Auswirkungen der Ernährung und des Krafttrainings auf den Muskelaufbau im Vergleich zum Einsatz von Dopingmitteln

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Die Muskulatur des Menschen

3 Der Muskelzuwachs
3.1 Gründe für den Muskelaufbau durch Krafttraining
3.2 Rekrutierung und Frequenzierung
3.3 Biologische Prozesse bei der Hypertrophie

4 Zusammenwirken von Training und Ernährung
4.1 Krafttraining und der Trainingsreiz
4.2 Natürliche Nahrung und die Wirkung auf den Muskelaufbau

5 Anabolika und die Auswirkungen auf die Hypertrophie
5.1 Wirkung auf den Organismus
5.2 Nebenwirkungen
5.3 Vergleich natürliche Hypertrophie- Anabolika

6 Fazit

7 Literaturverzeichnis

8 Anhang

1. Einleitung

Im Rahmen meiner Facharbeit beschäftige ich mich mit dem Muskelaufbau, verursacht durch ein Zusammenwirken von sportlicher Aktivität in Form von Krafttraining und natürlicher Ernährung. Zusätzlich werde ich im weiteren Verlauf einen Vergleich mit dem Einsatz illegaler anaboler Substanzen heranziehen. Für einen erleichterten Einstieg in die Thematik werde ich zunächst die Skelettmuskulatur des Menschen beschreiben und daraufhin näher auf die biologischen Prozesse eingehen, die sich während und bereits vor dem Muskelaufbau vollziehen. Anschließend folgt eine Vorstellung der Trainingsgrundsätze, die den Muskelaufbau reizen. Dies wird in Verbindung mit der Aufnahme natürlicher Substanzen gebracht, die ebenfalls den Muskelzuwachs fördern. Darauf wird eine Vorstellung des Einsatzes von Anabolika folgen. Im Folgenden erläutere ich, wie sich dieser auf den Muskelzuwachs auswirkt und werde die Nebenwirkungen herausarbeiten. Schließlich wird der Bezug zu den Auswirkungen der natürlichen Ernährung und des Trainings hergestellt und beides miteinander in Verbindung gebracht. Bewusst wähle ich diese Reihenfolge und setze den Schwerpunkt der wissenschaftlichen Arbeit auf den natürlichen Muskelaufbau durch Sport und Ernährung ohne jegliche Zufuhr von künstlichen Präparaten. Ich halte es für besonders essentiell, die zahlreichen Nebenwirkungen anaboler Substanzen herauszustellen. Bekanntlich sind die Folgen von Anabolika immens und es sollte großer Wert auf die kritische Auseinandersetzung mit einer Einnahme derartiger Präparate gelegt werden. Es besteht die Notwendigkeit, über Grundkenntnisse bezüglich anaboler Steroide zu verfügen, wenn auch jeglicher Kontakt mit diesen für den fairen Leistungssport ausgeschlossen ist. Eine Konfrontation mit dem genannten Thema ist meines Erachtens unumgänglich, da aktuell immer wieder bekannte Hochleistungssportler auf illegale Substanzen zurückgreifen. Zwar erfordert der Muskelaufbau in natürlicher Form mehr Aufwand und Geduld, jedoch soll in dieser Facharbeit betrachtet werden, ob sich eine Einnahme von Anabolika mit teils tödlichen Nebenwirkungen überhaupt rentieren kann. Sicherlich gibt es auch vorteilhafte Auswirkungen derartiger Substanzen wie etwa ein überproportionales Muskelwachstum in relativ kurzer Zeitspanne, doch ich möchte insbesondere auf die Gefahren hinweisen, die ein Einsatz von Anabolika mit sich bringt. Ziel ist es daher, die scheinbaren Vorteile aufzudecken und herauszustellen, dass ein gesunder Körper auch ohne Doping durch gutes Training und die richtige Ernährung gesund und fit bleiben kann. Aus eigenen persönlichen Interessen in den Bereichen Biologie und Sport, die in diesem Themenzusammenhang direkt miteinander verknüpft werden können, habe ich mich für die Behandlung dieses Themas entschieden. Ein weiterer Grund, der mich dazu bewegte dieses Thema zu wählen, ist der immer wiederkehrende Bezug zur Aktualität. Immer mehr Menschen halten es der Ästhetik wegen für notwendig, Sport zu treiben und gezieltes Muskeltraining zu absolvieren. Nicht zuletzt aber steht der Muskelaufbau auch als Faktor, der die Gesundheit fördert, im Vordergrund.

2. Die Muskulatur des Menschen

Der Mensch besitzt etwa 656 Muskeln, von denen nicht alle bewusst gesteuert werden können. Man unterscheidet zwischen drei verschiedenen Arten der Muskulatur. Es gibt die unwillkürliche glatte Muskulatur, die speziell quergestreifte des Herzmuskels und letztlich die ebenfalls quergestreifte, willkürliche Skelettmuskulatur.¹ Das Krafttraining zielt auf den Aufbau der Skelettmuskulatur ab, die vom Zentralnervensystem aktiviert werden kann und dem menschlichen Willen unterliegt². Unter dem Lichtmikroskop wird eine quergestreifte Anordnung der Fibrillen in jeder Muskelfaser erkennbar, woher auch die Bezeichnung stammt. ³

Prinzipiell wird zwischen zwei unterschiedlichen Muskelfasertypen unterschieden. Zum einen gibt es die langsam zuckenden Typ-I-Muskelfasern, welche eine ausdauernde Funktion haben. Dieser Typ wird auch als rote Muskulatur bezeichnet, weil das Gewebe eine große Menge des roten Farbstoffs Myoglobin enthält. Dieser Farbstoff dient als Transportmittel und zugleich als Speicher für Sauerstoff. Innerhalb dieser Muskelfasern sind zahlreiche Mitochondrien, die sogenannten Kraftwerke der Zelle enthalten.⁴ Beim Krafttraining oder Bodybuilding ist vorrangig eine Betrachtung der Typ- II-Fasern erforderlich, weil diese ein nachweislich größeres Potenzial zur Muskelfaserverdickung aufweisen.⁵ Diese Muskulatur wird aufgrund geringer Menge an rotem Myoglobin auch weiße Muskulatur genannt. Beim Gewichtheben etwa wird primär die Maximal- und Schnellkraft trainiert. Durch die Typ-II-Fasern kann innerhalb einer kurzen Zeitspanne enorme Kraft aufgebracht werden, da Glukose hauptsächlich ohne Sauerstoff (anaerob) verbrannt wird, um eine schnelle Energieversorgung zu gewährleisten.⁶ Sprinter, die ebenso einen überwiegenden Anteil an Muskeltyp-II-Fasern besitzen, entwickeln in kurzer Zeit gewaltig hohe Kräfte. Jedoch ermüden diese Muskeln wiederum schneller weil das ATP, welches anaerob gewonnen wurde, bereits in Kürze aufgebraucht ist. Zugleich besitzt dieser Typ gegenüber den roten, langsam zuckenden Typ-I-Fasern ein größeres Potenzial zur Muskelfaserverdickung sowie eine höhere elektrische Erregbarkeit⁷, worauf die extreme und impulsive Leistung zurückzuführen ist. Im Normalfall besteht ein ausgewogenes Verhältnis zwischen den zuvor aufgezeigten Typen. Diesen ,,Zwischentypen‘‘ beider Fasern bezeichnet man als einen intermediären Typen. Die prozentuale Verteilung ist vorrangig genetisch bedingt, kann jedoch durch Sport in eingeschränktem Maße gelenkt werden. Ein Langläufer hat folglich überwiegend Typ-I-Fasern, wohingegen ein Sprinter oder auch ein Bodybuilder einen größeren Teil Muskeln des zweiten Typs besitzt.

Die Muskulatur wird durch ein Gegenspieler-Prinzip ausgemacht. Bei einem gezielten Krafttraining bleibt das physiologische Verhältnis von Beugern und Streckern (Agonisten und Antagonisten) eines Gelenkes erhalten und trägt daher zur Funktionsfähigkeit des jeweiligen Gelenkes bei.⁸ Die einzelnen Muskeln besitzen lediglich die Fähigkeit sich aktiv zusammenzuziehen, nicht aber können sie sich strecken. Bei Anstrengung des jeweiligen Gegenspielers, wie z.B. beim Trizeps der Bizeps, erfolgt eine passive Dehnung.⁹ Durch eine optimale Kooperation der Muskelgruppen untereinander ist eine fließende Muskelbewegung möglich. Für den koordinierten Bewegungsablauf sind des Weiteren Synergisten erforderlich. Diese ,,Mitspieler‘‘ gewährleisten auch komplexere motorische Bewegungen, bei welchen zugleich mehrere Muskelgruppen beansprucht werden.¹⁰ Ein Beispiel hierfür wäre etwa die Beugung des Hüftgelenks oder des Oberarms.

3. Der Muskelzuwachs

3.1 Gründe für den Muskelaufbau durch Krafttraining

Zur näheren Hinführung ist es von Bedeutung, warum ein Muskelaufbau vorteilhaft ist und aus welchen unterschiedlichen Gründen er angestrebt wird. Grundsätzlich stehen die Kriterien Ästhetik, Gesundheit und Aufrechterhaltung bzw. Steigerung der Leistungsfähigkeit im Vordergrund. Bei einem Krafttraining ist, wie der Name es besagt, eine gezielte Kräftigung des Muskelapparates das Ziel. Angewendet wird es des Weiteren in der Therapie und medizinischen Rehabilitation. Auswirkungen hat es außerdem auf den Herz-Kreislauf-Parameter. In dieser Hinsicht konnten bereits verringerte Blutdruckwerte festgestellt werden. Krafttraining steigert zusätzlich die Fitness und nicht zuletzt auch das allgemeine Wohlbefinden. Ein weiterer Grund für ein gezieltes Training zur Kräftigung der Muskelmasse besteht darin, dass die neuromuskuläre Reaktion des Körpers verbessert wird. Besonders im Alter ist ein intaktes Zusammenwirken der Nerven und Muskeln von Bedeutung. Natürlicherweise nimmt mit dem Alter auch die Leistung und Muskelmasse ab, wobei durch ein gezieltes Krafttraining diesem Schwund zumindest ein Stück weit entgegen gewirkt werden kann. Durch die Stärkung der Muskulatur kann der altersbedingte Muskelabbau (Sarkopenie) aufgehalten werden. Diese Begleiterscheinung des Alterns hängt mit einem Bewegungs- und Belastungsmangel zusammen.¹¹ Somit ‚‚kann der inaktive Mensch ein Drittel, manchmal sogar bis zu 40 Prozent seiner jugendlichen Muskulatur und Kraft eingebüßt haben. Gleichzeitig nimmt der Körperfettanteil erheblich zu‘‘¹². Somit ist auch letzteres ein Beweggrund zum Krafttraining. Der Aufbau der Muskeln wird demnach gefördert, um gleichzeitig die Fettanteilzunahme aufzuhalten. Selbst in Phasen der Entspannung kann durch das Krafttraining ein größerer Anteil an Kohlenhydraten verbrannt werden. Eine Studie der Zeitschrift ,,Human Biology‘‘ erforschte die metabolische Ruhe Rate (die Geschwindigkeit, mit welcher der Kalorienverbrauch des Körpers im Ruhezustand stattfindet) bei zusätzlicher Muskelmasse. Es stellte sich heraus, dass sich der Grundumsatz durch zusätzliche 1,4 Kilogramm an Muskelmasse um sieben Prozent erhöht hat.¹³ Ein weiterer Aspekt ist die Prävention. Im Bereich der Gesundheit kann der Rücken gestärkt und somit einige Erkrankungen wie z.B. Bandscheibenschäden oder Rückenschmerzen vorgebeugt werden. Letztlich ist auch das Streben nach sportlichem Erfolg für das Krafttraining entscheidend. In erster Linie wird auch aus diesem Zweck beim Bodybuilding oftmals auf anabole Präparate zurückgegriffen.

3.2 Rekrutierung und Frequenzierung

Bevor der Muskel beginnt zu wachsen, erfolgen auch auf neuronaler Ebene bestimmte Anpassungsprozesse (Adaptionen).¹⁴ Zuvor inaktive Muskelfasern müssen durch das Nervensystem optimal stimuliert werden, um aktiv mitzuwirken. Die Kraft wird somit in erster Linie gesteigert, weil nach und nach immer mehr Muskelfasern zum Kraftaufwand zur Verfügung stehen. Zurückzuführen ist dies auf die beiden Mechanismen Rekrutierung und Frequenzierung. Die Kraft der Kontraktion der Muskulatur hängt auch von der Fähigkeit des Nervensystems ab und davon, wie viele motorische Einheiten, d.h. die funktionellen Einheiten aus Nerv und den von ihm versorgten Muskelfasern, aktiviert sind. Bei der Rekrutierung wird die Anzahl der aktivierten motorischen Einheiten erhöht, wodurch eine schnellere Reaktionsfähigkeit möglich ist. Der Vorgang der Frequenzierung beschreibt hingegen, dass die Impulsfrequenz, die sich auf die motorischen Einheiten bezieht, erhöht wird. Beides muss in einem ausgewogenen Maße in den Kontraktionsvorgang miteinbezogen werden, um die Bewegung möglichst fließend auszuführen. Dies nennt man die Synchronisation der motorischen Einheit. Letztendlich können in kleineren temporären Abschnitten mehrere Muskelfasern gleichzeitig in den Bewegungsvorgang involviert werden. Dies wird auch als die intramuskuläre Koordination bezeichnet.¹⁵ Durch gezieltes Training geht die Aktivierung der motorischen Einheiten mit einer Zunahme an Muskelmasse einher.¹⁶ Besonders für einen beginnenden Kraftsportler spielen die Rekrutierung wie auch die Frequenzierung eine entscheidende Rolle, weil anfängliche Kraftzuwächse auf neuronale Adaption und weniger auf die Hypertrophie zurückzuführen sind.¹⁷

3.3 Biologische Prozesse bei der Hypertrophie

Es ist empirisch belegt, dass der Muskelzuwachs durch eine Querschnittsvergrößerung (Hypertrophie) erfolgt und diese überwiegend die Typ-ll-Muskelfasern betrifft. ¹⁸ Eine andere Theorie geht davon aus, dass die

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¹ http://www.dr-gumpert.de/html/muskulatur.html

² http://www.natural-bb.de/phpBB_CMS/index.php?cat=3&topic=1866&post=17198

³ +⁵ Dt. Hochschule für Prävention u. Gesundheitsmanagement. Studienbrief Trainingslehre 1,S.95

⁴ +⁶ Grillparzer, Marion (2007) Körperwissen, S.160

⁷ +¹⁰ Dt. Hochschule für Prävention u. Gesundheitsmanagement. Studienbrief Trainingslehre 1,S.81

⁸ Müller- Wohlfahrt, H.-W. (2002) Mensch, beweg Dich, S.109

⁹ Kleesattel, Dr. Walter (2007). Biologie Kompaktwissen Oberstufe, S.75

¹¹ Wohlfahrt, H.-W. (2007) Mensch, beweg Dich, S.107

¹² Vgl.ebd.,S.108

¹³ Bloss, Oliver (2011) Men‘s Fitness.Warum Sie Gewichte stemmen sollten. Ausgabe 08/11, S.11 6

¹⁴ Dt. Hochschule für Prävention und Gesundheitsmanagement. Studienbrief Trainingslehre 1. S.98

¹⁵ Vgl. ebd.

¹⁶ Vgl. Abbildung 1.) im Anhang

¹⁷ Dt. Hochschule für Prävention und Gesundheitsmanagement. Studienbrief Trainingslehre 1 S.98

¹⁸ Dt. Hochschule für Prävention und Gesundheitsmanagement. Studienbrief Trainingslehre 1 S.98