Krafttraining stärkt nicht nur die Muskulatur, sondern aktiviert auch ein Reparatursystem in den Muskelzellen. Dieses erkennt beschädigte Muskelbestandteile, baut sie ab und fördert ihre Neubildung. Die neuen Erkenntnisse sollen dazu beitragen, Trainingsprogramme für Sportler sowie Patient gezielter zu gestalten und Muskelabbau im Alter entgegenzuwirken.
Krafttraining gilt als wichtiger Bestandteil einer gesunden Lebensweise. Während Ausdauertraining vor allem Herz und Kreislauf stärkt, ist intensives Krafttraining notwendig, um Muskelmasse aufzubauen oder zu erhalten. Gleichzeitig entstehen dabei jedoch kleine Schäden an den Muskelfasern. Wie der Körper diese repariert und sich dadurch an das Training anpasst, war bislang nur unzureichend verstanden.
Ein Forschungsteam der Universitäten Hildesheim, Bonn und Freiburg hat diesen Mechanismus nun genauer untersucht. Wie die Universität Hildesheim in einer Pressemitteilung berichtet, wurden freiwilligen Probandinnen und Probanden vor und nach einem hochintensiven Krafttraining Muskelproben entnommen und mithilfe der sogenannten fraktionierten Proteomik analysiert. Zusätzlich untersuchten die Forschenden die Auswirkungen einer längeren Phase mit reduzierter Trainingsintensität sowie eines vollständigen Trainingsstopps.
Reparatur statt Verschleiß
Die Analysen zeigen, dass Krafttraining ein spezielles Proteinnetzwerk aktiviert. Dieses erkennt beschädigte Bestandteile des kontraktilen Apparats der Muskelzellen, baut sie gezielt ab und fördert gleichzeitig deren Neubildung. Dadurch werden geschädigte Strukturen ersetzt und die Muskulatur langfristig erhalten beziehungsweise gestärkt.
„Unsere Analyseverfahren haben es uns erlaubt, Muskelproteine zu identifizieren, die nach einem Krafttraining an den kontraktilen Apparat binden und dort ihre Schutz- und Reparaturaktivität entfalten“, erklärt Dr. Pitter Huesgen von der Universität Freiburg.
Anschließend untersuchte das Forschungsteam, wie diese Reparaturproteine arbeiten. „Wir konnten in isolierten Muskelzellen zeigen, dass die Reparaturproteine zunächst beschädigte Muskelkomponenten erkennen und anschließend über den zellulären Abbauweg der Autophagie entfernen. Dadurch wird der Weg für die Reparatur der Muskeln und ihre Anpassung an das Krafttraining frei“, erläutert Dr. Jörg Höhfeld von der Universität Bonn.
Bedeutung für Training und Rehabilitation
Die Erkenntnisse könnten künftig dazu beitragen, Trainingspläne gezielter auf Belastung und Regeneration abzustimmen. „Wir sehen nun, wie sich Trainingsintensität und Trainingsdauer auf das Reparatursystem und die Schädigung der Muskelfasern auswirken. So können wir die Abfolge von Trainingseinheiten bei Athletinnen und Athleten sowie Patientinnen und Patienten im klinischen Kontext optimal anpassen“, sagt Dr. Sebastian Gehlert von der Universität Hildesheim.
Die Forschenden hoffen, dass die Ergebnisse künftig sowohl im Leistungssport als auch in der Rehabilitation und bei der Vorbeugung altersbedingten Muskelabbaus genutzt werden können.
Die Studie erschien unter dem Titel „Fractionated proteomics identifies a protein network mitigating resistance exercise-induced damage in human skeletal muscle“ in der Fachzeitschrift Nature Communications.