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Muskeln, Gene und Leistungssport
Ein Ausschnitt eines Artikels von J.L. Andersen, P. Schjerling und B. Saltin aus Spektrum der Wissenschaft 3/2001
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Was geschieht nach Beendigung einer Trainingsperiode? Schalten die Muskelzellen dann wieder allmählich auf ihre IIx Grundeinstellung um? Die Antwort lautet grundsätzlich ja, aber auf einem Umweg, wie unsere Studie mit neun jungen inaktiven Dänen zeigte.
Zu Beginn entnahmen wir eine erste Gewebeprobe aus dem äußeren Teil des Schenkelstreckers. Der Anteil an schnellem Myosin llx betrug darin durchschnittlich neun Prozent. Die zweite Entnahme erfolgte nach einem dreimonatigen Krafttraining zur Stärkung des Oberschenkelstreckers, eine dritte dann ein Vierteljahr nach Trainingsende, ab dem die Versuchspersonen ihre alte Lebensweise wieder aufgenommen hatten. Erwartungsgemäß reduzierte sich der Anteil der schnellen IIx Isoform während des Krafttrainings in dem Muskel, und zwar von durchschnittlich neun auf etwa zwei Prozent. Zu unserer Überraschung stieg er aber nach dreimonatiger Inaktivität nicht nur wieder bis zum Ausgangswert, sondern weit darüber hinaus: auf durchschnittlich 18 Prozent. Zwar haben wir danach keine Proben mehr entnommen, doch gehen wir davon aus, dass der Gehalt an Myosin Ilx schließlich nach ein paar weiteren Monaten auf seinen "Ruhewert" von rund neun Prozent zurückkehrt.
Während des Krafttrainings nimmt das schnelle Myosin-Ilx erwartungsgemäß ab; danach kehrt es aber nicht einfach auf seinen Ausgangswert zurück, sondern verdoppelt seinen Anteil im Laufe einer dreimonatigen Ruhephase. Für einen Sprinter, der ja einen hohen Anteil an llx-Fasern braucht, heißt das: vor Wettkämpfen das Trainingspensum reduzieren.
Von langsamen zu schnellen Fasern?
Noch fehlt uns eine schlüssige Erklärung für diese überschießende Reaktion. Es lassen sich jedoch einige praktische Schlussfolgerungen aus dem Experiment ziehen. Zum Beispiel wären Sprinter, die den Anteil ihrer schnellsten Muskelfasern massiv erhöhen wollen, gut beraten, den vorhandenen Anteil zunächst durch Training zu vermindern, um dann während einer Ausklingphase auf die Verdopplung zu warten. Tatsächlich reduzieren viele Sprinter ihr Trainingsprogramm vor einem Wettkampf einfach aus Erfahrung, ohne dabei die physiologischen Hintergründe zu kennen.
Die gegenseitige Umwandlung der beiden schnellen Muskelfaser Typen IIa und IIx erfolgt also je nach körperlicher Aktivität. Ist aber auch eine Konversion von langsamen in schnelle Fasern - von Typ 1 zu Typ II - und umgekehrt - möglich? Zahlreiche frühere Experimente hierzu an menschlichen Muskeln waren negativ verlaufen. Erst zu Beginn der neunziger Jahre entdeckten wir erste Hinweise, dass sich durch hartes Training auch langsame in mittelschnelle Fasern vom Typ IIa umwandeln lassen. Unsere Probanden während einer dreimonatigen Studie waren Elite Sprinter. Sie absolvierten ihr normales Trainingsprogramm.
Etwa zur selben Zeit präsentierten Mona Esbömsson und ihre Kollegen vom Karolinska Institut in Stockholm ähnliche Ergebnisse aus einer Untersuchung mit zwölf Teilnehmern, die keine Hochleistungssportler waren. Dies lässt darauf schließen, dass ein intensives Training mit Gewichten, ergänzt um weitere anaerobe Übungen, wie beim Training von Elite Sprintern nicht nur eine Umwandlung von schnellen Fasern in mittelschnelle bewirkt, sondern auch von langsamen Fasern in mittelschnelle.
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