Muskelhypertrophie – eine Anpassung an Belastung

Muskelhypertrophie (griechisch: hyper – größer, trophe – Ernährung) ist die Anpassung der Skelettmuskulatur an körperliche Belastung. Sie führt zu einer Vergrößerung des Muskelvolumens oder der Muskelmasse. Die Verkleinerung des Muskelvolumens oder der Muskelmasse wird als Atrophie bezeichnet. Der altersbedingte Rückgang der Muskelmasse wird als Sarkopenie bezeichnet.

Mechanismen der Muskelhypertrophie

Die Muskelhypertrophie beeinflusst die Kontraktionsgeschwindigkeit, maximale Kraft und Ermüdungsresistenz der Skelettmuskulatur – wichtige Leistungskomponenten im Sport. Durch die hohe Variabilität verschiedener Muskelparameter wie Fasergröße und -zusammensetzung sowie Vaskularisierung können sich Skelettmuskeln schnell an Veränderungen im Trainingsprozess anpassen. Die Anpassung der Skelettmuskeln an Kraft- und Ausdauertraining unterscheidet sich, was auf unterschiedliche Regulationssysteme hinweist.

Der Anpassungsprozess der Skelettmuskeln an Trainingsbelastungen lässt sich als Zusammenspiel lokaler und peripherer Ereignisse beschreiben, wobei hormonelle, mechanische, metabolische und neuronale Faktoren die Schlüsselreize darstellen. Veränderungen in der Hormon- und Wachstumsfaktorproduktion sowie deren Rezeptorexpression sind wichtige Regulatoren dieses Anpassungsprozesses.

Formen der Muskelhypertrophie

Man unterscheidet zwei Hauptformen der Muskelfaserhypertrophie:

1. Myofibrilläre Hypertrophie: Zunahme des Volumens und der Anzahl der Myofibrillen, was zu einer höheren Packungsdichte der Myofibrillen in der Muskelfaser führt. Dies resultiert in einem erheblichen Kraftzuwachs.

2. Sarkoplasmatische Hypertrophie: Zunahme des Sarkoplasmavolumens, also des nicht-kontraktilen Anteils der Muskelfaser. Dadurch steigt der Gehalt an Mitochondrien, Kreatinphosphat, Glykogen, Myoglobin und anderen Komponenten. Dies führt zu einer Steigerung der Ausdauerleistung, hat aber nur geringe Auswirkungen auf die Kraft.

In der Praxis kommt es meist zu einer Kombination beider Formen, wobei eine Variante überwiegt. Krafttraining fördert primär die myofibrilläre Hypertrophie, Ausdauertraining die sarkoplasmatische Hypertrophie. Bodybuilder weisen beide Formen auf.

Messung der Muskelhypertrophie

Zur Quantifizierung der Muskelhypertrophie wird das Muskelvolumen oder die Muskelmasse gemessen, z.B. mittels Computertomographie oder Magnetresonanztomographie. Im Bodybuilding werden die Gliedumfänge (Oberarm, Oberschenkel) als Maß verwendet.

Einflussfaktoren auf das Muskelvolumen

Der Hauptbestandteil der Skelettmuskulatur sind die Muskelfasern, die etwa 87% des Muskelvolumens ausmachen. Der restliche Anteil entfällt auf nicht-kontraktile Strukturen wie Bindegewebe, Blut- und Lymphgefäße sowie Nerven.

Das Muskelvolumen hängt vom Volumen der Muskelfasern und deren Anzahl ab. Krafttraining und Ausdauertraining führen zu einer Zunahme des Muskelfaservolumens, eine Zunahme der Muskelfaseranzahl (Hyperplasie) konnte beim Menschen bisher nicht eindeutig nachgewiesen werden.