In dieser Arbeit soll die Wirksamkeit eines ausbelastenden, hochintensiven Einsatztrainings nach einwöchiger Regenerationsphase und gleichzeitiger Einnahme des speziellen Aminosäuresupplements (A´MIN™) geprüft werden. Die Forschungsfrage lautet somit: "Hat die Einnahme von tägl. 15g A´MIN™ einen Einfluss auf die Kraftsteigerung und Regeneration nach einer 7- tägigen Erholungsphase infolge eines hochintensiven Einsatztrainings bei Breitensportlern?"
Zunächst wird der Forschungsstand betrachtet. Hier liegen die Schwerpunkte auf dem HIT, der Regeneration infolge dieser Intervention und der Wirkung von Aminosäuren im menschlichen Körper. Es ist wichtig einen Einblick in die theoretischen Grundlagen hinsichtlich des Einsatz-Hochintensitätstrainings, den bisherigen Erkenntnissen zum Thema Kraftsteigerung und zur Wirkung von Aminosäuren, in Verbindung mit Widerstandstraining und auf die Gesundheit, zu gewinnen. Der darauf folgende Teil beschäftigt sich mit der Methodik. Das Untersuchungsdesign wird vorgestellt, die Probandengruppen, das Verfahren und die Messungen werden dargelegt. Anschließend werden die Ergebnisse präsentiert.
Krafttraining und Maximalkrafttraining sind wichtige Maßnahmen und Bestandteile im Breiten-, Leistungs- und Gesundheitssport sowie in der Rehabilitation. Die Frage nach hohem Volumen oder hoher Intensität insbesondere beim Maximalkrafttraining ist in der Fachwelt noch immer nicht zufriedenstellend geklärt. Diese Frage ist auch eine Frage nach hohem Zeitaufwand bei Vermeidung von Ausbelastung einerseits und enormer Zeitersparnis bei ebenso enormen Belastungen andererseits. Besonders in den Sportarten, in denen mehrere motorische sowie technische Fähigkeiten und Fertigkeiten gefordert sind könnte ein zeitsparendes Maximalkrafttraining von zunehmendem Interesse sein.
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis (Auswahl)
1 Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Ziel- und Fragestellung
1.3 Aufbau der Arbeit
2 Theoretische Vorbetrachtung und aktueller Forschungsstand
2.1 Geschichtliches und grundsätzliches
2.2 Wirkung des HIT
2.2.1 Neuromuskulär
2.2.2 Endokrinologisch
2.3 Regeneration
2.4 Aminosäuren
2.4.1 Wirkung von Aminosäuren
3 Methode und Vorgehen
3.1 Studienaufbau und Studiendesign
3.2 Vorbereitung
3.2.1 Informationsgespräch und Randomisierung
3.3 Durchführung der Studie
3.3.1 Geräte-Übungen
3.3.2 Ablauf der Untersuchung
3.3.3 Messmethoden Instrumente
3.4 Statistische Analysen
4 Ergebnisse
4.1 Workload
4.2 Muskelkaterschmerz gemessen an VAS
4.3 QOLQ und FEW 16
4.4 Trainingsspezifischer Fragebogen
4.5 Studienabbrüche und Fehlzeiten
4.6 Hypothesenfalsifizierung
5 Diskussion
5.1 Methodendiskussion
5.2 Ergebnisdiskussion
6 Fazit
Literaturverzeichnis
Verzeichnis der Internetquellen
Anhang
Danksagung
Ich möchte mich an erster Stelle bei Herrn Dr. Helmut Merrbach bedanken. Er hat mir die besten Anreize gegeben ein Hochschulstudium aufzunehmen zu einem Zeitpunkt, an dem ich auf der Suche nach Weiterbildungsmöglichkeiten war. Seine Worte und sein Vertrauen in meine Fähigkeiten haben meine Bewerbung an der FHSMP erst ermöglicht. Ein äußerst wichtiger Dank gilt meiner Mutter für jede Unterstützung in den letzten drei Jahren. Ich danke auch meinem betrieblichen Mentor Steffen Deubener für das regelmäßige Feedback während der Bearbeitungszeit der Bachelorarbeit. Auch Herrn Prof. Dr. Wick danke ich für die sehr gute Betreuung. Dank auch allen Studienteilnehmern und meinen Korrekturleserinnen Wiebke Kunz und Franziska Hähnlein.
Zusammenfassung
Ziel: Ziel der vorliegenden Untersuchung ist es die Wirksamkeit eines EinsatzHochintensitätstrainings in Kombination mit einem neuartigen Aminosäuresupplement (A'MIN™) zu prüfen. Dies soll durch eine sechswöchige, placebokontrollierte, einfach verbündete, klinische Studie ermittelt werden.
Methode: Die Interventionsgruppe (IVG) umfasste 13 Teilnehmer (6m/7w). Die Kont- rollgruppe (CG) umfasste 12 Teilnehmer (5m/7w). Die Gruppen führten einmal pro Woche, immer am gleichen Wochentag ein hochintensives Einsatztraining durch, welches maximal 15 Minuten dauerte. Der Trainingsplan umfasste die Übungen Bankdrücken, Latzug und Beinpresse. Die Bewegungsgeschwindigkeit betrug in der konzentrischen Phase 2 Sekunden, in der exzentrischen Phase 4 Sekunden. In kontrahierter Position wurde eine Sekunde gehalten. Die Nutzung eines Metronoms stellte eine gleichmäßige Ausführung sicher. Für jeden Probanden wurde ein Trainingsprotokoll geführt. Die Sportler mussten zudem Fragebögen zum Thema Lebensqualität (QOLQ) und Wohlbefinden (FEW16) ausfüllen, hierdurch sollte die Wirkung von A'MIN™ auf diese Bereiche geprüft werden. Weiterhin waren Fragen zum Intensi- täts- und Muskelkaterschmerzempfinden (VAS) zu beantworten. Die Angabemöglichkeiten der VAS waren im Bereich von (0) - kein Schmerz bis (5) - schlimmster Schmerz. Alle Daten wurden in Excel eingetragen und codiert, sodass das Programm SPSS zur Auswertung genutzt werden konnte.
Ergebnisse: Es zeigten sich in beiden Gruppen signifikante Verbesserungen der Kraftfähigkeiten. Die Gruppen unterschieden sich dabei aber nicht im Trainingserfolg. Die Interventionsgruppe gab jedoch einen milderen Muskelkaterschmerz in den ersten Tagen nach den ersten Trainingseinheiten an.
Fazit: Ein hochintensives Einsatztraining kann bei Breitensportlern in kurzer Zeit und nach einwöchiger Trainingspause Kraftsteigerungen sicherstellen. Die Einnahme von A'MIN™ kann den Muskelkaterschmerz abmildern. Bei der Messung am zweiten Tag nach der ersten Einheit zeigte die Interventionsgruppe einen signifikant leichteren Muskelkaterschmerz als die Kontrollgruppe (p=0,030). Der Schmerz in der CG war zu diesem Messzeitpunkt (MZP) noch dreifach so hoch, wie in der IVG.
Abstract
Aim: The aim of the present study is to test the efficacy of a single set HIT in combination with a novel food amino acid supplement (A'MIN™). This is to be determined by a six-week, placebo-controlled, single-blind, clinical study.
Method: The intervention group (IVG) comprised 13 participants (6m/7f). The control group (CG) comprised 12 participants (5m/7f). Once a week, always on the same day of the week, the groups conducted a highly intensive resistance training, which lasted a maximum of 15 minutes. The training plan included the exercises bench press, lat pull down and leg press. The movement speed was 2 seconds in the concentric phase and 4 seconds in the eccentric phase. In contracted position one second was held. The use of a metronome ensured uniform execution. A training protocol was kept for each participant. The athletes also had to complete questionnaires on quality of life (QOLQ) and well-being (FEW16), which were intended to test the impact of A'MIN™ on these areas. Furthermore, questions on intensity and muscle pain sensation (VAS) had to be answered. The VAS options ranged from (0) - no pain to (5) - worst pain. All data was entered and coded in Excel so that the SPSS program could be used for evaluation.
Results: Both groups showed significant improvements in strength abilities. However, the groups did not differ in their training success. However, the intervention group reported a milder muscle ache in the first days after the training sessions.
Conclusion: A high-intensity single set training can ensure an increase in strength for amateur athletes in a short time and after a one-week training break. Taking A'MIN™ can alleviate muscle ache. When measured on the second day after the first unit, the intervention group showed significantly less severe muscle pain than the control group (p=0. 030). The pain in the CG was still three times as high at this time of measurement (MZP) as in the IVG.
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Herausheben Langhantel, Bankdrücken
Abbildung 2: erste Wiederholung Bankdrücken
Abbildung 3: Letzte Wiederholung Bankdrücken
Abbildung 4: Eingriff des Studienleiters
Abbildung 5: erste Wiederholung Latzug, Bewegungseinleitung
Abbildung 6: erste Wiederholung Latzug
Abbildung 7: Studienleiter observiert Bewegungsqualität
Abbildung 8: Eine Wiederholung an der Beinpresse
Abbildung 9: fünfte Wiederholung Beinpresse
Abbildung 10: Workload über die Zeit
Abbildung 11 : Muskelkaterschmerz im Verlauf
Abbildung 12: Verlauf "Belastbarkeit" aus FEW 16 Vgl. beider Gruppen
Abbildung 13: Verlauf "Vitalität" aus FEW 16 Vgl. beider Gruppen
Abbildung 14: Verlauf "Genussfähigkeit" aus FEW 16 Vgl. beider Gr.
Abbildung 15: Verlauf "Innere Ruhe" aus FEW 16 Vgl. beider Gruppen 37
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Stichprobenbeschreibung
Abkürzungsverzeichnis (Auswahl)
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
1 Einleitung
1.1 Problemstellung
Krafttraining und Maximalkrafttraining sind wichtige Maßnahmen und Bestandteile im Breiten-, Leistungs- und Gesundheitssport sowie in der Rehabilitation. Die Frage nach hohem Volumen oder hoher Intensität insbesondere beim Maximalkrafttraining ist in der Fachwelt noch immer nicht zufriedenstellend geklärt. Diese Frage ist auch eine Frage nach hohem Zeitaufwand bei Vermeidung von Ausbelastung einerseits und enormer Zeitersparnis bei ebenso enormen Belastungen andererseits. Die Trainingsempfehlungen in der Fachliteratur weichen teilweise stark voneinander ab. So wird beispielsweise von Esquerdo (2008) auch beim Mehrsatztraining eine Durchführung bis zum Muskelversagen geraten. Müller (2003) hält hingegen ein hochintensives Training bis zur Versgansgrenze aufgrund eines von ihm postulierten Übertrainings- und Schädigungspotenzials für nicht empfehlenswert. Besonders in den Sportarten, in denen mehrere motorische sowie technische Fähigkeiten und Fertigkeiten gefordert sind könnte ein zeitsparendes Maximalkrafttraining von zunehmendem Interesse sein. Da die Sportler bzw. die verantwortlichen Trainer deutlich mehr Zeit zur Verfügung hätten, um die verbleibenden Trainingsschwerpunkte, wie z.B. Technik und Taktik oder auch das Training zur Verletzungsprophylaxe, zu zentrieren. Das hochintensive Einsatztraining könnte eine solche Zeitersparnis gewährleisten. Schnabel, Harre & Krug bezeichnen 2008 die höhere Wirksamkeit eines Einsatztrainings im Vergleich zum Mehrsatztraining als strittig, heben jedoch gleichzeitig, wie auch Kieser (1998) den Vorteil der Zeitersparnis ausdrücklich hervor. Ein solches Training wird überwiegend im Bodybuilding sowie in maximalkraftbetonten Sportarten genutzt. Ein hochintensives ausbelastendes Einsatztraining zur Steigerung der Maximalkraft, kann nach besonders langer, bzw. bis zu einwöchiger Regenerationsphase, Leistungssteigerungen gewährleisten (Remmert, Schischek, Zamhöfer, & Ferrauti, 2005). Eine einwöchige Trainingspause kann ebenso eine Erleichterung der Trainingsplanung bedeuten, da immer am gleichen Wochentag trainiert wird. Es liegen allerdings bisher zu wenig empirische Untersuchungen vor. Eine verstärkte Durchführung solcher wird z.B. von Fröhlich (2006) in Bezug auf die Kontroverse Einsatz vs. Mehrsatztraining gefordert.
Für die Regeneration nach einem Krafttraining ist neben der Dauer der Erholungsphase eine gute Versorgung mit Nähstoffen von Bedeutung. Ganz besonders ist hier im Wesentlichen der Blick auf Aminosäuren gerichtet. Aminosäuren haben als Bausteine des Lebens der Zellen und letztlich der Muskeln einen Einfluss auf dessen Kraftniveau und auch auf dessen Regenerationsfähigkeit. Nach Neumann (2003) ist die Eigenschaft der Aminosäuren vorwiegend bezogen auf Hypertrophie und muskuläre Regeneration nach hohen Belastungen. Das hochintensive Einsatztraining stellt eine besonders hohe Belastung dar. Da Nährstoffe seit Jahren und Jahrzehnten immer mehr an Gehalt verlieren (D.ON-Akademie, o.J., PSAL, o.J.) ist eine zusätzliche Versorgung mit qualitativ hochwertigen Ergänzungsmitteln im Allgemeinen, besonders aber für Sportler, sinnvoll. Dabei ist die Einnahme von freien Aminosäuren nicht zuletzt wegen der aufwertenden Wirkung auf das Immunsystem (Li, Yin, Li, Kim, & Wu, 2007) praktikabel. Allerdings sind hier die Experten Meinungen ebenfalls divergent. So wird z.B von Toigo (2015) eher die Einnahme von Proteinen als von freien Aminosäuren als sinnvoll betrachtet. Für den Muskelaufbau sind mehrere Aminosäuren gleichzeitig von Bedeutung. Die für den Muskelmetabolismus bedeutendsten Aminosäuren sind somit Arginin, Glutamin, Tryptophan sowie alle verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAA's) (Neumann, 2003). Wiederum andere Aminosäuren sind für die Regeneration, einen optimalen Schlaf, ein optimal funktionierendes Immunsystem und weitere physiologische Prozesse, die die Leistungsfähigkeit beeinflussen, von Bedeutung. Ein Komplex, mit breiterem Wirkungsgrad, ist daher für die Supplementierung als günstiger zu betrachten. Der Aminosäurekomplex A'MIN™ ist durch die Auswahl der Rohstoffe und die Herstellungsmethodik ein besonders hochwertiges Nahrungsergänzungsmittel. Des Weiteren ist A'MIN™ durch die hohe Bioverfügbarkeit und die Körpervertrautheit seiner freien Inhaltstoffe (art'gerecht, o.J.) bestens für die Komplettversorgung geeignet. Remmert et. al. (2005) verweisen auf die äußerst starke neuromuskuläre Erschöpfung und die Beschädigung kontraktiler Proteine, was die ausgehdehnte Superkompensationsphase erklären könnte und was bei bisherigen Studienteilnehmern zu auffälligen Muskelkater nach jeder Trainingseinheit geführt hat. Hierin liegt auch der Grund für die Forschungsfrage HIT und A'MIN™ betreffend, welches möglicherweise in der Lage ist den Muskelkaterschmerz ab zu mildern.
Die zum Thema gefundene und eingesehene Literatur hat den Untersuchungsschwerpunkt "außerordentlich ausgedehnte Regenrationsphase" nicht explizit gezeigt, bzw. nicht präzise klären können. Daher ergeben sich offene Fragen, wie die nach der individuell optimalen Regenerationsdauer nach hochintensivem Krafttraining. Weitere Fragen diesbezüglich könnten sein, ob die Dauer der Wiederherstellung abhängig vom Konstitutionstyp, oder vom Stoffwechseltyp ist. Welche Rolle spielen genetische Faktoren oder das Geschlecht? Welchen Einfluss hat das biologische Alter auf die Regeneration nach hoch intensivem Training? Haben der Zustand der Psyche bzw. die Motivation der Trainierenden einen Einfluss auf die Trainingsergebnisse oder genauer, welchen Einfluss haben Psyche und Motivation? Welche Rolle spielt das Intensitätsempfinden? Müssen Trainierende, die schweres Training als nicht sonderlich belastend empfinden durch ihre Trainer noch mehr gereizt und gefordert werden? Wie ist das hochintensive Einsatztraining bestmöglich in alle Bereiche, also Rehabilitation, Prävention und Leistungssport, implementierbar? Wie lassen sich Trainer und Übungsleiter optimal mit Know-how bezüglich des HIT versorgen? Es gibt nur wenige wissenschaftliche Untersuchungen zum Thema Training und dessen Einfluss auf das Immunsystem (Puta & Gabriel, 2017). So entsteht eine weitere mögliche Frage nach der Eignung von HIT als abwehrkraftstärkendes und medizinisch wirksames Training. Hinsichtlich des Untersuchungsschwerpunktes "isolierte Aminosäurengabe" ergeben sich selbstverständlich ebenfalls weitere Fragen. Hier ist beispielsweise die Verwendbarkeit im medizinisch präventiven und kurativen Bereich hoch interessant. Diese Arbeit befasst sich mit der Wirkung der Intensität eines Maximalkrafttrainings sowie der zum Trainingserfolg zugehörigen ausgedehnten Regernationsphase und dem Einfluss eines speziellen Aminosäuresupplements darauf. Die Wirksamkeit wird in einer einfach verblindeten, placebokontrollierten, sechswöchigen klinischen Studie an Breitensportlern überprüft. Wenn nach einem hochintensiven Krafttraining eine Wiederholung pro Woche bei gleichem Gewicht mehr ausgeführt werden kann, dabei ausgehend von 6 Wiederholungen zu Untersuchungsstart, ist eine Steigerung von 16% in der ersten Woche bis 9% in der sechsten möglich.
1.2 Ziel- und Fragestellung
Mit dieser Untersuchung soll die Wirksamkeit eines ausbelastenden hochintensiven Einsatztrainings nach einwöchiger Regenerationsphase und gleichzeitiger Einnahme des speziellen Aminosäuresupplements (A'MIN™) geprüft werden. Die Forschungsfrage lautet somit: "Hat die Einnahme von tägl. 15g A'MIN™ einen Einfluss auf die Kraftsteigerung und Regeneration nach einer 7- tägigen Erholungsphase infolge eines hochintensiven Einsatztrainings bei Breitensportlern?"
Die Nullhypothese H0 bezüglich A'MIN™, HIT und Kraftsteigerung lautet: Die Einnahme von tägl. 15g A'MIN™ hat keinen Einfluss auf die Kraftsteigerung, gemessen am Workload, nach einer 7- tägigen Erholungsphase infolge eines hochintensiven Einsatztrainings bei Breitensportlern.
Die Alternativhypothese H1 bezüglich A'MIN™, HIT und Kraftsteigerung lautet: Die Einnahme von tägl. 15g A'MIN™ hat einen Einfluss auf die Kraftsteigerung, gemessen am Workload, nach einer 7- tägigen Erholungsphase infolge eines hochintensiven Einsatztrainings bei Breitensportlern.
Weitere Nebenfragen lauten: "Kann die Versorgung mit A'MIN™ gemessen an einer VAS (Visuelle Analogskala) den subjektiv empfundenen Muskelkaterschmerz nach einem HIT lindern?" und "Hat ein Einsatz- Hochintensitätstraining in Kombination mit A'MIN™ einen Einfluss auf die Lebensqualität gemessen an: einem Fragebogen zur Erfassung des Wohlbefindens (FEW 16) und einem allgemeinen QOLQ (Quality of life questionaire)?"
Die Nullhypothese H0 hinsichtlich HIT, A'MIN™ und Regeneration, definiert durch geringeren Muskelkater lautet: Die Versorgung mit A'MIN™ gemessen an einer VAS kann den subjektiv empfundenen Muskelkaterschmerz nicht lindern und die Regeneration nicht beschleunigen.
Die Alternativhypothese H1 hinsichtlich HIT, A'MIN™ und Regeneration, definiert durch geringeren Muskelkater lautet: Die Versorgung mit A'MIN™ gemessen an einer VAS kann den subjektiv empfundenen Muskelkaterschmerz lindern und die Regeneration beschleunigen.
Die Nullhypothese HO hinsichtlich HIT, A'MIN™ und Lebensqualität lautet: Ein Einsatz- Hochintensitätstraining in Kombination mit A'MIN™ hat keinen Einfluss auf die Lebensqualität gemessen an FEW 16 und einem allgemeinen QOLQ.
Die Alternativhypothese H1 hinsichtlich HIT, A'MIN™ und Lebensqualität lautet: Ein Einsatz- Hochintensitätstraining in Kombination mit A'MIN™ hat einen Einfluss auf die Lebensqualität gemessen an einem FEW 16 und einem allgemeinen QOLQ.
1.3 Aufbau der Arbeit
Zunächst wird im Theorieteil der Forschungsstand betrachtet. Hier liegen die Schwerpunkte auf dem HIT, der Regeneration infolge dieser Intervention und der Wirkung von Aminosäuren im menschlichen Körper. Es ist wichtig einen Einblick in die theoretischen Grundlagen hinsichtlich des Einsatz-Hochintensitätstrainings, den bisherigen Erkenntnissen zum Thema Kraftsteigerung und zur Wirkung von Aminosäuren, in Verbindung mit Widerstandstraining und auf die Gesundheit, zu gewinnen. Der darauf folgende Teil beschäftigt sich mit der Methodik. Das Untersuchungsdesign wird vorgestellt, die Probandengruppen, das Verfahren und die Messungen werden dargelegt. Die Ergebnisse werden im Teil 4 präsentiert. Anschließend werden diese diskutiert und mit dem Theorieteil in Verbindung gebracht. Ein Fazit schließt die Arbeit ab.
2 Theoretische Vorbetrachtung und aktueller Forschungsstand
- Begriffsklärung
An erster Stelle werden hier Begriffe vorgestellt, welche oft synonym verwendet bzw. welche weitgehend dasselbe beschreiben. Das in dieser Arbeit behandelte hochintensive Krafttraining ist eine Form des gering volumigen Trainings (low volume training; LVT). Remmer et. al (2005) und Fröhlich (2006) unterteilen das LVT in Einsatztraining (single set training; SST) und das hochintensive Training (high intensity training; HIT). 2003 verwendet Müller die Begriffe Einsatztraining und HIT äquivalent. Nach Jäger & Krüger (2012) handelt es sich beim HIT wiederum um eine spezielle Form des Einsatztrainings. Der von Remmert et. al. (2005) zusammengefasste Terminus "Einsatz-Hochintensitätstraining" wird in dieser Arbeit mit den übrigen genannten Ausdrücken und der Bezeichnung hochintensives Einsatztraining gleichwertig betrachtet.
2.1 Geschichtliches und grundsätzliches
Das Hochintensitätstraining ist zurückzuführen auf den Amerikaner Arthur Jones, welcher durch die Beobachtung von Großwild die Idee entwickelte, dass kurze sehr intensive Belastungen die Generation größerer Muskelmassen fördere. Ein weiterer wichtiger Name in diesem Zusammenhang ist Mike Mentzer, ebenfalls US Amerikaner, welcher Ende der 1970er die Grundlagen von Jones optimierte (Gießing, 2006). Mentzer war einer der bekanntesten Vertreter der Meinung, dass eine einzige hochintensive Serie ausgeführt bis zum Muskelversagen genügt, um Kraftgewinne zu erzielen. Dabei betonte er immer wieder kategorisch, die Wichtigkeit der letzten Wiederholung, die den Trainierenden an seine Grenze führt. Nur diese "fast unmögliche" Wiederholung war aus seiner Sicht in der Lage Fortschritte und Verbesserungen zu bewirken. Das HIT wird anhand der zusammenhängenden Faktoren Trainingsintensität in Abhängigkeit vom Trainingsvolumen definiert (Gießing, 2006). Dabei kann die Intensität noch genauer in die relative und die Ausbelastungsintensität unterschieden werden.
Das Einsatz -Hochintensitätstraining zeichnet sich durch die Ausführung nur einer Serie pro Trainingsübung und einer langsam kontrollierten Bewegungsausführung aus, wobei die konzentrische Phase 2, die exzentrische 4 Sekunden dauert. In maximal kontrahierter Position soll eine Sekunde gehalten werden (Remmert, et. al. 2005). Auch Jäger und Krüger (2012) messen der Bewegungsgeschwindigkeit große Bedeutung zu und bemerken, dass das Trainingsvolumen durch die hohe Intensität deutlich reduziert wird. Des Weiteren halten sie ebenfalls fest, dass ein einziger Satz für große Kraftgewinne aus reicht und die Regenerationszeit zwischen zwei Trainingseinheiten für den gleichen Muskel deutlich verlängert wird. Mentzer (1980) bevorzugte eine Bewegungsfrequenz von 4/4/1 s und betont oft, dass Schwung vermieden werden muss, damit kommt eine verlängerte time under tension (TUT) zustande.
Zum hochintensiven Krafttraining gehören auch Intensitätstechniken, welche hier lediglich Ihrer Bezeichnung nach aufgelistet werden. Diese Techniken sollen es ermöglichen über den Punkt des momentanen Muskelversagens hinauszugehen. Eine für ein HIT-Training adäquate Intensitätstechnik nach Gießing (2006) ist die Intensivwiederholung. Sicherlich existieren noch zahlreiche weitere Techniken oder Kombinationsvarianten, die für diese Arbeit jedoch nicht relevant sind.
2.2 Wirkung des HIT
2.2.1 Neuromuskulär
In diesem Abschnitt sollen einige Theorien sowie derzeitige Lehrmeinungen zur Hypertrophie und zu physiologischen Vorgängen bei der Kraftsteigerung aufgeführt und betrachtet werden. Auch auf den Vorgang der Rekrutierung wird eingegangen, da dieser besonders relevant bei schnellen Anpassungsvorgängen nach Belastung mit hohen Gewichten ist.
- Nervale Aspekte - motorische Einheit
Nach Schnabel, Harre und Krug (2008) fördert exzentrisches Training die intramuskuläre Koordination, unterstützt aber auch die Hypertrophie. Morton, McGlory, & Phillips proponieren 2015, dass die muskuläre Hypertrophie im Wesentlichen bzw. grundsätzlich durch größtmögliche Rekrutierung motorischer Einheiten und durch Training bis zum kontraktilen Versagen angetrieben wird. Bezugnehmend auf die Rekrutierung motorischer Einheiten spekulieren Proske und Morgan (2001) eine gesteigerte Muskelproteinsynthese (MPS) auch aufgrund einer verlängerten TUT. Dies steht in Verbindung mit der Remodelierung einer entstandenen Muskelverletzung. Ein Mangel an experimenteller Stützung dieser Aussagen wird allerdings betont (Morten et. al., 2015)
- Kraftsteigerung-Hypertrophie
Muskelarbeit führt zu einer Homöostasestörung im Muskelmillieu mit einhergehender Leistungsminderung. Diese Gleichgewichtsstörung kommt zum einen durch Veränderungen in den energiebereitstellenden Substraten ATP, Kreatinphosphat oder Glykogen zustande. Des Weiteren kommt es zu strukturellen Veränderungen im Skelettmuskel, welche längere Zeitspannen erfordern, um die Wiederherstellung oder Anpassung zu gewährleisten. Als wohlbekanntes Beispiel hierfür und im besonderen Zusammenhang mit ungewohnten exzentrischen Belastungen wird der Muskelkater genannt (Dickhut, 2000). Folge davon ist eine Verletzung oder sogar Zerstörung der Z-Scheiben (Dickhut, 2000; Freiwald & Greiwing, 2015). Dies wiederum ruft eine Entzündungsreaktion hervor, auf welche nachfolgend noch genauer eingegangen wird.
Als Trainingsmethode zur Steigerung der Maximalkraft ist das hochintensive Einsatztraining geeignet Hypertrophiereize zu setzen. Die relativ lange time under tension, sowie die besonders betonte exzentrische Phase sind möglicherweise die Hauptfaktoren bei dem Prozess der Skelettmuskelhypertrophie und der daraus resultierenden Kraftzunahme.
Eine weitere Theorie bezüglich der Dickenzunahme der Muskelzellen ist das Anschwellen oder Aufquellen der Zellen. Dies steht ebenso besonders im Zusammenhang mit exzentrischen Belastungen. Hierbei wird angenommen, dass die EIMD eine Zunahme des intrazellulären Wassers hervorruft. Dadurch werden anabole Prozesse wie die MPS stimuliert und der Proteinabbau gehemmt (Schoenfeld, 2012).
2.2.2 Endokrinologisch
- Hormonale Aspekte
Hormone als Botenstoffe werden in Drüsen oder Geweben gebildet und wirken an Zielzellen im Körper (Freiwald & Greiwing, 2015). Sobald eine körperliche Belastung einsetzt ist eine Intensivierung der Aktivität des autonomen Nervensystems mit einer entsprechenden Freisetzung von Katecholaminen sowie der Verminderung der Insulinsekretion charakteristisch (Dickhut, 2000). Freiwald und Greiwing (2015) heben ausdrücklich das Potenzial eines hypertrophieorientierten Krafttrainings hervor die Sekretion der Hormone Testosteron, Wachstumshormon und IGf-1 (insuline like growth factor) zu verstärken. Es gibt des Weiteren Hinweise, dass besonders das hochintensive Krafttraining bei ausreichender Regenerationszeit die natürliche Ausschüttung von Hormonen, wie HGH, Testosteron und IGf, initiiert, welche den Kraftzuwachs begünstigen (Gießing, 2006). Die Serumkonzentration von Testosteron, GH aber auch von Cortisol betreffend bestätigen Ahtiainen, Pakarinen, Kraemer, & Häkkinen (2003) eine deutliche Zunahme dieser Hormone nach intensivem Krafttraining bis zum Muskelversagen und darauf folgenden erzwungenen Wiederholungen.
Bosco, Colli, Bonomi, Von Duvillard, & Viru (2000) halten es für wahrscheinlich, dass ein adäquates Testosteronlevel den Ermüdungseffekt kompensiert und somit eine höhere neuromuskuläre Effizienz ermöglicht. Die anabole hormonale (insb. Testoste- ron betreffend) Antwort auf Hochleistungwiderstandstraining als Hypertrophieauslöser wird ebenfalls von Fry & Lohnes ( 2010) diskutiert und gezeigt.
"Die Hormone Insulin, Testosteron und STH (Wachstumshormon) haben eine proteinaufbauende Wirkung, d.h. sie wirken anabol" (Neumann, 2003, S. 190). Auch Speckmann & Wittkowski (2015) heben insbesondere den fördernden Effekt von Somatotropin (STH, GH, HGH oder Wachstumshormon) auf das Zellwachstum durch die gesteigerte Eiweißsynthese hervor.
- Immunsystem - antiinflammatorisch
Einer muskulären Belastung folg eine entzündliche Reaktion (Dickhut, 2000), welche in der Erholungsphase ausheilen muss. Dieses flammtorische Responsum ist mutmaßlich entscheidend beim Reparationsprozess, da die Myogenese verstärkt wird, wie mehrere Autoren (Kuipers, 1994; Schönfeld, 2012) beschreiben.
"Zytokine sind hormonähnliche Botenstoffe und sind für die Steuerung des Proteinstoffwechsels bedeutsam" (Freiwald und Greiwing, 2015, S. 153). Des Weiteren sind Zytokine Immunbotenstoffe, welche eine effektive Immunreaktion ermöglichen (Augustin, 1995). Izquierdo, Ibañez, Calbet , Amezqueta, Gonzáles-Izal, Idoate, Häkkinen, Kraemer, Palacios-Sarrasqueta, Almar &. Gorostiaga (2009) machen in ihrem Review auf die Bedeutung von Zytokinen und Interleukinen, welche zu diesen Botenstoffen gehören, aufmerksam und betonen dabei die wichtige Rolle dieser immunrelevanten Stoffe bei dem Heilungsprozess besonders nach intensiven exzentrischen Belastungen.
2.3 Regeneration
Eine Belastung kann zu "strukturellen Veränderungen in der Muskulatur führen" (Dickhut, 2000, S 144). Als eindrücklichstes Beispiel nennt Dickhut (2000) den Muskelkater. Als Grund hierfür wird eine teilweise überhöhte Spannungsentwicklung bei vorrangig ungewohnten sowie exzentrischen Belastungen genannt, welche zu einer Beschädigung der Beschaffenheit der Muskelfasern führt. Dies spricht dafür, dass die erhöhte Intensität der Belastung, auch eine verlängerte Regeneration nach sich ziehen muss um die weiter oben erwähnten Entzündungen optimal abheilen zu lassen.
- Dauer der Regeneration
Remmert et. al. fassen 2005 zusammen, dass die Regenerationszeit bei High Intensity Training scheinbar unter sieben Tage liegt. Eine weitere Quelle hierzu nennt die dreifache Zeit. "Mike Mentzer hatte sich stets dafür ausgesprochen, jede Muskelgruppe nur einmal pro Woche zu trainieren. Seit 1998 empfahl er nun, weit fortgeschrittene Athleten sollten nur einmal pro Woche so nach einem Splitprogramm trainieren, dass drei Wochen vergehen, bis die jeweilige Zielmuskulatur erneut trainiert wird. Die Belastungsdichte müsse reduziert werden, damit sich bei extremer Ausbelastungsintensität kein Übertraining einstellt" (Gießing, 2006, S. 80). McGuff & Little (2014) verdoppeln dies ein weiteres Mal und ordnen die Regenerationszeit zwischen fünf und sechs Wochen ein. Sie begründen dies durch den bereits erwähnten und durch hochintensives und exzentrisches äußerst verstärkten Entzündungsprozess und die erst danach einsetzende Gewebsregeneration.
2.4 Aminosäuren
Aminosäuren sind die Bestandteile der Eiweiße (Proteine), welche wiederum die Organe und letztlich den Organismus aufbauen. Folgende Aminosäuren sind relevant für den menschlichen Organismus: Alanin, Arginin, Prolin, Histidin, Thyrosin, Glutamin, Glutaminsäure, Glycin, Serin, Cystein, Asparagin und Asparaginsäure.
Die folgenden Aminosäuren sind für den Menschen nur über die Nahrung aufzunehmen und somit unentbehrlich: Methionin, Lysin, Tryptophan, Threonin, Phenylalanin
Zu diesen unverzichtbaren Aminosäuren zählen die verzweigtkettigen Aminosäuren, die sog. branched chained Aminoacids (BCAA): Leucin, Isoleucin, Valin Des Weiteren gibt es semiessentielle Aminosäuren, welche bedingt entbehrlich sind und die der Körper somit selbst produzieren kann. Hierzu zählen: Arginin, Cystein, Glutamin, Tyrosin, Histidin.
- Aimnosäurekomplex
A'MIN™ enthält ausschließlich biologisch angebaute Rohstoffe. Das Endprodukt wird durch Fermentation hergestellt, so wie dies auch im menschlichen Körper der Fall ist. Dadurch erlangt es pharmazeutische Reinheit von 99% und eine besonders hohe Qualität. Ein weiterer Grund für die Wahl eines Komplexes aus isolierten Aminosäuren auf biologischer Basis ist die Gefahr der industriellen und umweltbedingten Verunreinigung bei zahlreichen Proteinpulver Erzeugnissen (Clean Label Project, 2017).
2.4.1 Wirkung von Aminosäuren
- im Sport
Kreatin ist ein bedeutender Faktor bei der Muskelkontraktion. Es wird eine intestinale Bildung von Kreatin im menschlichen Körper aus den Aminosäuren Arginin, Glycin und Methionin beschrieben. Die verzweigtkettigen Aminosäuren sind aufgrund ihrer Signalwirkung auf die Proteinsynthese sowie ihrer Nutzbarkeit als Energielieferant von besonderer Bedeutung. Sie sind zusammen mit den Aminosäuren Arginin, Glutamin und Tryptophan wegen ihrer proteinanabolen Eigenschaft relevant für den Muskelaufbau. Arginin, Lysin, sowie die BCAA's haben Einfluss auf den basalen Cortisol- und Testosteronspiegel und können somit leistungssteigernd wirken. Aminosäurekomplexe, insbesondere isolierte haben fördernde Eigenschaften auf die Proteinsynthese. Aus diesem Grund wirken sie leistungssteigernd durch anabole Effekte auf die Muskelhypertrophie und regenerationsfördernd durch die Rekonstruktion zerstörter Muskelbestandteile. Tryptophan wirkt in Verbindung mit Arginin und Ornithin muskelaufbauend. Bei der Schlafoptimierung und somit auch Regenerationsverbesserung spielt Tryptophan eine wichtige Rolle. Es unterstützt die Serotoninbildung und stellt die Vorstufe des Schlafhormons Melantonin dar. Beruhigende Effekte sind daher gegeben (Neumann, 2003).
Ohtani, Sugita, & Maruyama (2006) bestätigen die Wirkung einer Aminosäuremixtur aus BCAA's, Arginin und Glutamin. Diese Wirkung besteht darin, dass die Einnahme der Zusammensetzung eine schnellere Regeneration nach Muskelermüdung infolge von exzentrischen Belastungen ermöglicht. Die Ergebnisse einer Studie mit jungen männlichen Ratten (Pereira, Silva, Carlassara, Gonçalves, Abrahamsohn, Kettelhut, Moriscot, Aoki und Miyabara, 2014) legten nahe, dass eine Supplementation mit Leucin die Gewebsreparatur beschleunigen kann.
Nach Biolo, Tipton, Klein, & Wolfe (1997) kann die Einnahme freier Aminosäuren den anabolen Effekt der Kombination Ernährung und Widerstandstraining verstärken. Auch Beck, Thomson, Swift, & Von Hurst (2015) heben den zusätzlich regenerationsfördernden und die MPS unterstützenden Effekt der Einnahme hochqualitativer Proteine nach Beendigung einer Übungseinheit hervor.
- auf Immunsystem - antiinflammatorisch
Aminosäuren haben Auswirkung auf die Regulation metabolischer Verläufe in Immunzellen. Dies sind Auswirkungen auf essentielle Vorgänge, welche für optimale Immunfunktionen und die Erholung nach intensivem Training wichtig sind. Das weitumfänglichste ist L-Glutamin Cruzat, Krause, & Newsholme (2014). Auch nach Neumann (2003) spielt Glutamin eine wichtige Rolle bei Lymphozytenversorgung und somit Immunzellenfunktion. Durch Bcaa-Aufnahme ist die Muskulatur im Stande vermehrt Glutamin zu erzeugen und frei zu setzen.
Eine Supplementation mit Methionin und Cystein wirkt begünstigend auf das Immunsystem. Durch die serotonin- und melatoninfördernde Wirkung von Tryptophan ist bspw. eine Wirkung als Radikalfänger möglich. Die beiden Botenstoffe Serotonin und Melantonin können das Immunsystem dadurch funktionell positiv unterstützen. Als weitere Beispiele sind Threonin und Histidin zu nennen, welche neben anderen immunwirksamen Vorzügen, das Antikörperwachstum in Lymphozyten fördert. Auch Prolin funktioniert regulierend bei der Zellteilung der Lymphozyten und ist entscheidend bei der Wundheilung und Regeneration nach Verletzungen. Die Aminosäure Serin ist ebenfalls wichtig für die Versorgung von Lymphozyten und Makrophagen. Eine weitere Aminosäure, welche das Lymphozytenwachstum positiv beeinflusst ist Asparagin. Glycin als potentes Antioxidant hat eine essentielle Funktion bei der Zellteilung von Leucozyten. Alanin ist von Bedeutung bei der Substratbildung für Leucozyten und Phenylalanin kann die Stickstoffsynthese der Leukozyten regulieren. Lysin spielt eine wichtige Rolle bei der Proteinsynthese u.a. auch bei Zytokinen und ebenfalls bei der Proliferation von Leucozyten. Lysin konnte desweiteren bei der Behandlung von Herpesinfektionen medizinisch genutzt werden (Li et. al., 2007). Cruzat et.al. (2014) verweisen ebenfalls auf die Bedeutung von Aminosäuren für immunbezogene Proteine, wie Zytokine.
Besonders schwefelhaltige Aminosäuren spielen eine wichtige Rolle bei der Gewährleistung eines intakten Immunsystems, ein Mangel an Aminosäuren kann die Entstehung chronisch entzündlicher Krankheiten begünstigen oder eine Genesung von solchen erschweren (Grimble, 2006). Bezüglich der Nebenfrage nach dem Zusammenhang zwischen A'MIN™ und Lebensqualität liegt hierin ein weiterer Aspekt.
3 Methode und Vorgehen
3.1 Studienaufbau und Studiendesign
Die Untersuchung war zunächst als randomisierte placebokontrollierte Doppelblindstudie vorgesehen. Eine vollständige Verblindung des Studienleiters war allerdings nicht möglich, da der Verfasser der Randomisierungsliste zu Studienbeginn krankheitsbedingt verhindert war und daher die Versorgung der Teilnehmer mit A'MIN™ und Placebo vom Studienleiter übernommen wurde. Die Randomisierungsliste Liste wurde für die Zuteilung vom Studienleiter genutzt, um die Teilnehmer mit dem Supplement und dem Placebo zu versorgen. Daher handelt es sich im vorliegenden Fall um eine einfach verblindete, placebokontrollierte klinische Studie. Nur die Teilnehmer hatten keine Kenntnis davon, dass sie in zwei Gruppen eingeteilt waren und dass es ein Placebo in einer der beiden Gruppen gab.
3.2 Vorbereitung
- Ablaufplanung
Für jeden Teilnehmer wurden 20 Minuten für die Trainingszeit inkl. ausfüllen der Fragebögen eingeplant. Den Teilnehmern standen Trainingszeiten am Montag und Freitag in der Zeit von 16:00 Uhr bis 22:00 Uhr sowie Samstagnachmittag von 14:30 Uhr bis 17:00 Uhr zur Verfügung.
- Rekrutierung/Aquise der Teilnehmer
Bei einer Informationsveranstaltung wurden die potenziellen Teilnehmer über das Vorhaben aufgeklärt. Über soziale Netzwerke wurde im Vorfeld für die Infoveranstaltung geworben. Ein Schreiben mit Rahmeninformationen wurde dafür genutzt. Dieses Schreiben beinhaltete Informationen zu den Ein- und Ausschlusskriterien, zum HIT allgemein sowie zu Aminosäuren. Die Teilnehmerrechte wurden hingewiesen. Mögliche Ergebnisse wurden hypothetisch dargelegt.
- Einverständnis und Datenschutzerklärung
Bei Interesse mussten die Teilnehmer eine Eiverständnis- sowie eine Datenschutzerklärung spätestens vor der ersten Trainingseinheit unterzeichnen. Diese wurde vom Studienleiter gegengezeichnet.
- Testdurchläufe im MTZ
Der Studienleiter hatte die Abläufe bereits ab Kalenderwoche 19 mit geeigneten Mitgliedern der medizinischen Trainingstherapie und Kollegen geprobt. Hierbei lag der Schwerpunkt bei der Erprobung des Bewegungsrhythmus. Die Verwendung eines Metronoms wurde als bestes Mittel erachtet um die einheitliche Ausführung zu ermöglichen. Die Trainingszeit von 15 Minuten (ca. 5 Min. pro Gerät/Übung) wurde als angemessen befunden und entsprechend der Vorplanung bestätigt. Hinzugefügt wurden 5 Minuten für die Bearbeitung der Fragebögen. Der Studienleiter hat hier bereits erprobt, wie bei den letzten Wiederholungen anreizende Impulse zu geben.
3.2.1 Informationsgespräch und Randomisierung
- Inhalte
Die Interessenten wurden über Form und Zweck des HIT-Einsatztrainings informiert. Ebenso wurden Informationen zu A'MIN™, dessen Rohstoffe und Herstellungsverfahren, sowie der Wirkung und Bedeutung von Aminosäuren gegeben. Die Teilnehmer wurden hierbei mündlich über ihre Rechte und mögliche Vorteile einer Teilnahme sowie potentielle Ergebnisse informiert.
- Genauer Ablauf
Die Informationsveranstaltung fand am 22.05.2019 um 19:00 Uhr statt. Zu den eingeladenen Gästen zählten größtenteils Breitensportler (Handballer, Fußballer), aber auch Einzelsportler. Bei einem Powerpointvortrag wurden die Teilnehmer über die Funktionsweise des HIT, über Aminosäuren, über den Ablauf des Trainings und der Studie allgemein sowie über ihre Rechte aufgeklärt.
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