Wie funktioniert der Muskelspeicher?
Weißt du warum, auch nach einer langen Zeit ohne zu üben, vergisst du nicht, wie du mit dem Fahrrad fährst oder wie du von der Treppe kommst? Und warum, wenn man nach ein paar Wochen ohne Training ins Fitnessstudio zurückkehrt, scheinen die Muskeln leichter auf das Training zu reagieren?
Bis vor kurzem glaubten Wissenschaftler, dass die Erklärung für die beiden Tatsachen in den funktionierenden Mechanismen des zentralen Nervensystems liegen würde. Obwohl die neurologische Leistungsfähigkeit in der Tat mit einem schnellen Kraftgewinn nach der Rückkehr zum Training verbunden sein kann, erklärt sie nicht, wie es möglich ist, nach einer längeren Trainingspause schnell Muskeln aufzubauen.
Aber wenn das Gehirn, wie wir dachten, nicht direkt für eine schnelle Muskelrejustierung verantwortlich wäre, hätten deine Muskeln eine Art Erinnerung an die Zeit, in der du regelmäßig trainierst?
Zwei Arten von Muskelgedächtnis
Es gibt grundsätzlich zwei Arten von Muskelgedächtnis. Die erste betrifft das Auswendiglernen bestimmter Bewegungen, wie das oben erwähnte Radfahren. Auch wenn Sie seit Jahrzehnten nicht mehr radeln, werden Sie nie vergessen, wie Sie in der Bank in Balance bleiben und vorwärts gehen.
Diese Erinnerung wird zwar als muskulös bezeichnet, aber tatsächlich vom Kleinhirn, dem Teil des Gehirns, der die Aktivitäten der Skelettmuskulatur, der Berührung, des Hörens und des Sehens koordiniert.
Das heißt, es ist nicht der Muskel, der eine bestimmte Bewegung merkt, sondern eine Gruppe von Neuronen (bekannt als Purkinje-Zellen), die es schafft, sich an eine bereits bekannte Bewegung zu "erinnern", damit sie sich in der Zukunft wiederholen kann.
Die andere Art des muskulären Gedächtnisses ist diejenige, die wir in diesem Artikel diskutieren werden, weil sie sich auf die schnelle Reaktion der Muskeln auf das Krafttraining bezieht, selbst in Situationen, in denen sie eine bestimmte Zeit ohne Stimulation blieb.
Wie der Muskel wächst
Bevor wir verstehen, wie das Muskelgedächtnis funktioniert, sollten wir uns schnell daran erinnern, warum Ihre Muskeln wachsen, wenn Sie Bodybuilding üben.
- Der Kern
Der Weg zu größeren und definierteren Muskeln verläuft durch den Zellkern, da er die Synthese von Proteinen steuert, die sich zu mehr Muskelgewebe verbinden.
Der erste Effekt des Krafttrainings auf die Muskeln besteht nicht darin, den Muskel wachsen zu lassen, sondern mehr Kerne zu bilden, was wiederum die Produktion von mehr Muskelfasern stimuliert.
- Wie es funktioniert
Aufgrund ihrer Größe haben die Muskelzellen in ihrem Inneren eine Reihe von Kernen, Strukturen, die direkt am Prozess der Proteinsynthese beteiligt sind. Wenn sie nur einen Kern hätten, wie bei fast allen Zellen im menschlichen Körper, könnten die Fasern nur eine geringe Menge Protein produzieren.
Um zu wachsen, benötigt eine Muskelzelle also mehr Kerne, schließlich sind sie direkt am Prozess beteiligt, der als Translation bekannt ist, dh zur Synthese von Proteinen (Aktin und Myosin).
Diese Kerne werden aus "Reservezellen" (sogenannte Satellitenzellen) gebildet, die noch nicht "spezialisiert" sind, dh sie sind noch nicht zu einer Muskelzelle geworden und sind um die Muskelzellen herum angeordnet.
Um sich bestehenden Kernen anzuschließen, müssen sich diese Zellen vermehren und differenzieren. Kraftübungen sind ideal, um diesen Prozess zu stimulieren, da Ihre Serie die Wand der Muskelzellen schädigt.
- Muskelwachstumsfaktoren
Dieser Schaden wiederum führt zu einer automatischen Freisetzung einer Anzahl von Wachstumsfaktoren, einschließlich IGF-1 und FGF, die die Muskelzellen verlassen und die Differenzierung von Satellitenzellen von "neutral" zu Muskelfasern fördern. Bald verbinden sich die Satellitenzellen mit der bereits vorhandenen Muskelfaser und spenden ihre Kerne.
- Muskelhypertrophie
Das Ergebnis dieser ganzen Sequenz ist, dass die Muskelfaser jetzt wachsen kann, weil sie die notwendigen Strukturen für die Synthese von Proteinen besitzt. Der genaue Vorgang der Muskelhypertrophie ist von den Wissenschaftlern noch nicht gut verstanden, aber es ist bereits bekannt, dass Bewegung die Zunahme des Muskelvolumens durch das Wachstum bereits existierender Fasern und nicht genau die Bildung neuer Zellen fördert.
Es klingt kompliziert, aber alles, was Sie wissen müssen, um das Muskelgedächtnis zu verstehen, ist, dass die Fasern, aus denen unsere Muskeln bestehen, aus mehreren kleinen Strukturen bestehen, die ein größeres Wachstum ermöglichen als die anderen Zellen.
In einer extrem vereinfachten Weise ist es, als würde man ein Haus vergleichen, das von einem einzelnen Maurer gebaut wird, mit einem anderen, der mit der Arbeit von fünf Menschen erzogen wird.
Muskuläres Gedächtnis verstehen
Viele Jahre lang glaubte man, dass es, sobald es verkümmert war, nicht möglich sei, einen bestimmten Muskel wiederzugewinnen.
Ob durch Bewegungsmangel oder Verletzungen, Forscher haben sich immer vorgestellt, dass Inaktivität dazu führen würde, dass die neuen Zellkerne, die während des Trainings erhalten werden, durch programmierten Zelltod (Apoptose) dauerhaft eliminiert werden.
Für sie war die Muskelfaser gerade gestorben und bereit, es gab keine Möglichkeit, sie zurückzubekommen. Wer Ende des Jahres aufhörte, in die Turnhalle zu gehen und zwei Monate später wieder mit dem Training zu beginnen, sollte von vorne beginnen und darauf warten, dass sich neue Zellen bilden und sich vereinigen, um die verlorene Muskelmasse wiederzugewinnen.
Aber so scheint es nicht. Eine 2010 von Forschern der Universität Oslo veröffentlichte Studie löste eine Umkehrung der Angelegenheit aus, indem sie sagte, dass tatsächlich die neuen Zellkerne, die aus dem Training erhalten wurden, dort bleiben, wo sie für bis zu 3 Monate waren.
Das heißt, auch wenn du für weitere 90 Tage nicht ins Fitnessstudio gehst, wenn du zum Training zurückkehrst, werden deine Muskeln nicht mehr so reagieren wie beim ersten Mal im Bodybuilding. Da die zusätzlichen Kerne noch vorhanden sind, wird es viel einfacher sein, die Proteinsynthese zu erhöhen und Hypertrophie zu fördern.
Die Studie
Die Forschung, die eine Wende in der Art und Weise verursachte, wie Wissenschaftler die Funktionsweise des Muskelgedächtnisses sahen, wurde vom norwegischen Forscher Kristian Gundersen mit Labortieren entwickelt.
Die Studie wurde in zwei Phasen durchgeführt und analysierte die Abfolge von Ereignissen, die zu Muskelwachstum und Faserverhalten führten, nachdem der nachfolgende Stimulus zu einem langen Zeitraum der Inaktivität wieder aufgenommen wurde.
In der ersten Phase simulierten Gundersen und andere Forscher den Effekt des Krafttrainings auf die Fußmuskulatur der Ratte. Ab dem sechsten Tag, als sie stimuliert wurden, zeigten die Muskeln wie erwartet eine größere Anzahl von Zellkernen.
Die Zellen begannen ab dem 9. Tag des Experiments zu "anschwellen", und während der 21 Tage der Stimulation wurde eine 54% ige Zunahme der Anzahl von Kernen in jeder Muskelfaser beobachtet. Diese Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass die Proliferation von Kernen der Zunahme der Muskelmasse vorausgeht.
In der zweiten Reihe von Experimenten stimulierten die Forscher die Nagetiermuskeln für zwei Wochen und trennten dann die Nerven, die sie stimulierten, um Atrophie zu induzieren.
Während die Muskeln atrophierten, begannen die Zellen zu "welken" und erreichten das Ende der Studie mit nur 40% der Größe, die sie zeigten, als sie am Scheitelpunkt des Volumens waren. Aber zur Überraschung von Gundersen und seinen Kollegen blieb die Anzahl der Kerne in den Zellen gleich.
Außerdem blieb dieses Ergebnis für drei Monate unverändert, das heißt, auch ohne Reizung behielten die Zellen all ihre während der Simulation des Krafttrainings hinzugefügten Kerne.
Und da sie nicht gestorben sind, sind die Kerne technisch bereit, neue Proteine wieder herzustellen, sobald sie wieder Stimuli erhalten. Der Wissenschaftler weiß immer noch nicht, ob dieses Ergebnis lang anhaltend ist, aber es ist möglich, dass die Kerne lange inaktiv bleiben, sogar inaktiv.
Vorteile des Muskelgedächtnisses
Neben der Erleichterung des Lebens für diejenigen, die Zeit außerhalb des Fitness-Studio verbringen, kann die Entdeckung, dass Muskelfasern halten Kerne davon, während des Trainings gewonnen werden, andere Vorteile haben.
Es kann zum Beispiel bei der Behandlung einer Anzahl von Zuständen helfen, wie beispielsweise altersbedingter Atrophie und Verlust von Muskelmasse.
Für Wissenschaftler besteht der große Vorteil darin, dass sie in der Lage sind, eine Reihe von Kernen in den Zellen zu akkumulieren, dass man sie ausnutzt, um sie in größeren Mengen zu akquirieren, während man jung ist (die Fähigkeit, Muskeln aufzubauen, nimmt mit der Zeit ab) eine natürliche Abnahme der Muskelmasse ab dem 30. Lebensjahr.
Und zu wissen, dass du nicht alles verlierst, was du nach schweren Workouts gewonnen hast, kann dich weniger schuldig machen, wenn du ein paar Tage (oder sogar Wochen) trainierst.
Muskel- und Dopingspeicher
Eine mögliche Implikation der norwegischen Studie ist für Sportler, die verbotene Substanzen (lesen anabole Steroide) verwenden, um eine Verbesserung der sportlichen Leistung zu erreichen.
Dies liegt daran, dass frühere Untersuchungen darauf hindeuten, dass Testosteron die Anzahl der Kerne in Muskelfasern viel höher ist als die durch Bewegung verursachte.
Und was passiert, wenn ein Athlet wegen Dopings gesperrt wird, aber wenn er wieder ins Training kommt, hat er immer noch den Vorteil, dass er zu viele Kerne in seinen Muskelzellen hat?
Es ist definitiv etwas zum Nachdenken.
Zusätzliche Referenzen:
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