Sports Performance: Krafttraining & Leistungsorientiertes Ausdauertraining – Widerspruch in sich?
SUMMARY
Krafttraining bietet richtig angewendet definitiv einen signifikanten Vorteil für Ausdauerathleten. Auch wenn das Implementieren von Krafttraining oft eine Gewichtszunahme mit sich bringt, ist diese meist nicht zum Nachteil des Athleten. Doch auch hier greift das Gesetz der Periodisierung (Bedürfnisse des Athleten, Zeitpunkt der Saison) und das Training bzw. die Planung kann dahingehend adaptiert werden. In jedem Fall gibt es keinen Grund als Ausdauerathlet nicht irgendeine Art des genannten Krafttrainings in sein Programming zu verpacken.
IM DETAIL
Das Bild des klassischen Ausdauersportler welches die meisten im Kopf haben – sei dieser ein Läufer oder Radfahrer – ist das einer Person mit magerer Statur, wenig Muskel- bzw. Fettmasse und oft einem ungesund wirkenden Aussehen. Es wird der Schluss gezogen, dies müsse so sein – jedoch wird der Kampf um möglichst geringes Körpergewicht oft auf dem Rücken der Leistungsfähigkeit ausgetragen, weil man sich scheinbar nicht anders zu helfen weiß und „das schon immer so gemacht wurde“. Mittlerweile kann man jedoch stellenweise einen begrüßenswerten Gegentrend beobachten der vor allem im Radsport Einzug hält, sich jedoch noch immer nicht salonfähig etabliert hat. Mit diesem Review möchten wir einen Teil beitragen, diesen Trend weiter auszubauen. Deshalb die wichtigste Frage zuerst:
MACHT KRAFTTRAINING AUSDAUERATHLETEN LANGSAMER?
Diese Frage lässt sich mit wenigen Sätzen beantworten. Wilson et al. stellten fest, dass eher ein umgekehrtes Verhältnis zwischen Krafttraining und der Ausdauerleistung von Athleten herrscht (1-5). Es wurde bereits gezeigt, dass simultanes Kraft- und Ausdauertraining die Ausdauerleistung von Ausdauer-Spitzenathleten verbessern kann (6-9). Ausdauer wird dabei als die Fähigkeit definiert, eine bestimmte Kraft bzw. einen bestimmten Power Output über einen gewissen Zeitraum aufrechtzuerhalten. Dabei unterscheidet man nach Low (LIEE) & High Intensity Exercise Endurance (HIEE). Letzteres wird mit einer Aktivität von nicht länger als einer 2 Minuten Dauer assoziiert. In einem Radrennen treten beispielsweise beide Arten von Ausdauerleistungen auf. Die meiste Zeit bewegen sich die Athleten in LIEE während sie z.B. bei einem Ausreißversuch, einer Bergankunft oder dem Zielsprint in den HIEE-Bereich rutschen. Ausdauersportler brauchen also mehr als nur schlichte VO2max (10-13). Krafttraining wirkt sich auf alle genannten Bereiche positiv aus, auch wenn man hervorheben muss, dass wenig überraschend der HIEE-Bereich davon am meisten profitiert.
ART DES KRAFTTRAININGS: HFLV VS. LFHV
Wir unterscheiden zunächst High Force Low Velocity (HFLV) und Low Force High Velocity (LFHV) Training. Beattie et al. untersuchten 26 Studien und kamen zu dem Ergebnis, dass Ausdauerathleten mit wenig Krafttrainingserfahrung wohl mehr von HFLV-Krafttraining profitieren als von LFHV-Training (14). Auch sie kommen zu dem Ergebnis, dass sich Krafttraining allgemein positiv auf Bewegungsökonomie und Geschwindigkeit sowie Power Output bei VO2max auswirkt. Zwei Beispiele wie sich HFLV-Training auf Ausdauerleistungen auswirken kann:
HFLV & Ausdauertraining
Hickson et al. (10) ließ durchschnittlich trainierte Läufer und Radfahrer (VO2max: 60ml/min/kg) ein 10 Wochen Programm, bestehend aus HFLV Krafttraining (>80% 1RM) und Ausdauertraining absolvieren. Es wurden folgende Verbesserungen festgestellt:
- Laufen (Laufband) [13%] & Radfahren (Ergometer) [11%] bis zur Erschöpfung
- Radfahren bis zur Erschöpfung (20%) bei 80% VO2max
- 1 RM Beinkraft (30%)
Dabei wurden keine statistisch signifikanten Veränderungen der Muskelfaserstruktur oder des Oberschenkelumfangs festgestellt. Die Steigerung der Beinkraft ist somit mit hoher Wahrscheinlichkeit auf neurophysiologische Anpassungen zurückzuführen.
In einer aktuelleren Untersuchung von Aagaard et al. (15) wurde ein Teil der Spitzenathleten (VO2max: 71-75mL/min/kg) eines Rad-Nationalteams in ein 16-wöchiges HFLV-Krafttrainingsprogramm, gepaart mit Ausdauertraining gesteckt. Absolviert wurden die Kraftübungen dabei meist in einem Wiederholungsbereich von 5-6 RM. Dabei war die Gruppe die sowohl Kraft- als auch Ausdauertraining genoss, in einem 45min. Timetrial-Test um 8% schneller als zu Beginn der 16 Wochen. Die Gruppe welche weiterhin nur Ausdauertraining machte verbesserte sich dabei gar nicht.
Um die Bedeutung von 8% Verbesserung auf Spitzenniveau zu verdeutlichen hier die Top 4 eines Zeitfahrens bei der Tour de France 2016 – 8% machen leicht den Unterschied zwischen Edelmetall & Blech:
1 | Tom Dumoulin | 00:50:15 | à | 1 | Tom Dumoulin | 00:50:15 |
2 | Christopher Froome | 00:01:03 | à | 2 | Christopher Froome | 00:01:03 |
3 | Nelson Oliveira | 00:01:31 | à | 3 | Jerome Coppel | 00:01:27 |
4 | Jerome Coppel | 00:01:35 | à | 4 | Nelson Oliveira | 00:01:31 |
Woher diese Verbesserung?
Womöglich wurde die Verbesserung der LIEE-Performance der Ausdauer- & Krafttrainingsgruppe durch eine Veränderung der Muskelfasertypen im m. vastus lateralis von Typ IIx zu Typ IIa verursacht. Verschiedene Fasertypen haben auch verschiedene Eigenschaften (49). Die Steigerung des MVIC (Maximal Voluntary Isometric Contraction) des Beinstreckers könnte die Leistungsfähigkeit in HIEE und LIEE durch das Herabsetzen des relativen Widerstandes steigern. Das würde die Zahl an Motoreinheiten der Muskulatur senken, die hingegen notwendig sind, um eine
bestimmte Menge an Kraft zu generieren (16). Zusätzlich wurden Verbesserungen des „Rate of Force Development“ (RFD) und LIEE durch Verkürzung der Zeit bis zur maximalen Muskelfaserkontraktion bei Verlängerung der exzentrischen Phase festgestellt, was direkt zu besserer Muskeldurchblutung führt (17,18). Weiters verbessert HFLV-Krafttraining die Stabilität des Muskel-Sehnenapparates (19-22) was in verbesserter Fähigkeit zur Speicherung elastischer Energie resultiert und wiederum zu einer verbesserten Bewegungsökonomie beim Laufen (3, 11, 23) und Radfahren (24-27) führt. Ehrlicherweise muss hier gesagt werden, dass nicht alle Studien auf das Ergebnis einer verbesserten Bewegungsökonomie kommen (1, 8, 15, 28, 29, 30). Dies könnte möglicherweise auf Unterschiede in Trainingsvariablen wie Volumen, Frequenz, Dauer, usw. sowie dem Trainingsstatus der Athleten beruhen (8). Weiters hat eine aktuelle Untersuchung gezeigt, dass Ausdauerathleten die mit schwereren Lasten trainieren (>70% 1RM), größere Verbesserungen im Bereich der Bewegungsökonomie erzielen, als Athleten die mit leichteren Gewichten hantieren (5, 33 ,34).
Es ist also definitiv etwas dran an der Kombination HFLV- und Ausdauertraining!
Wer profitiert am meisten?
Durch die gesteigerte Stabilität des Muskel-Sehnenapparates profitieren vor allem Läufer von HFLV-Krafttraining (31). Rønnestad et al. (25) hat festgestellt, dass Radfahrer vor allem in der letzten Stunde längerer Belastungen (185min) profitieren. Das könnte auf eine verbesserte Kontraktionsfähigkeit der Typ I Muskelfasern sein, das zu einer späteren Kontraktion der weniger ökonomischen Typ II Fasern führt (31) und sie somit für einen finalen Sprint aufspart. Ursache dafür könnte auch eine verbesserte Speicherfähigkeit von Kreatinphosphat und Glycogen sein, sowie niedrigere Laktatkonzentrationen wie 30min. Radfahrtests bei 72% VO2max (32) zeigten.
Was ist nun mit Plyo-Training (LFHV)?
Eine berechtigte Sorge, die bereits in der Einleitung angesprochen wurde, ist eine mögliche Gewichtszunahme durch Krafttraining. Des Kraftathleten Angst, des Ausdauersportlers Traum. Dünn bleiben. Wenn man jedoch das Krafttraining eines Athleten mehr Richtung LFHV gestaltet, bringt das verglichen mit einem HFLV-lastigem Training einen geringeren Hypertrophieeffekt mit sich (35,36), gleichzeitig aber aber immer noch einen Kraftzuwachs. Dieser ist jedoch scheinbar relativ unbeständig und kann durch paralleles Ausdauertraining leicht zunichte gemacht werden (10, 15, 29, 37). Das wichtigste Argument ob primär auf HFLV oder LFHV gesetzt werden sollte, ist die Power/Körpergewicht-Ratio. HFLV resultiert zwar leichter in mehr Körpermasse, diese ist jedoch „funktioneller“ Natur und bietet somit bis zu einem gewissen Maß keinen Nachteil (17, 38, 39).
PERIODISIERUNG – DAS WO NIEMAND SO RICHTIG DURCHBLICKT, IM PRINZIP JEDOCH SIMPEL UMSETZBAR UND ERFOLGSVERSPRECHEND
Wir wissen nun also mit welchen Werkzeugen wir welches Ergebnis erzielen können – wann wir sie einsetzen, wissen wir jedoch noch nicht. Das Stichwort ist hierbei Periodisierung. Würden wir unseren Athleten bzw. uns selbst ein 12-monatiges Dauermaximalkrafttraining mit sich konstant steigerndem Workload bei sich ebenfalls steigernder Ausdauerbelastung auferlegen, so würde dieser Athlet sportlich gesehen wohl bald daran zugrunde gehen (40). Ohne Periodisierung lässt sich mit dem besten Werkzeug kein bestmöglich performender Athlet schnitzen. Periodisierung ist dabei nicht nur als Vermeidung von Übertraining, sondern vielmehr als das synergetische Aufeinanderfolgen von Trainingsphasen zu verstehen. Deren Ergebnisse „potenzieren“ sich fortlaufend (23, 40, 41).
Im Detail – Block Periodisierung
Das Training in 4 Phasen zu gliedern :
„Kraft-Ausdauer“, „einfaches Krafttraining“, „erweitertes Krafttraining“ sowie “Power“ – wurde ursprünglich von Stone et al. (42) vorgeschlagen. Mittlerweile wurde es durch weitere Evidenz untermauert (43-45) und wird als Block Periodisierung bezeichnet (46). Dabei wird eine 3-wöchige Progressionsphase gefolgt von einer 1-wöchen Regenerationsphase als ideal angesehen (23, 41, 47). Die genaue Planung unterliegt natürlich vielen weiteren Faktoren:
- Intensität
- Volumen
- Zeitpunkt (der Saison)
- Bedürfnisse des Athleten
- externe Einflüsse
- Wer zuhause die Wäsche macht und andere Beziehungsfragen
Volumen, Intensität & ihr Timing
Wir wissen bereits welche Ergebnisse man sich von HFLV und LFHV erwarten darf und welche Vor- bzw. Nachteile sie jeweils mit sich bringen. Diese gilt es nun gezielt einzusetzen. Wir wissen, dass wir mit HFLV-Training tendenziell einen größeren Hypertrophieeffekt erzielen und somit eine Steigerung der Lean-Body-Mass zu erwarten ist. Diesen Effekt kann man sich in der Vorsaison zu Nutzen machen und dem Athleten so einen Leistungsvorteil verschaffen, von dem er die Saison über zehren kann (41). Während einer intensiven Wettkampfsaison das Training in Richtung HFLV auszurichten, muss allerdings mit Vorsicht geschehen, da sich hier leicht ein Übertraining und im Zuge dessen ein erhöhtes Verletzungsrisiko sowie Leistungslöcher einschleichen können.
Während der Saison bzw. kurz vor Wettkämpfen möchte man, dass der Athlet seine Peak-Performance abrufen kann und senkt deshalb absichtlich den Workload, um den physiologischen und psychologischen Stress zu verringern (48). Zusätzlich kann es Sinn machen, den Fokus mehr auf LFHV-Training zu richten und so die Spannung vor dem Wettkampf zu halten um den kurzfristigen Effekt von Plyo-Training im Zusammenhang mit verbesserter HIEE & LIEE Performance zu nutzen (10, 29,).
STUDIEN:
(1) Losnegard T, Mikkelsen K, Rønnestad BR,
Halle´n J, Rud B, and Raastad T. The effect
of heavy strength training on muscle mass
and physical performance in elite cross
country skiers. Scand J Med Sci Sports 21:
389–401, 2011.
(2) Mikkola J, Vesterinen V, Taipale R,
Capostagno B, Hakkinen K, and
Nummela A. Effect of resistance training
regimens on treadmill running and
neuromuscular performance in recreational
endurance runners. J Sports Sci 29:
1359–1371, 2011.
(3) Millet GP, Jaouen B, Borrani F, and
Candau R. Effects of concurrent
endurance and strength training on running
economy and.VO(2) kinetics. Med Sci
Sports Exerc 34: 1351–1359, 2002.
(4) Rønnestad BR, Hansen EA, and Raastad T.
In-season strength maintenance training
increases well-trained cyclists’
performance. Eur J Appl Physiol 110:
1269–1282, 2010b.
(5) Sedano S, Marı´n PJ, Cuadrado G, and
Redondo JC. Concurrent training in elite
male runners: The influence of strength
versus muscular endurance training on
performance outcomes. J Strength
Cond Res 27: 2433–2443, 2013.
(6) McCarthy JP, Pozniak MA, and Agre JC.
Neuromuscular adaptations to concurrent
strength and endurance training. Med Sci
Sports Exerc 34: 511–519, 2002.
(7) Østera°s H, Helgerud J, and Hoff J.
Maximal strength-training effects on
force-velocity and force-power
relationships explain increases in aerobic
performance in humans. Eur J Appl
Physiol 88: 255–263, 2002.
(8) Rønnestad BR, Hansen EA, and Raastad T.
Effect of heavy strength training on thigh
muscle cross-sectional area, performance
determinants, and performance in welltrained
cyclists. Eur J Appl Physiol 108:
965–975, 2010a.
(9) Støren O, Helgerud J, Støa EM, and
Hoff J. Maximal strength training
improves running economy in distance
runners. Med Sci Sports Exerc 40:
1087–1092, 2008.
(10) Hickson RC, Dvorak BA, Gorostiaga EM,
Kurowski TT, and Foster C. Potential for
strength and endurance training to amplify
endurance performance. J Appl Physiol
(1985) 65: 2285–9220, 1988.
(11) Hoff J, Gran A, and Helgerud J. Maximal
strength training improves aerobic
endurance performance. Scand J Med Sci
Sports 12: 288–295, 2002.
(12) Hoff J, Helgerud J, and Wisløff U. Maximal
strength training improves work economy
in trained female cross-country skiers. Med
Sci Sports Exerc 31: 870–877, 1999.
(13) Rønnestad BR, Kojedal O, Losnegard T,
Kvamme B, and Raastad T. Effect of heavy
strength training on muscle thickness,
strength, jump performance, and
endurance performance in well-trained
Nordic Combined athletes. Eur J Appl
Physiol 112: 2341–2352, 2012.
(14) Beattie K, Kenny IC, Lyons M, and
Carson BP. The effect of strength training
on performance in endurance athletes.
Sports Med 44: 845–865, 2014.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24532151
(15) Aagaard P, Andersen JL, Bennekou M,
Larsson B, Olesen JL, Crameri R,
Magnusson SP, and Kjaer M. Effects of
resistance training on endurance capacity
and muscle fiber composition in young
top-level cyclists. Scand J Med Sci Sports
21: 298–307, 2011.
(16) Bieuzen F, Lepers R, Vercruyssen F,
Hausswirth C, and Brisswalter J. Muscle
activation during cycling at different
cadences: Effect of maximal strength
capacity. J Electromyogr Kinesiol 17:
731–738, 2007.
(17) Tanaka H and Swensen T. Impact of
resistance training on endurance
performance. A new form of cross-training?
Sports Med 25: 191–200, 1998.
(18) Aagaard P and Andersen JL. Effects of
strength training on endurance capacity in
top-level endurance athletes. Scand J Med
Sci Sports 20(Suppl 2): 39–47, 2010.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20840561
(19) Craib MW, Mitchell VA, Fields KB,
Cooper TR, Hopewell R, and Morgan DW.
The association between flexibility and
running economy in sub-elite male distance
runners. Med Sci Sports Exerc 28: 737–
743, 1996.
(20) Kubo K, Kanehisa H, and Fukunaga T.
Effects of resistance and stretching
training programmes on the viscoelastic
properties of human tendon structures
in vivo. J Physiol 538: 219–226, 2002.
(21) Millet GP, Jaouen B, Borrani F, and
Candau R. Effects of concurrent
endurance and strength training on running
economy and.VO(2) kinetics. Med Sci
Sports Exerc 34: 1351–1359, 2002.
(22) Trehearn TL and Buresh RJ. Sit-and-reach
flexibility and running economy of men and
women collegiate distance runners.
J Strength Cond Res 23: 158–162, 2009.
(23) Stone MH, Stone M, and Sands WA.
Principles and Practice of Strength Training.
Champaign, IL: Human Kinetics, 2007.
(24) Sunde A, Støren O, Bjerkaas M,
Larsen MH, Hoff J, and Helgerud J. Maximal
strength training improves cycling
economy in competitive cyclists. J Strength
Cond Res 24: 2157–2165, 2010.
(25) Rønnestad BR, Hansen EA, and Raastad T.
Strength training improves 5-min all-out
performance following 185 min of cycling.
Scand J Med Sci Sports 21: 250–259,
2011.
(26) Berryman N, Maurel D, and Bosquet L.
Effect of plyometric vs. dynamic weight
training on the energy cost of running.
J Strength Cond Res 24: 1818–1825,
2010.
(27) Barrett-O’Keefe Z, Helgerud J, Wagner PD,
and Richardson RS. Maximal strength training
and increased work efficiency: Contribution
from the trained muscle bed. J Apple Physiol
(1985) 113: 1846–1851, 2012.
(28) Bastiaans JJ, van Diemen AB, Veneberg T,
and Jeukendrup AE. The effects of
replacing a portion of endurance training by
explosive strength training on performance
in trained cyclists. Eur J Appl Physiol 86:
79–84, 2001.
(29) Bishop D, Jenkins DG, Mackinnon LT,
McEniery M, and Carey MF. The effects of
strength training on endurance
performance and muscle characteristics.
Med Sci Sports Exerc 31: 886–891, 1999.
(30) Levin GT, McGuigan MR, and Laursen PB.
Effect of concurrent resistance and
endurance training on physiologic and
performance parameters of well-trained
endurance cyclists. J Strength Cond Res
23: 2280–2286, 2009.
(31) Rønnestad BR and Mujika I. Optimizing
strength training for running and cycling
endurance performance: A review. Scand
J Med Sci Sports 24: 603–612, 2013.
(32) Goreham C, Green HJ, Ball-Burnett M, and
Ranney D. High-resistance training and
muscle metabolism during prolonged
exercise. Am J Physiol 276: 489–496, 1999.
(33) Hoff J, Helgerud J, and Wisløff U. Maximal
strength training improves work economy
in trained female cross-country skiers. Med
Sci Sports Exerc 31: 870–877, 1999.
(34) Mikkola J, Rusko H, Nummela A, Pollari T,
and Hakkinen K. Concurrent endurance
and explosive type strength training
improves neuromuscular and anaerobic
characteristics in young distance
runners. Int J Sports Med 28: 602–611,
2007.
(35) Hakkinen K, Komi PV, and Alen M. Effect
of explosive type strength training on
isometric force- and relaxation-time,
electromyographic and muscle fibre
characteristics of leg extensor muscles.
Acta Physiol Scand 125: 587–600,
1985.
(36) Sale DG. Neural adaptations to strength
training. In: Strength and Power in Sport.
Komi P, ed. Oxford, UK: Blackwell, 1992.
- 249–265.
(37) Kraemer WJ, Patton JF, Gordon SE,
Harman EA, Deschenes MR, Reynolds K,
Newton RU, Triplett NT, and Dziados JE.
Compatibility of high-intensity strength and
endurance training on hormonal and
skeletal muscle adaptations. J Appl Physiol
(1985) 78: 976–989, 1995.
(38) Abe T, Kojima K, Kearns CF, Yohena H, and
Fukuda J. Whole body muscle hypertrophy
from resistance training: Distribution and total
mass. Br J Sports Med 37: 543–545, 2003.
(39) Wakahara T, Fukutani A, Kawakami Y, and
Yanai T. Nonuniform muscle hypertrophy:
Its relation to muscle activation in training
session. Med Sci Sports Exerc 45: 2158–
2165, 2013.
(40) Stone MH, O’Bryant HS, Schilling BK,
and Johnson RL. Periodization: Effects of
manipulating volume and intensity. Part I.
Strength Cond J 21: 56–62, 1999.
(41) Bompa T and Haff G. Periodization: Theory
and Methodology of Training. Champaign,
IL: Human Kinetics, 2009.
(42) Stone MH, O’Bryant H, and Garhammer J.
A hypothetical model for strength training.
J Sports Med Phys Fitness 21: 342–351,
1981.
(43) Harris GR, Stone MH, O’Bryant HS,
Proulx CM, and Johnson RL. Short-term
performance effects of high power, high
force, or combined weight training
methods. J Strength Cond Res 14: 14–20,
2000.
(44) Minetti AE. On the mechanical power of
joint extensions as affected by the change
in muscle force (or cross-sectional area),
ceteris paribus. Eur J Appl Physiol 86:
363–369, 2002.
(45) Zamparo P, Minetti AE, and di
Prampero PE. Interplay among the changes
of muscle strength, cross-sectional area
and maximal explosive power: Theory and
facts. Eur J Appl Physiol 88: 193–202,
2002.
(46) Issurin VB. New horizons for the
methodology and physiology of training
periodization. Sports Med 40: 189–206,
2010.
(47) Plisk SS and Stone MH. Periodization
strategies. StrengthCond J 25: 19–37, 2003.
(48) Mujika I and Padilla S. Scientific bases for
precompetition tapering strategies. Med
Sci Sports Exerc 35: 1182–1187, 2003.
(49) Staron RS et.al – Fiber type composition of the vastus lateralis muscle of young men and women.
Department of Biomedical Sciences.