Das zentrale Nervensystem (ZNS) spielt eine entscheidende Rolle für motorische Funktionen, Training und Regeneration. Es gibt jedoch viele Missverständnisse über die genaue Rolle des ZNS. Dieser Artikel beleuchtet die Funktionen des ZNS im Kontext des Kraftdreikampfs, geht auf Erschöpfungserscheinungen ein und gibt praktische Tipps für die Trainingsgestaltung.
Einführung in das zentrale Nervensystem
Das zentrale Nervensystem besteht aus dem Gehirn und dem Rückenmark. Das Rückenmark dient als "Datenautobahn", die Reize und Befehle zwischen dem Gehirn und den Muskeln vermittelt. Vereinfacht gesagt, erfassen Neuronen Reize, senden eine Rückmeldung an das Gehirn, das die Informationen verarbeitet und Befehle zurückschickt. Funktional lässt sich das ZNS nicht vom peripheren Nervensystem trennen, das jedoch im Gegensatz zum ZNS nicht durch Knochen oder die Blut-Hirn-Schranke geschützt ist.
Zentrale und periphere Ermüdung
Im Kontext der Trainingswissenschaften wird das ZNS oft im Zusammenhang mit Erschöpfungserscheinungen und Ermüdung diskutiert. Im Krafttraining wird Ermüdung als die Unfähigkeit der Muskeln definiert, ihre volle Leistungsfähigkeit zu entfalten. Es ist wichtig, zwischen peripherer Ermüdung, die lokal im trainierten Muskel auftritt, und zentraler Ermüdung, die im Gehirn ausgelöst wird, zu unterscheiden.
Periphere Ermüdung
Periphere Ermüdung wird durch die Ansammlung von Metaboliten, Muskelschäden oder Elektrolytverschiebungen verursacht. Dies führt dazu, dass der Muskel nicht mehr in der Lage ist, seine maximale Kraft aufzubringen.
Zentrale Ermüdung
Zentrale Ermüdung beschreibt eine bewusste Regulation der Muskelzellen durch das Gehirn, die die Aktivität der Motoneuronen reduziert und somit verhindert, dass die Muskeln ihre volle Kraft entfalten können. Diese Regulation wird durch das Feedback der Nerven auf eine hohe Belastung ausgelöst. Neuronen in einem Muskel werden in vier Gruppen unterteilt, wobei die Gruppen 3 und 4 mechanische Spannung und das Aufkommen von Metaboliten feststellen und entsprechende Signale an das Gehirn übermitteln. Daraufhin sendet das Gehirn den Befehl, die Aktivität der Motoneuronen zu reduzieren.
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Es ist wichtig zu beachten, dass periphere und zentrale Ermüdung synergetisch wirken können.
Missverständnisse über das ZNS und Krafttraining
Ein häufiges Missverständnis ist, dass Training mit schweren Gewichten das ZNS besonders stark erschöpfen würde. Es ist zwar richtig, dass Verbundübungen mehr zentrale Erschöpfung verursachen als Isolationsübungen, aber Studien zeigen, dass das Maß an zentraler Erschöpfung im Rahmen eines herkömmlichen Trainings eher gering ausfällt.
Studien zur zentralen Ermüdung
Latella et al. (7) fanden in ihrer Studie keine Erschöpfung des ZNS bei kraftorientiertem Training (5 Sätze á 3 Wiederholungen) im Vergleich zu Hypertrophietraining (3 Sätze á 12 Wiederholungen). Marshall et al. (8) kamen zu dem gleichen Ergebnis, dass unabhängig von der Intensität keine zentrale Erschöpfung durch Krafttraining festzustellen war.
Es gibt sogar die Diskussion, ob es überhaupt eine echte Erschöpfung des zentralen Nervensystems gibt (10) oder ob alle Effekte ausschließlich auf lokale Erschöpfung zurückzuführen sind.
Eine Studie von Smith et al. (12) zeigte jedoch, dass eine hohe Erschöpfung des ZNS festzustellen war, wenn die Probanden 70 Minuten lang ihren Bizeps gegen einen geringen Widerstand kontrahieren mussten.
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Erholungszeit des ZNS
Ein weiterer Irrglaube ist, dass das ZNS lange braucht, um sich zu erholen. In Wahrheit geht es hier aber eher um Minuten bis maximal eine Stunde. Das Maß an Erschöpfung ist dabei unmittelbar nach dem Ende der Aktivität am höchsten und baut sich dann sukzessive ab, bis sie überhaupt nicht mehr feststellbar ist. Studien haben sogar gezeigt, dass in den Tagen nach einem Workout eine Steigerung der Aktivität des ZNS festzustellen war, statt einer Erschöpfung.
Es gibt jedoch auch Experten, die dem widersprechen und davon ausgehen, dass bestimmte Komponenten des zentralen Nervensystems doch länger brauchen und somit Auswirkungen auch im folgenden Training zu spüren wären.
Lokale vs. systemische Erschöpfung
Periphere Erschöpfung tritt ausschließlich lokal innerhalb des trainierten Muskels auf. Es stellt sich die Frage, ob zentrale Erschöpfung systemischer Natur ist und sich auf den gesamten Körper auswirkt.
Ein Argument für lokale zentrale Erschöpfung ist, dass man antagonistische Supersätze ohne Kraftverlust ausführen kann. Eine Studie verglich die Erschöpfung des ZNS bei Kniebeugen und Kreuzheben (14). Obwohl bei beiden Übungen der Quadrizeps beteiligt ist, muss dieser bei den Beugen wesentlich mehr Arbeit verrichten als beim Kreuzheben.
Es gibt auch Studien zur Auswirkung von systemischer Erschöpfung durch das ZNS (15, 16). Diese zeigen, dass sich das Training des Oberkörpers bis zum Versagen deutlich negativer auf das anschließende Training der Beine auswirkt als umgekehrt.
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Praktische Anwendung im Training
Die Erkenntnisse über die Rolle des ZNS können in der Praxis genutzt werden, um das Training zu optimieren.
Übungsreihenfolge
Da zentrale Erschöpfung systemischer Natur ist und sich im Laufe der Trainingseinheit immer weiter steigert, sind die Übungen, die man als erstes trainiert, auch die effektivsten. Deshalb wird oft dazu geraten, Schwachstellen am Anfang zu trainieren, wenn man noch frisch ist. Wenn man zudem berücksichtigt, dass das Training des Oberkörpers sich negativer auf das Training des Unterkörpers auswirkt als umgekehrt, dann sollte man stets mit den Beinen beginnen, wenn man sowohl den Unterkörper als auch den Oberkörper in einer Einheit trainieren möchte.
Wiederholungszahlen
Aktuell geht der Trend immer mehr zu eher niedrigen Wiederholungszahlen. Diese bieten diverse Vorteile: Zum einen spielt die kardiovaskuläre Komponente nicht so eine große Rolle, sie erzeugen weniger Muskelschäden und lassen sich dementsprechend leichter regenerieren und sie bauen neben Muskulatur auch mehr Kraft auf. Hohe Wiederholungszahlen erzeugen mehr zentrale Erschöpfung als niedrige und könnten somit ab einem gewissen Punkt weniger effektiv sein. Dies könnte auch ein Grund dafür sein, dass es eine Mindestschwelle an Gewicht gibt, unter der kein effektiver Muskelaufbau mehr stattfindet (ca. 30 % des 1RM).
Volumen & Intensität
Der erste Satz einer Übung ist immer auch der effektivste und alle nachfolgenden Sätze bieten sukzessive weniger Mehrwert. Dies gilt insbesondere, wenn bei jedem Satz bis zum Limit gegangen wird. Dementsprechend macht es Sinn, sich bei hoher Intensität auf wenige Sätze zu beschränken und stattdessen lieber noch eine weitere Übung anzuhängen. Wer gerne mit hohem Volumen trainiert, sollte hingegen ein paar Wiederholungen im Tank lassen, um nicht zu viel Erschöpfung aufzubauen und somit das meiste aus jedem Satz zu machen. Das Gesamtvolumen sollte über die Woche verteilt werden, um jeden Satz möglichst frisch ausführen zu können.
Pausenzeiten
Lange Pausenzeiten steigern die Effektivität des Trainings bzw. eines Arbeitssatzes. Wer zwischen den Sätzen nur kurze Pausen einhält, der muss als Ausgleich ein höheres Volumen fahren oder er wird dadurch Gains auf der Strecke lassen. Auch das wird eine direkte Folge einer zentralen Erschöpfung sein, ganz besonders, da dieser Effekt auch stärker ist, je größer der trainierte Muskel und je komplexer die Übung ist.
Intensitätstechniken wie Dropsets oder Myoreps sind nach aktuellem Erkenntnisstand in Sachen Hypertrophie genauso effektiv wie straight Sets, was aber den Erkenntnissen zur zentralen Erschöpfung widersprechen würde.
Generelle Trainingsplanung
Cardiotraining erzeugt sogar mehr zentrale Erschöpfung als Krafttraining. Deshalb sollte man auf intensives Cardio vor einer Trainingseinheit verzichten, wenn der Fokus auf Kraft- oder Muskelaufbau liegt.
Kraftorientiertes Training ist ein gutes Beispiel dafür, wie die Praxis der Wissenschaft voranschreitet. Es verwendet stets einen möglichst hohen Load, absolviert mit diesem ein relativ hohes Volumen und steigert sich dabei stetig. Erreicht wird dies mit dem Einsatz von besonders langen Pausenzeiten, dem Verzicht auf Muskelversagen, einer hohen Trainingsfrequenz und einer zyklisch ansteigenden Belastung.
Kreuzheben und das ZNS
Kein anderer Lift hat so verheerende Auswirkungen auf das zentrale Nervensystem wie Kreuzheben. Wer hier seine Maximalkraft testet oder das Volumen für schwere Sätze nach oben schraubt, kann unter Umständen mehrere Wochen des eigenen Trainings negativ beeinflussen. Es ist keine sonderlich gute Idee, jede Woche schwere Deadlifts auszuführen.
Die ersten Anzeichen einer Erschöpfung des zentralen Nervensystems ist ein Einbruch bei der Griffkraft. Alles, was die Griffkraft an ihre Grenzen treibt, ist auch neural äußerst anspruchsvoll. Die axiale Belastung auf die Wirbelsäule ist beim Deadlift größer als bei einer Low Bar Kniebeuge. Startet man eine Übung aus einem toten Punkt, statt von einer exzentrischen Phase zu profitieren, ist der Anfang der Bewegung viel schwerer.
Beim Kreuzheben bewegt man mehr Gewicht als bei der Kniebeuge, was zum größten Teil an den Hebelverhältnissen, aber auch daran liegt, dass schlussendlich doch etwas mehr Muskeln involviert sind. Es sind speziell diese Reps, die das zentrale Nervensystem förmlich "töten".
Kreuzheben führt man am besten mit submaximalen Gewichten (75 bis 85 Prozent) aus und legt dabei den Fokus auf eine optimale Technik. Auch die Aufrechterhaltung der Spannung in der Muskulatur und eine perfekte Haltung bei jeder Wiederholten sollten im Vordergrund stehen.
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