Adrenalin und Glukagon durch die Aktivierung des Enzyms hormonsensitive Lipase die Mobilisierung von Triacylglycerol an. Hormonsensitive Lipase setzt Fettsäuren ins Blut frei, wo sie sich zu einem Protein namens Albumin verbinden. Albumin transportiert diese Fettsäuren in die Muskeln, wo sie der B-Oxidation unterzogen werden und 35 ATP-Moleküle bilden. Darüber hinaus kann Glycerin, ein Zwischenprodukt, das bei diesem Vorgang entsteht in die Leber geleitet und in Glukose umgewandelt werden, die dann oxidativ weiterverarbeitet wird und dabei einen Ertrag von stolzen 96 ATP-Molekülen hervorbringt. Diese rege Stoffwechselaktivität wird nur durch hoch-intensives Training entwickelt und ist für unser Überleben wie auch für unsere körperliche Funktionsfähigkeit entscheidend. Dies sollte ein für alle Mal den Mythos entkräften, dass man bei hoch-intensiver Training kein Fett verbrennt.

⟶ Mehr über HIT und unseren Fettstoffwechsel...

Eine weitere einzigartige metabolische Anpassung, die während eines hochintensiven Trainings stattfindet, ist die Spaltung von Glykogen zur Energiegewinnung in der Skelettmuskulatur - die so genannte Glykogenolyse. Der Grund, warum dies so einzigartig ist, liegt darin, dass hoch-intensives Krafttraining die Insulinempfindlichkeit der Muskelzellen (welche den mit Abstand grössten Glykogenspeicher im Körper darstellen) wiederherstellt. Im Durchschnitt speichern Männer in der Leber etwa 70 Gramm Glykogen und in den Skelettmuskeln ca. 210 bis 220 Gramm; bei Frauen sind es etwa 20% weniger, wobei das Glykogen in den Muskelzellen auch nur dort verwendet wird, wohingegen das Glykogen in der Leber dazu dient, die Glukosehomöostase im Blut aufrechtzuerhalten, was langfristig durch ein ausgewogenes Verhältnis von Insulin und Glukagon reguliert wird.

Als wir Jäger und Sammler waren, waren wir beim Verzehr von Lebensmitteln am verletzlichsten. Infolgedessen entwickelten wir einen Mechanismus, der es uns immer noch ermöglicht, unseren Stoffwechsel innerhalb von Sekunden zu aktivieren. Genau dies wird durch die Glykogenolyse in unseren Skelettmuskeln erreicht. In Notsituationen wird das in unseren Muskeln gespeicherte Glykogen sofort abgebaut und vor Ort zur Energiegewinnung verwendet. Durch hochintensives Training kann eine solche Notfallsituation künstlich ausgelöst und die Glykogenspeicher mobilisiert werden. Der Grund dafür ist, dass Muskelfasern, die sonst nur in einer Notsituation (z.B. bei einem Angriff oder einer Flucht) eingesetzt werden, auch beim hochintensiven Krafttraining aktiviert werden. Darüber hinaus stimulieren diese Muskelfasern die Ausschüttung von Stresshormonen wie Adrenalin und Noradrenalin. In solchen Notsituationen entleeren sich die Glykogenspeicher der Muskelzellen fast vollständig, d.h. Insulin wirkt auf die Zelloberfläche und sorgt dafür, dass eine Glukoseversorgung in den Muskel gelangt. Darüber hinaus aktiviert der gleiche Prozess, der die Glykogenolyse aktiviert, auch die hormonsensitive Lipase und die Mobilisierung von Fettsäuren für die Energiegewinnung. Das bedeutet also, dass bei hochintensivem Training sowohl Glukose als auch Fettsäuren ins Blut abgegeben werden. Das Blut transportiert sie zur B-Oxidation zur Leber und dann werden sie in die Mitochondrien gebracht, wo sie eindrucksvolle 96 ATP-Moleküle produzieren.

Viele Menschen versuchen ihren Insulinspiegel ausschließlich über die Ernährung in den Griff zu bekommen. Dies ist ein erster guter Schritt und wird durch ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Insulin und Glukagon erreicht und muss unbedingt langfristig verfolgt werden. Leider findet über die Ernährung keine Amplifikation bzw. Signalverstärkung wie bei einem hoch-intensiven Training statt. Das hoch-intensive Krafttraining bewirkt deshalb eine so deutliche Adaption des Stoffwechsels, weil es sowohl die Mobilisierung von Glykogen als auch hormonsensitiver Lipase auslöst - und zwar durch die sogenannte Verstärkungskaskade. In einer solchen Verstärkungskaskade aktiviert ein bestimmtes Enzym (oder Hormon) eine Reihe weiterer Enzyme, statt für sich alleine einen metabolischen Effekt zu erzeugen wie das bspw. bei einem Glucagonmolekül der Fall ist, das sich zuschaltet und die Freisetzung von lediglich einem Glukosemolekül vom Glykogen veranlasst. Auf der nächsten Stufe der Verstärkungskaskade können dann eine Vielzahl oder gar hunderte von Enzymen aktiviert werden. Jedes dieser hundert Enzyme aktiviert wiederum eine weitere Stufe der Kaskade und so weiter. Statt also nur ein Glucosemolekül nach dem anderen von der Glykogenkette abzuziehen, verstärkt sich die Aktivität eines Enzyms exponentiell, sodass man nun tausende von Molekülen gleichzeitig zur Energiegewinnung aufspaltet. Genau aus diesem Grund wird die Leerung des Glykogenspeichers, die durch starke Muskelbeanspruchung ausgelöst wird, enorm beschleunigt und ausgedehnt [17].

Die Natur hat uns diesen hochwirksamen Mechanismus geschenkt, um unsere Muskeln im Notfall durch eine Reihe von Enzymen, die eine Art Lawineneffekt auslösen, so schnell wie möglich mit einer großen Menge an Energie zu versorgen. (Gleichzeitig, während die Kaskade von Befestigungen Glykogen zur weiteren Verwendung abbaut, hindert ein anderes Enzym, das an der Bildung von Glykogen beteiligt ist, den Körper daran, Glykogen zu regenerieren. Somit können alle Energiesysteme des Körpers darauf hinarbeiten, das verfügbare Glykogen abzubauen und Glukose als Energie zu nutzen. Das bedeutet, solange das verfügbare Glykogen verbraucht ist, werden die Glykogenspeicher nicht wieder aufgefüllt). Dies bedeutet, dass solange das verfügbare Glykogen aufgebraucht ist, die Glykogenspeicher nicht wieder aufgefüllt werden. Durch die Glykogenolyse und die daraus resultierende Verstärkungskaskade greift das hochintensive Training die größten Glukosespeicher in unserem Körper an und mobilisiert sie so stark, dass der daraus resultierende Glukosemangel nach dem Training behoben werden muss. Dadurch entsteht eine Situation, in der die Insulinrezeptoren auf der Oberfläche der Muskelzellen empfindlicher werden und stärker reagieren, um einen solchen Mangel zu beheben. Je nachdem, wie leer die Speicher sind, kann es mehrere Tage dauern, bis die Reserven wieder aufgefüllt sind. Der Wiederauffüllungsprozess läuft über die normale Glykogensynthese ab, die keinen vergleichbaren Verstärkungsmechanismus nutzt. Aufgrund der erheblichen Entleerung der Glykogenspeicher bei hochintensivem Training bleibt die Insulinsensitivität nach dem Training wesentlich länger erhalten als bei allen anderen Trainingsformen (wie z.B. einem 60-minütigen Ausdauerlauf geringer Intensität, bei dem die Glukosespeicher kaum geleert werden). Wichtig ist aber nicht nur die Insulinsensitivität an sich, sondern auch die Auswirkungen, die dieser Prozess auf den Stoffwechsel hat. Sobald die Glykogenspeicher vollständig gefüllt sind, wird die Glykolyse gehemmt, weil sich Glukose im Körper anreichert. Ein hoher Glukosespiegel führt zu einer Fülle von Stoffwechselnebenprodukten, die die weitere Verwendung von Glukose als Energiequelle hemmen. Und das hat schwerwiegende Folgen: Wenn die Glykogenspeicher vollständig gefüllt sind, kann Glukose nicht mehr über die Glykogensynthese verarbeitet werden. Als Folge wird überschüssige Glukose als Fettreserve gespeichert. Bei hohem Glukosespiegel und vollen Glykogenspeichern wird auch das am Glukosestoffwechsel beteiligte Enzym Phosphofruktokinase gehemmt. Die Glukose gelangt nun erst im Glykolyse-Zyklus zu Fruktose-6-phosphat, dann wird sie über eine Reihe von Schritten in den Pentosephosphatweg geleitet, der die Glukose in Glykeraldehyd-3-phosphat (GP3), eine Vorstufe von Fett, umwandelt. Dann finden mehrere Stoffwechselvorgänge statt, deren Endergebnis die Bildung eines Coenzyms namens NADH ist, das zur Stimulierung der Fettsäuresynthese dient. Volle Glykogenspeicher, die mit einer erhöhten Kohlenhydrataufnahme verbunden sind, stimulieren sogar die Produktion von Fettsäuren, insbesondere in der Leber. Dies wiederum treibt die Menge des Very Low Density Lipoproteins (VLDL) in die Höhe, weil es das erste ist, was von Glukose in Fett umgewandelt wird. Dieses Lipoprotein sehr niedriger Dichte wird in LDL-Cholesterin umgewandelt, das ein Indikator für eine potenzielle Herzerkrankung ist.

Es bleibt die Erkenntnis, dass Trainingsformen mit niedriger oder mittlerer Intensität nicht in der Lage sind, die schnell kontrahierenden Muskelfasern zu aktivieren, die das meiste Glykogen speichern. Infolgedessen entleeren sich die Glukosereserven in den Muskeln nie. Die Glukose im Blut weiss nicht, "wohin sie geht" und wird schliesslich in Form von Körperfett gespeichert. Dies führt dazu, dass die Muskelzellwände ihre Insulinsensitivität verlieren. Die Zellwände entzünden sich aufgrund der grossen Insulinmengen, die der Körper produziert hat, um den hohen Glukosespiegel zu bewältigen. Der Körper bekämpft diese Entzündung schliesslich mit LDL-Cholesterin, was den Sportler niedriger bis mittlerer Intensität letztlich einem höheren kardiovaskulären Risiko aussetzt. Das mag zunächst widersprüchlich klingen, aber die Zelle, die bereits randvoll mit Glukose/Glykogen ist, senkt ihre Insulinsensitivität, um sich vor einer Überschwemmung mit noch mehr Glukose zu schützen. Denn zu viel Glukose führt zu einer Verzuckerung der Zelle und beeinträchtigt damit ihre Funktionsfähigkeit. Zudem entstehen durch den Stoffwechsel von überschüssiger Glukose oxidative freie Radikale, die starke Entzündungsreaktionen hervorrufen. Gleiches gilt für "zuviel" Insulin, das letztlich auch Entzündungen an den Gefäßwänden hervorruft. (Und auch hier versucht der Körper, Ablagerungen mit LDL-Cholesterin zu unterdrücken).

Zusammenfassend zeigen diese Prozesse unseres Metabolismus' also deutlich, wieso intensives Krafttraining die beste Art ist, um alle Komponenten der Stoffwechseltätigkeit zu optimieren.

Quellen:

  1. D. McGuff und J. Little (2014). 12 Minuten pro Woche - Der wissenschaftliche Beweis für die unschlagbare Effizienz des hochintensiven Krafttrainings. riva-Verlag.
  2. CNN-Nachrichten, 6. Juni 2005,
    http://edition.cnn.com/2005/
    HEALTH/06/06/sprint.training/
  3. E. F. Coyle, sehr intensives Übungstraining ist extrem kraftvoll und zeiteffizient Eine Mahnung. ebd. S. 1983-1984
  4. Professor Martin (MJ) Gibala, Zitat aus einem Interview mit dem CTV
  5. M. J. Gibala, J. P. Little, M. van Essen, G. P Wilkin, K. A. Burgomaster, A. Safdar, S. Raha und M. A. Tarnopolsky, Short-Term Sprint Interval Versus Traditional Endurance Training: Similar Initial Adaptations in Human Skeletal Muscle and Exercise Performance Journal of Physiology 57512006 : S: 901-1
  6. Professor Martin (M. Gibran, Zitat aus einem Online-Artikel,
    https://www.telegraph.co.uk/news/health/
    news/3319464/Six-minutes-of-exercise-
    a-week-is-as-good-as-six-hours.html
  7. Aagaard, P., Simonsen, E. B., Andersen, J. L., Magnusson, P., & Dyhre-Poulsen, P. (2002). Increased rate of force development and neural drive of human skeletal muscle following resistance training. Journal of Applied Physiology, 93(4), 1318-1326. doi:10.1152/japplphysiol.00283.2002
  8. Havas, E., Parviainen, T., Vuorela, J., Toivanen, J., Nikula, T., & Vihko, V. (1997). Lymph flow dynamics in exercising human skeletal muscle. The Journal of Physiology, 504(1), 233–239. https://physoc.onlinelibrary.wiley.com/
    doi/full/10.1111/j.1469-7793.1997.233bf.x
  9. Dolezal, B. A., & Potteiger, J. A. (1998). Concurrent resistance and endurance training influence basal metabolic rate in nondieting individuals. Journal of Applied Physiology, 85(2), 695–700. https://doi.org/10.1152/jappl.1998.85.2.695
  10. Zurlo, F., Larson, K., Bogardus, C., & Ravussin, E. (1990). Skeletal muscle metabolism is a major determinant of resting energy expenditure. Journal of Clinical Investigation, 86(5), 1423–1427. https://doi.org/10.1172/JCI114857
  11. Klimcakova, E., Polak, J., Moro, C., Hejnova, J., Majercik, M., Viguerie, N., … Stich, V. (2006). Dynamic Strength Training Improves Insulin Sensitivity without Altering Plasma Levels and Gene Expression of Adipokines in Subcutaneous Adipose Tissue in Obese Men. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 91(12), 5107–5112. https://doi.org/10.1210/jc.2006-0382
  12. O’Connor, P. J., Herring, M. P., & Caravalho, A. (2010). Mental Health Benefits of Strength Training in Adults. American Journal of Lifestyle Medicine, 4(5), 377–396. https://doi.org/10.1177/1559827610368771
  13. Academy, U. (2019). Training to Improve Bone Density in Adults: A Review and Recommendations. [online] The Sport Journal. Available at: http://thesportjournal.org/article/training -zur
    Verbesserung
    der Knochendichte bei Erwachsenen - eine Rezension und Empfehlungen/
    [Erschienen am 3. Juli 2019].
  14. Kraemer, W., Gordon, S., Fleck, S., Marchitelli, L., Mello, R., Dziados, J., … Fry, A. (1991). Endogenous Anabolic Hormonal and Growth Factor Responses to Heavy Resistance Exercise in Males and Females. International Journal of Sports Medicine, 12(02), 228–235. https://doi.org/10.1055/s-2007-1024673
  15. Paffenbarger, R. S., Hyde, R. T., Wing, A. L., Lee, I.-M., Jung, D. L., & Kampert, J. B. (1993). Die Assoziation von Veränderungen des körperlichen Aktivitätsniveaus und anderer Lebensstilmerkmale mit der Mortalität bei Männern. New England Journal of Medicine, 328(8), 538-545. https://doi.org/10.1056/NEJM199302253280804
  16. Kokkinos, P. (2012b). Physical Activity, Health Benefits, and Mortality Risk. ISRN Cardiology, 2012, 1–14. https://doi.org/10.5402/2012/718789
  17. J. G. Salway, Metabolism at a Glance, Kapitel 26. Glykogenolyse in der Skelettmuskulatur: "In der Leber wird die Glykogenlyse sowohl durch Glukagon als auch durch Adrenalin stimuliert, während im Muskel nur Adrenalin wirksam ist. In einer Krisensituation, wenn die Mobilisierung von Glykogen durch Adrenalin stimuliert wird, muss diese Reaktion sofort erfolgen Dies tritt durch die erstaunliche Verstärken Kaskade ein ...], bei der cyclisches AMP Adenosinmonophosphat eine wichtige Rolle spielt. Auf diese Art können nanomolare Adrenalin-Konzentrationen rasch eine große Anzahl an Glukose-Rückständen als Treibstoff für die Atmung freisetzen.« Ibid. lm Muskel wird die Glykogenolyse über die Verstärkungskaskade angeregt.[... Phosphorylase bildet Glucose-1-Phosphat, das in Glukose-6-Phosphat umgewandelt wird. Weil es dem Muskel an Glukose-6-Phosphat fehlt, wird es im Rahmen der Glykolyse vollständig in die ATP Produktion eingebunden. Da die Muskel-Hexokinase Glukose nicht gut verwerten kann, hat sie eine hohe Affinität zu Glukose und phosphoryliert bereitwillig mit 10 % der Glukoseeinheiten, die durch das Glykogen-Debranching-Enzym aus dem Glykogen gelöst worden sind und zu freier Glukose werden, wodurch sie in der Glykolyse verwendet werden kann. Es sollte vor Augen geführt werden, dass Adrenalin die Konzentration von zyklischem AMP erhöht, das nicht nur die Glykogenolyse stimuliert, sondern auch die Glykolyse im Muskel Ibid. Die glykogenolytische Kaskade zeigt, wie das ursprüngliche Signal, das ein einzelnes Adrenalinmolekül bereitstellt, im Laufe der Reaktionskaskade verstärkt wird, die eine große Anzahl an Phosphorylase-Moleküllen aktiviert, wodurch eine schnelle Mobilisierung von Glykogen stattfindet, die wie folgt abläuft: Ein Adrenalin-Molekül stimuliert Adenylylcyclasen, um mehrere Moleküle zyklisches AMP (CAMP) zu bilden. Jedes CAMP-Molekül gibt ein inaktives Tetrimer an zwei freie aktive Einheiten CAMP-abhängige Protein kinase ab (auch bekannt als Proteinkinase A). Dies erzeugt einen relativ bescheidenen Vergrößerungsfaktor von 2. Jedes aktive, CAMP-abhängige Proteinkinase-Molekül phosphoryliert und aktiviert mehrere Moleküle Phosphorylase-Kinase was Schritt drei wäre. An diesem Punkt reziproker Glykogenregulierung finden Synthese und Abbau statt. Fahren wir zunächst mit der Glykogenolyse fort, bevor wir mit einer Deaktivierung der Glykogensynthese abschließen. Jedes Molekül Phosphorylase-Kinase phosphoryliert jeweils mehrere inaktive Moleküle Phosphoamylase B, um die aktive Form von Phosphorylase A herzustellen damit der Glykogenabbau jetzt fortfahren kann."

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