Artikel in Spektrum Wissenschaft von Dr. Annika Röcker im Interview mit Dr. Daniel Gärtner. Erschienen in Bestform 05.08.2021
Wer Muskeln aufbauen will, braucht einen Muskelkater
Möglichst schwere Gewichte stemmen oder lieber viele Wiederholungen machen? »Das Wichtigste ist, ans Limit zu gehen«, sagt der Sportwissenschaftler Daniel Gärtner von der TU München. Im Interview erklärt der passionierte Fitnesstrainer, was die Muskeln wachsen lässt.
Wenn ein Kraftsportler Muskelmasse entwickeln will, muss er mit schweren Gewichten arbeiten, heißt es oft. Stimmt das? Sportwissenschaftler und Fitnesstrainer Daniel Gärtner von der Technischen Universität München räumt mit Mythen und Halbwissen zum Thema Muskelaufbau auf.
Herr Gärtner, jeder Kraftsportler scheint seine eigene Theorie zu haben, wie er möglichst viel Muskelmasse aufbauen kann. Woran liegt das?
Da herrscht viel Unsicherheit und Halbwissen. Erst vor zwei Tagen haben mich ein paar Sportstudierende nach einem Kurs mit Fragen gelöchert wie: Brauche ich zusätzliches Protein? Muss ich immer maximal trainieren? Antworten darauf werden in Fitnessstudios oft von Trainer zu Trainer weitergeben, ohne sie zu hinterfragen.
Wie ist denn der Stand der Wissenschaft in Sachen Proteinzufuhr?
Zunächst muss man unterscheiden zwischen dem medizinisch-therapeutischen Bereich und ambitioniertem Kraftsport. Der normale Breitensportler, der beispielsweise längere Zeit verletzt war und nun seine Muskulatur wieder aufbauen möchte, braucht kein zusätzliches Eiweiß. Die Proteine, die in einer normalen, ausgewogenen Ernährung enthalten sind, reichen dafür völlig aus. Anders sieht es bei eingefleischten Bodybuildern und Bodybuilderinnen aus. Wenn sie im Muskelaufbau sind, sollten sie alle zwei bis drei Stunden etwa 30 Gramm Proteine zu sich nehmen. Das ist über eine ganz normale Ernährung kaum zu schaffen, da muss man schon gezielt proteinreich essen.
Gibt es denn ein bestimmtes Maß an Kraftsport, ab dem das zutrifft?
an muss schon vier- bis fünfmal pro Woche sehr intensiv trainieren, das heißt: bis zum Muskelversagen, bis man wirklich nicht mehr kann. Ein Breitensportler hört vielleicht nach zehn Wiederholungen auf, weil er denkt: Jetzt tut es weh. Wenn man richtig viel Muskelmasse aufbauen möchte, reicht das aber nicht. Es braucht einen überschwelligen, starken Reiz. Um den zu erreichen, trainieren Bodybuilder und Bodybuilderinnen oft zu zweit. Wenn es eigentlich schon weh tut, macht man mit Hilfe des Partners noch drei, vier Wiederholungen, um den Muskel noch mehr zu reizen. Dadurch entstehen kleine Verletzungen, so genannte Mikrotraumata. Bestimmte Strukturen im Muskel reißen ein. Und es wird sehr viel Laktat gebildet.
»Nur wenn ein Reiz über das gewohnte Ausmaß hinausgeht, reagiert der Körper mit Anpassung«
Ist das nicht von Nachteil? Schließlich sind genau solche Verletzungen auch für den Muskelkater verantwortlich. Den möchte man eigentlich vermeiden – oder nicht?
Nein, tatsächlich soll genau das beim Bodybuilding provoziert werden. Für die, die es ernst meinen, ist der Muskelkater ein Indiz, dass das Training die erwünschte Wirkung hat. So hart es klingt: Wer Muskelmasse aufbauen will, braucht einen Muskelkater. Der Körper ist ein ökonomisches Objekt. Am liebsten möchte er genau so bleiben, wie er ist. Nur wenn ein Reiz über das gewohnte Ausmaß hinausgeht, reagiert er mit Anpassung. Es gibt allerdings auch Menschen, die selten Muskelkater bekommen und dennoch Muskelmasse aufbauen.
Wenn ich nun so richtig ins Bodybuilding einsteigen will: Sollte ich dann möglichst viele Wiederholungen machen oder lieber möglichst schwere Gewichte nehmen?
Das ist eigentlich egal. Das Wichtigste ist, dass Sie ans Limit gehen, also bis zur totalen Muskelerschöpfung trainieren. Bis vor einigen Jahren herrschte die Meinung vor: Wer viel Muskelmasse aufbauen will, muss sich mit viel Gewicht belasten. Das stimmt aber nicht. Auch zum Beispiel ältere Menschen, die nicht mehr so viel stemmen dürfen, können effektiv Muskeln aufbauen. Mit leichteren Gewichten müssen sie halt entsprechend mehr Wiederholungen machen, um an ihr Limit zu kommen.
Wie ist das physiologisch zu erklären?
Mein Kollege Henning Wackerhage, der schon seit vielen Jahren zu diesem Thema forscht, hat herausgefunden, dass es am wichtigsten ist, den Muskel dazu zu bringen, möglichst viel Laktat herzustellen. Andere Forscher haben dies inzwischen bestätigt. Früher hat man das Laktat eher verteufelt und versucht, seine Produktion zu vermeiden. Inzwischen weiß man: Es ist ein ganz wichtiger Signalstoff, der den Muskelaufbau ankurbelt.
Wie merke ich denn, ob mein Muskel Laktat herstellt?
Es muss brennen. Wenn man das spürt, produziert der Muskel sehr viel Laktat. Man kann das auch im Blut messen, dafür braucht es nur einen Piks am Finger oder Ohr. Das gehört zum Standard in sportwissenschaftlichen Leistungstests.
Wie lange muss ich eine Übung mindestens durchhalten?
Der Schweizer Forscher Marco Toigo hat auf Grundlage seiner Studien ein Buch mit dem Titel »Muskel-Revolution« veröffentlicht. Darin heißt es, für den optimalen Muskelaufbau müsse man sich mindestens 60 Sekunden lang maximal belasten. In Fitnessstudios wird das oft nicht gemacht. Wenn zehn Wiederholungen im Trainingsplan stehen, halten sich die Leute penibel daran. Viele arbeiten aber recht zügig und sind schon nach der Hälfte der Zeit fertig. Das verbessert zwar die Schnellkraft, die ich beispielsweise zum Sprinten brauche. Es bringt aber nichts, wenn ich Muskelmasse aufbauen will.
Es wäre also besser, bei den Übungen auf die Uhr zu schauen, anstatt mitzuzählen?
Ja. Es wäre viel sinnvoller, die Wiederholungszahlen außen vor zu lassen. Leider liegt bei uns in Europa der Fokus stark darauf. Die Amerikaner sind uns da weit voraus. In der Literatur spricht man von der so genannten »time under tension«, das bedeutet: Wie lange befindet sich der Muskel in Kontraktion? Wenn ich eine Übung langsamer, aber dafür länger ausführe, ist das ein ganz anderer Reiz. Studien zeigen, dass sich dabei viel mehr Laktat und Ammonium im Blut ansammelt.
Das ist nur bei ganz wenigen Menschen der Fall. Bei knapp 90 Prozent werden die vorhandenen Muskelfasern dicker. In ihrem Inneren bilden sich beispielsweise neue Mitochondrien. Sie werden auch als Kraftwerke der Zelle bezeichnet und sorgen dafür, dass aus Zucker und anderen Stoffen, die wir über die Nahrung aufnehmen, tatsächlich Energie entsteht. Je mehr Mitochondrien vorhanden sind, desto mehr Energie in Form von Adenosintriphosphat kann ein Muskel speichern. Das braucht Platz – darum wird er dicker.
Kann ein Muskel so dick werden, dass es Probleme gibt?
Aus rein anatomischer Sicht nicht. Aber je mehr Muskelmasse ich habe, desto unbeweglicher bin ich. Die Gelenke können nicht mehr im vollen Umfang bewegt werden. Dadurch kann es zu Fehlbelastungen kommen.
»Bei Anfängern tut sich in den ersten zwei bis drei Monaten nach außen hin meist noch nicht viel«
Nicht jeder Mensch baut gleich gut Muskulatur auf. Woran liegt das?
Eher schlaksige Menschen haben meist viele langsam zuckende Muskelfasern. Diese ermöglichen eine gute Ausdauerleistung. Die Menschen tun sich aber oft schwer, Muskelmasse aufzubauen. Personen, die eher kompakt gebaut sind, haben hingegen viele schnell zuckende Muskelfasern. Die verfügen von Haus aus schon über viele Mitochondrien, das erleichtert den Muskelaufbau.
Warum ist es für Frauen so schwierig, ein Sixpack zu bekommen?
Das liegt vor allem am Testosteron. Das Geschlechtshormon sorgt bei Männern dafür, dass sie schneller und mehr Muskulatur aufbauen. Frauen stellen zwar auch Testosteron her, aber viel weniger. Zudem haben sie in der Regel einen höheren Körperfettanteil. Das sorgt dafür, dass man ihre Muskeln weniger deutlich sieht.
Wie lange muss man denn im Allgemeinen trainieren, bis man etwas sieht?
Man sollte sich schon etwa ein halbes Jahr Zeit geben. Bei Anfängern tut sich in den ersten zwei bis drei Monaten nach außen hin meist noch nicht viel. Aber die koordinativen Fähigkeiten verbessern sich enorm. Die beteiligten Muskeln lernen, besser zusammenzuarbeiten. Erst wenn mein Körper genau weiß, wie ein Bizeps-Curl oder eine Kniebeuge funktioniert, können die richtigen Muskeln in die Dicke wachsen. Allgemein lässt sich sagen: Ein langfristiges Trainingskonzept ist immer stabiler und nachhaltiger als ein kurzfristiges Ziel. Fortgeschrittenen rate ich dazu, den Trainingsplan alle sechs bis acht Wochen zu verändern und sich allmählich zu steigern.
Von Sportler zu Sportlern
Daniel Gärtner geht gerne klettern und ins Fitnessstudio. Nach dem Motto »Raus aus der Halle« versucht der Sportwissenschaftler, so oft wie möglich draußen zu trainieren, zum Beispiel im eigenen Garten. Dort übt er am liebsten mit freien Gewichten wie Hanteln oder Kettlebell oder an seiner Reckstange.
»Ideal ist ein Mix aus Training an Geräten und mit freien Gewichten«
Sollte man lieber an festen Geräten oder frei trainieren?
Beides. Ideal ist ein Mix aus Training an Geräten und mit freien Gewichten, mit denen man auch komplexere Bewegungen ausführt. So stellt man sicher, dass nicht nur einzelne Muskeln, sondern ganze Muskelketten trainiert werden und man sich auch koordinativ verbessert. Wir wollen schließlich keine dumme, sondern eine intelligente Muskulatur aufbauen.
Und wie oft sollte ich trainieren?
Als Anfänger sollte man nicht häufiger als dreimal pro Woche trainieren. Mehr ist – auch aus psychologischer Sicht – nicht sinnvoll. Trainiere ich seltener, bringt es nicht mehr viel. Man muss den nächsten Trainingsreiz zur richtigen Zeit setzen. Kommt er zu spät, baut der Körper die mühsam aufgebaute Muskulatur wieder ab. Es muss aber auch genügend Zeit zur Regeneration bleiben. Optimalerweise erfolgt jeden zweiten bis dritten Tag der nächste Reiz.
Schneller Muskeln aufbauen durch Anabolika?
Künstlich hergestellte Substanzen, die dem männlichen Geschlechtshormon Testosteron ähneln, bezeichnet man als Anabolika oder anabole Steroide. Sie helfen, Muskelmasse aufzubauen, und steigern die Leistungsfähigkeit. Darum stehen sie auf der Verbotsliste der Welt-Anti-Doping-Agentur. Anders als für Leistungssportler sind Anabolika für Hobbysportler nicht grundsätzlich verboten. Doch ihr Gebrauch ist nicht ungefährlich: Herzinfarkte, Schlaganfälle, Krebs und Depressionen können die Folge sein. Dazu kommen vergleichsweise milde Nebenwirkungen wie Hautunreinheiten oder Haarausfall. Bei Frauen kann eine Vermännlichung einsetzen: Die Periode bleibt aus, die Stimme wird tiefer, oder es wächst ein Bart.
English-Version:
Article in Spectrum Science by Dr. Annika Röcker in an interview with Dr. Daniel Gardener. Published in top form on August 5th, 2021
If you want to build muscle, you need sore muscles
Lift as heavy weights as possible or do you prefer to do a lot of repetitions? „The most important thing is to go to the limit,“ says sports scientist Daniel Gärtner from the Technical University of Munich. In an interview, the passionate fitness trainer explains what makes muscles grow.
It is often said that if a strength athlete wants to develop muscle mass, he must work with heavy weights. Is that correct? Sports scientist and fitness trainer Daniel Gärtner from the Technical University of Munich clears up myths and half-knowledge about muscle building.
Mr. Gärtner, every strength athlete seems to have his own theory of how to build as much muscle mass as possible. Why is that?
There is a lot of uncertainty and half-knowledge. Just two days ago a couple of sports students pestered me after a course with questions like: Do I need extra protein? Do I always have to train to the max? Answers to these questions are often passed on from trainer to trainer in fitness studios without questioning them.
What is the state of science on protein intake?
First of all, a distinction has to be made between the medical-therapeutic area and ambitious weight training. The normal amateur athlete, who has been injured for a long time and now wants to build up his muscles again, does not need any additional protein. The proteins that are contained in a normal, balanced diet are completely sufficient for this. It looks different with die-hard bodybuilders. If you’re building muscle, you should consume about 30 grams of protein every two to three hours. This can hardly be achieved with a completely normal diet, since you have to eat specifically rich in protein.
Is there a certain amount of weight training at which this applies?
an has to train very intensively four to five times a week, that is, to the point of muscle failure, until you really can’t anymore. An amateur athlete might stop after ten repetitions thinking: Now it hurts. But if you want to build a lot of muscle mass, that’s not enough. It takes a supra-threshold, strong stimulus. To achieve this, bodybuilders often train in pairs. If it actually hurts, do three or four more repetitions with the help of your partner to stimulate the muscle even more. This causes small injuries, so-called microtraumas. Certain structures in the muscle tear. And a lot of lactate is formed.
„Only when a stimulus goes beyond the usual extent does the body react with adaptation.“
Isn’t that a disadvantage? After all, it is precisely such injuries that are responsible for sore muscles. You actually want to avoid that – or not?
No, in fact, that’s exactly what bodybuilding is supposed to be provoking. For those who are serious, the sore muscles are an indication that the training is having the desired effect. As hard as it sounds: If you want to gain muscle mass, you need sore muscles. The body is an economic object. He would like to stay exactly as he is. Only when a stimulus goes beyond the usual extent does it react with adaptation. However, there are also people who rarely get sore muscles and still gain muscle mass.
If I really want to get into bodybuilding: Should I then do as many repetitions as possible or should I rather take the heaviest weights possible?
It doesn’t really matter. The most important thing is that you go to the limit, i.e. train to total muscle exhaustion. Until a few years ago, the prevailing opinion was that if you want to build up a lot of muscle mass, you have to put a lot of weight on yourself. But that’s not true. Older people, for example, who are no longer allowed to lift as much, can effectively build muscles. With lighter weights you have to do more repetitions to reach your limit.
How can this be explained physiologically?
My colleague Henning Wackerhage, who has been researching this topic for many years, has discovered that the most important thing is to get the muscle to produce as much lactate as possible. Other researchers have since confirmed this. In the past, lactate was demonized and people tried to avoid its production. We now know that it is a very important signal substance that stimulates muscle growth.
How do I know if my muscle is producing lactate?
It must be on fire. When you feel this, the muscle produces a lot of lactate. You can also measure this in blood, all you need is a spade on your finger or ear. This is part of the standard in sports science performance tests.
How can sore muscles be avoided? How much should athletes drink? Biochemist Annika Röcker addresses these and other questions in her column „In top form“. With experts from sports medicine, she discusses what goes on in the body during exercise and what healthy training looks like.
How long do I have to do an exercise at least?
The Swiss researcher Marco Toigo has published a book entitled „Muscle Revolution“ based on his studies. It says that for optimal muscle building you have to put maximum stress on yourself for at least 60 seconds. This is often not done in gyms. If ten repetitions are in the training plan, people stick to it meticulously. But many of them work very quickly and are ready in half the time. That improves my speed, which I need for sprinting, for example. But it doesn’t help if I want to build muscle mass.
So it would be better to watch the clock while doing the exercises instead of counting?
Yes. It would make a lot more sense to leave out the number of reps. Unfortunately, here in Europe the focus is very much on that. The Americans are way ahead of us. In the literature one speaks of the so-called „time under tension“, which means: How long is the muscle in contraction? If I do an exercise more slowly, but longer, that’s a completely different stimulus. Studies show that much more lactate and ammonium accumulate in the blood.
This is only the case with very few people. In almost 90 percent, the existing muscle fibers become thicker. For example, new mitochondria form inside. They are also known as the power plants of the cell and ensure that energy is actually generated from sugar and other substances that we ingest through food. The more mitochondria there are, the more energy a muscle can store in the form of adenosine triphosphate. That takes space – that’s why it’s thicker.
Can a muscle get so fat that it causes problems?
Not from a purely anatomical point of view. But the more muscle I have, the more immobile I am. The joints can no longer be moved to the full extent. This can lead to incorrect loads.
„For beginners, there is usually not much going on in the first two to three months.“
Not everyone builds muscles equally well. Why is that?
Lanky people tend to have lots of slow-twitch muscle fibers. These enable good endurance performance. But people often find it difficult to build muscle mass. People who are rather compact, on the other hand, have many fast-twitch muscle fibers. They already have a lot of mitochondria by default, which makes it easier to build muscle.
Why is it so difficult for women to get six pack abs?
This is mainly due to testosterone. The sex hormone ensures that men build more muscles faster. Women also make testosterone, but much less so. In addition, they usually have a higher percentage of body fat. This makes your muscles less visible.
How long do you generally have to train before you see something?
You should give yourself about half a year. For beginners, there is usually not much going on in the first two to three months. But the coordination skills improve enormously. The muscles involved learn to work better together. It is only when my body knows exactly how a bicep curl or squat works that the right muscles can grow in thickness. In general, it can be said: a long-term training concept is always more stable and sustainable than a short-term goal. For advanced users, I recommend changing the training plan every six to eight weeks and increasing it gradually.
From athletes to athletes
Daniel Gärtner enjoys climbing and going to the gym. According to the motto „Get out of the hall“, the sports scientist tries to train outside as often as possible, for example in his own garden. There he prefers to exercise with free weights such as dumbbells or kettlebell or on his horizontal bar.
„A mix of training on machines and with free weights is ideal.“
Should you train on fixed equipment or free?
Both. A mix of training on equipment and with free weights, with which you can also perform more complex movements, is ideal. This ensures that not only individual muscles, but entire muscle chains are trained and that you also improve your coordination. After all, we don’t want to build stupid muscles, but rather intelligent ones.
And how often should I exercise?
As a beginner, you shouldn’t train more than three times a week. More does not make sense – also from a psychological point of view -. If I train less often, it doesn’t help much anymore. You have to get the next training stimulus
set right time. If he arrives too late, the body breaks down the muscles that were painstakingly built up. But there must also be enough time for regeneration. Ideally, the next stimulus occurs every second to third day.
Build muscle faster with anabolic steroids?
Man-made substances that are similar to the male sex hormone testosterone are called anabolic steroids. They help build muscle mass and increase performance. That is why they are on the World Anti-Doping Agency’s prohibited list. Unlike for competitive athletes, anabolic steroids are not generally prohibited for amateur athletes. But their use is not without danger: heart attacks, strokes, cancer and depression can result. In addition, there are comparatively mild side effects such as skin blemishes or hair loss. In women, masculinization can set in: the period does not appear, the voice becomes deeper, or a beard grows.