Krafttraining

Im Bereich Sport ist die Kraft folgendermaßen definiert:

In der Physik kann man die Kraft mit Hilfe des zweiten Newtonschen Gesetzes beschreiben:

Umgangssprachlich bedeutet es: Wenn auf eine Masse eine Kraft einwirkt, erfährt sie eine bestimmte Beschleunigung. Die Beschleunigung ist die Änderung der Geschwindigkeit. Die Kraft hat die Einheit Newton [N]. Die Beschleunigung hat die Einheit Meter pro Sekunde im Quadrat [m/s^2]. Die Masse hat die Einheit Kilogram [kg].

Stellen wir uns vor, es liegt eine Hantelstange auf dem Boden, die 100 Kilogramm wiegt. Auf diese Stange wirkt die Erdbeschleunigung mit 10 Meter Pro Sekunde Quadrat (eigentlich ca. 9,81). Mit dem Newtonschen Gesetzt ergibt das 1000 Newton [N] Kraft, die auf den Boden einwirkt.

Nun, wie viel Kraft muss ich aufwenden, um die Stange aufzuheben? Schaffe ich es, die 1000 Newton aufzubringen, bewegt sich die Stange noch nicht, da ich lediglich im Kräftegleichgewicht bin. Wenn ich allerdings mit einer Kraft von 1001 Newton an der Stange ziehen kann, bewegt sie sich! Sie wird in Summe mit einer Kraft von 1 Newton beschleunigt, sprich:

(1001N – 1000N) / 100 kg = 1N / 100kg = 0.01 m/s^2

Es ist also sehr langsam, aber die Stange bewegt sich! Je mehr Kraft ich aufwenden kann, desto schneller bewegt sich die Stange nach oben.

Wenn ich auf meinen Beinen stehe oder mich bewege, Kaffe koche oder mit dem Auto fahre, ist ein gewisses Maß an Kraft notwendig. Je nach Belastungsart ist mehr oder weniger Kraft notwendig. Betreibe ich keinen Sport, ist die Anforderung an die Kraft so gering, dass Muskeln und der Bewegungsapparat zurückgebildet werden. Das sieht man häufig bei älteren Menschen – besonders bei Personen, die im Büro arbeiten. Dementsprechend können viele Personen vom Krafttraining profitieren.

Eine hohes Maß an Kraft schützt nicht nur Sehnen, Bänder und Knochen. Sie kann auch das Verletzungsrisiko reduzieren, da genug Kraft aufgewendet werden kann, um z.B. einen Sturz du dämpfen. Fehlende Kraft in der Rumpfmuskulatur führen häufig zu Beschwerden.

Je nach Sportart ist die Kraft von unterschiedlicher Bedeutung. Ein Kugelstoßer muss ein hohes Maß an Maximal- und Schnellkraft besitzen. Olympische Schwimmer brauchen eine gut ausgebildete Kraftausdauer. Für die Leistung eines Kraft-Drei-Kämpfers ist fast ausschließlich die Maximalkraft ausschlaggebend. Für Marathon-Läufer hingegen spielt die Maximalkraft eine untergeordnete Rolle. Im Bereich Fitness wird eine Entwicklung einer Grundlage an Maximalkraft empfohlen. Dementsprechend wird das Krafttraining gestaltet.

Wenn ein Muskel kontrahiert, verkürzen sich die Sarkomere. ATP spaltet sich (Entstehung von Energie) und die dünnen Aktinfilamente werden zwischen die dicken Myosinfilamente gezogen. Sarkomere sind hintereinander angeordnet, sodass sich bei einer Kontraktion mehrere Sarkomere verkürzen. Die Titinfilamente dienen nur für eine Elastizität und Stabilität der Muskelfasern.

Jede Kontraktion wird durch Nervenimpulse ausgelöst. Mehrere Muskelfasern werden durch eine einzige motorische Nervenzelle angesteuert. Die Gesamtheit der von einer motorischen Nervenzelle innervierten Muskelfasern bezeichnet man als motorische Einheit. Sprich, motorische Nervenzelle und die dazugehörigen Muskelfasern. Es gibt je nach Muskeltyp Unterschiede: Augen- und Fingermuskeln haben kleine und viele motorische Einheiten, Oberschenkelmuskeln große und wenige motorische Einheiten. Je kleiner die Einheiten, desto feinmotorische kann die Ansteuerung erfolgen.

Je nach Anforderung werden motorische Einheiten gezielt aktiviert, um Spannung im Muskel zu entwickeln.

Die intramuskuläre Koordination ist im Prinzip nur die Koordinierung der Muskelfasern innerhalb eines Muskels. Sie beinhaltet 2 Elemente: Die Rekrutierung und Frequenzierung. Die Rekrutierung definiert, wie viele motorische Einheiten aktiviert werden. Die Frequenzierung bestimmt, welche Art von motorischen Einheit (langsam oder schnell) aktiviert werden. Diese ist abhängig davon, wie schnell die Kraft entwickelt werden muss.

ST: slow-twitch; FTO: fast-twitch-oxidativ; FTG: fast-twitch-glykolytisch

Grundsätzlich kann die Muskulatur auf 3 verschiedene Weisen arbeiten. Überwindend, auch positiv-dynamisch genannt, statisch-haltend oder nachgebend. Alle Elemente können im Krafttraining eingebunden werden.

Konzentrisch: Hierbei ist die Bewegungsrichtung entgegen der Kraft. Die Muskulatur wird kürzer, dicker und härter. Die innere Muskelkraft ist größer als die äußere Kraft, weshalb sich das Gewicht bewegt.

Beispiel: Aus der Hocke aufstehen.

Wenn ein bestimmtes Gewicht gehalten und nicht bewegt wird, sind äußere und innere Kraft im Gleichgewicht. Die Muskulatur wird härter aber nicht kürzer. Durch die Pressung der Blutgefäße wird die Durchblutung stark vermindert. Deshalb ist diese Arbeitsweise zeitlich stark begrenzt.

Beispiel: Ein Gegenstand mit ausgestrecktem Arm halten.

Es wird eine Kraft gegen ein Gewicht aufgewendet, die Bewegungsrichtung wird allerdings nicht geändert. Die Muskeln werden verlängert.

Beispiel: Einen Eimer auf den Boden stellen.

Die Skelettmuskulatur ist aus verschiedenen Muskelfasertypen aufgebaut. Je nach Belastungsanforderung werden unterschiedliche Fasertypen durch die entsprechenden motorischen Einheiten aktiviert. Prinzipiell wird nach langsamen (ST = slow-twitch) und schnellen (FT = fast-twitch) Muskelfasern unterschieden. Die schnellen Fasern werden weiter unterteilt in FTO = fast-twitch-oxidativ und FTG = fast-twitch-gylokolytisch.

Die Verteilung ist zum einen abhängig von der Genetik. Zum anderen kann ein bestimmter Anteil an Fasern durch Training umgewandelt werden. Dabei wurde häufiger die Umwandlung von FT- in ST-Fasern beobachtet.

Nachfolgende Tabelle zeigt die unterschiedlichen Eigenschaften der verschiedenen Muskelfasertypen.

Eine sportliche Leistung setzt sich aus unterschiedlichen Kraftanforderungen zusammen:

1. Die erforderliche Krafthöhe
2. die Zeit bis zum Erreichen der Krafthöhe,
3. die Zeitdauer, während der die Kraft eingesetzt werden muss.

Daraus ergibt sich die Einteilung in die verschiedenen Kraftfähigkeiten:

1. Maximalkraft
2. Schnellkraft
3. Kraftausdauer

Die Sportart, bei der die Maximalkraft die größte Bedeutung hat, ist Kraft-Drei-Kampf (Powerlifting). Je größer die Maximalkraft, desto höhere Gewichte können bei Kniebeugen, Bankdrücken und Kreuzheben gestemmt werden. Je nach Sportart gibt es große Unterschiede in der Bedeutung der Maximalkraft. Das Krafttraining kann dementsprechend gesteuert werden.

Die wesentlichen leistungsbestimmenden Faktoren der Maximalkraft sind:

1. Energiereiche Phosphate (ATP,KP) müssen in ausreichender Menge vorhanden sein.
2. Muskelquerschnitt: Je größer der Querschnitt, desto mehr Muskelfasern zu Verfügung.
3. Intramuskuläre Koordination: Je mehr motorische Einheiten angesteuert, desto mehr Spannungsentwicklung.
4. Intermuskuläre Koordination: Für einen effizienten Bewegungsablauf.
5. Motivation: Um viele motorische Einheiten anzusteuern.

In den verschiedenen Sportarten ist die Schnellkraft realisiert als Sprintkraft, Sprungkraft, Schusskraft, Wurfkraft, Zugkraft, Schlagkraft oder Stoßkraft. Die Größe der Schnellkraft äußert sich in der schnellen Kraftentwicklung (Kraftanstieg = Explosivkraft), der Kraftmaximierung (Maximalkraft) und der für die Maximierung benötigten Zeit. Beim Absprung eines Spitzenweitspringers werden innerhalb von 0,12 sec bis zu 5.000 Newton aufgebracht.

Leistungsbestimmend für die Schnellkraft sind unter anderem die Maximalkraft und Explosivkraft:

1. Alle leistungsbestimmenden Faktoren der Maximalkraft: Je größer die Kraft, desto schneller kann eine bestimmte Masse beschleunigt werden.
2. Intra- und intermuskuläre Koordination zu Kontraktionsbeginn: Je mehr motorische Einheiten am Anfang aktiviert werden können, desto schneller kann sich eine hohe Kraftspitze entwickeln (Explosivkraft).
3. Muskelfaserstruktur: FTG-Fasern haben den größten Einfluss.
4. Körpertemperatur: Hat Einfluss auf die Kontraktionsgeschwindigkeit der FTG-Fasern.
5. Vorspannung des Muskels: Durch Vordehnung wird im Muskel eine Spannung erzeugt. Diese Vorspannung begünstigt eine schnelle und hohe Spannungsentwicklung.

Ab einer Belastungszeit über 7 Sekunden wird die anaerobe-laktazide Energiegewinnung verwendet. Das heißt, dazu wird kein Sauerstoff benötigt (anaerob), allerdings wird Milchsäure gebildet (was Bodybuilder als „Pump“ bezeichnen).

Leistungsbestimmend für die Kraftausdauer sind unter anderem Maximalkraft und anaerobe Kapazität:

1. Maximalkraft und Schnellkraft: Je höher die Maximalkraft, desto leichter ist ein bestimmtes Gewicht zu bewegen. Dementsprechend länger beziehungsweise öfter kann es bewegt werden.
2. Anaerob-laktazide Energiegewinnung: Beim Aufbau von Laktat wird es immer schwieriger, den Muskel mit Energie zu versorgen. Je besser die Energiegewinnung funktioniert, desto länger beziehungsweise öfter kann ich eine bestimmte Intensität halten.

Das Newton´sche Gesetz zeigt: Je höher die maximale Kraft, desto höher ist die Beschleunigung. Maximal- und Schnellkraft sind sehr ähnlich. Personen, die eine hohe Maximalkraft haben, haben in der Regel auch eine gut ausgeprägte Schnellkraft, was man gut an Gewichthebern sieht (stark & schnell).

Wenn die Maximalkraft so hoch ist, dass sich eine bestimmte Belastung wie das Halten einer Tasse Kaffe anfühlt, kann ich die Belastung länger tolerieren.

Wenn du direkt ins Training einsteigen möchtest, findest du hier passende Trainingspläne.

Kraft ist die Grundlage jeder Bewegung. Sie ist für jegliche Aktivität notwendig. Das Ziel eines Krafttrainings ist primär die Verbesserung der Maximalkraft. Dabei ist es wichtig, dass Agonist und Antagonist gleichermaßen trainiert werden (zum Beispiel der m. biceps als auch der m. triceps). Eine schlechte Balance führt zu Leistungsminderung und Verletzungsgefahr.

Ein häufig vorkommendes Beispiel ist die Kombination aus Rückenstrecker und Bauch. Ist der Rückenstrecker zu stark im Vergleich zur Bauchmuskulatur, wird dieser verkürzt und führt zu einem Hohlkreuz.

Eine Basis an Kraft ist für jeder Sportart wichtig als Leistungsgrundlage. Bei vielen Sportarten wird zunächst ein Grundlevel an Kraft aufgebaut. Spezielles Krafttraining wird angewandt, wenn in einer bestimmten Bewegung die Maximalkraft ausgeprägt werden soll. Beispiel hierfür sind Kniebeugen im Fitness, Gewichtheben, Kugelstoßen, etc.

Voraussetzung für die Verbesserung der Maximalkraft ist ein Trainingsgewicht mit einer Intensität, die über 70% liegt. Für das Schnellkrafttraining können geringere Intensitäten genutzt werden (30-35%), wenn das Gewicht schneller bewegt wird. Im Bodybuilding wird mit geringeren Intensitäten und höheren Wiederholungen gezielt eine Zunahme am Muskelquerschnitt erreicht.

Muskelaufbautraining dient nicht nur der Optik sondern bietet eine Grundlage für Gesundheit, Fitness und Leistungssport. Der optimale Wiederholungsbereich für Hypertrophie sind 8-12 Wiederholungen bei entsprechenden Intensitäten (50-60%).  Die Steigerung der Maximalkraft liegt nicht im Fokus, wird allerdings verbessert.

Untrainierte Personen können nur eine geringe Anzahl an motorischen Einheiten für eine Aktivität nutzen. Durch Training kann die Aktivierung erhöht werden, sodass mehr von den vorhandenen Muskelfasern benutzt werden können.

Pyramidentraining bietet die beste Möglichkeit, Muskelaufbautraining und Intramuskuläres Koordinationstraining zu verbinden. Je nach Verhältnis kann das eine oder andere mehr trainiert werden.

Für die Verbesserung der Schnellkraft ist zunächst eine Verbesserung der Maximalkraft notwendig. Ohne Maximalkrafttraining wird die Progression schnell ausbleiben. Die schnellen Muskelfasern (FT) werden hauptsächlich durch IK-Training angesprochen.

Diese Methode beruht auf der schnellen Verknüpfung von exzentrischer und konzentrischer Arbeitsweise der Muskulatur. Dadurch können bereits zu Beginn der Bewegung viele motorischen Einheiten aktiviert werden.

Die Intensität kann bei über 100% liegen in dem man die Vorspannung mit einbezieht (z.B. schnell in die Hocke gehen und dann Springen). Der Wiederholungsbereich liegt zwischen 10 und 6. Anzahl der Sätze zwischen 3-6 und die Pausenzeiten zwischen 2 und 5 Minuten.

Zum Beispiel beim Kugelstoßen: Es geht darum, die Bewegung maximal Schnell auszuführen trotz erhöhtem Gewicht der Kugel. Hier kann mit einem leichteren Trainingsgewicht die Bewegung schneller ausgeführt werden, um die spezifische Schnellkraft zu trainieren. Die Intensität liegt bei 35-85%, die Wiederholungen je nach Intensität zwischen 15 und 1, die Anzahl der Sätze zwischen 7 und 3 und die Pausen zwischen 5 und 1 Minute.

Wie genau sehen die Effekte beim Krafttraining aus? Vorausgesetzt alle Trainingsgesetze werden befolgt, gibt es verschiedene Anpassungen, die der Körper als Antwort auf Krafttraining parat hat. Der Körper versucht lediglich, sich vor der nächsten Belastung zu schützen. Die Anpassung ist die Antwort darauf und sie kann – je nach Training – verschiedene Formen annehmen.

Auch bekannt als „Hypertrophie“ bezeichnet den klassischen Aufbau von Muskelmasse. Je nach Wiederholungsbereich setzt der Körper den Fokus mehr oder weniger auf Hypertrophie – ein Wiederholungsbereich von 8-12 eignet sich am besten. Warum? Weil in diesem Bereich die meisten Muskelfasern zerstört werden und der Körper deshalb neue produzieren muss. Im Wiederholungsbereich von Maximalkrafttraining (1-5) werden die ATP- und KP-Speicher größer, was den Muskel ebenfalls größer werden lässt.

Ist nichts anderes als die muskelinterne Koordination von Fasern. Sprich, wie viele von den zu Verfügung stehenden Muskelfasern kann ich verwenden? Je intensiver das Schnell- und Maximalkrafttraining ist, desto besser wird die intramuskuläre Koordination. Das ist logisch, denn für ein hohes Maß an Kraft müssen mehr motorische Einheiten synchron aktiviert werden.

Durch die Automatisierung des Bewegungsablaufs, wissen die Muskeln, was sie zu tun haben. Bei Trainingsanfängern ist diese noch nicht sehr ausgeprägt, weshalb z.B. der Antagonist noch entgegen der Bewegung arbeitet. Im Fall von der Übung Bizeps-Curls muss der Trizeps entspannen und länger werden. Bei komplexeren Bewegungsabläufen ist noch mehr intermuskuläre Koordination notwendig, um effizient zu sein.

Der Körper wird zunehmend effizienter beim Ausführen einer Bewegung. Des weiteren werden die Energiespeicher vergrößert, die Enzymaktivitäten vermehrt und eine bessere Umschaltung vom zentralen Nervensystem erreicht.