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So beeinflusst die Verteilung der Muskelfasertypen Deinen Muskelaufbau!

So beeinflusst die Verteilung der Muskelfasertypen Deinen Muskelaufbau!

Du möchtest wissen, wie die Muskelfasertypen Deinen Muskelaufbau beeinflussen? Dann haben wir in diesem Artikel die Antwort für Dich!

Wahrscheinlich weißt Du schon seit der Mittelstufe, dass unsere Muskulatur im Grunde aus 2 verschiedenen Muskelfasertypen aufgebaut ist und auch, dass sie unterschiedliche Eigenschaften haben. Aber wusstest Du, dass es sogar 4 verschiedene Muskelfasertypen gibt? Wie diese Deinen Muskelaufbau beeinflussen und vieles mehr erfährst Du in diesem Artikel.

Schon in der 6. Klasse bekommen wir beigebracht, dass Ausdauersportler mehr Typ-1 Muskelfasern besitzen und Sprinter mehr Typ-2 Muskelfasern.

Wenn Du Dich bereits ein bisschen tiefer mit der Materie befasst hast, dann weißt Du sicherlich auch, dass Typ-1 Fasern zwar langsamer kontrahieren und weniger stark wachsen können, aber dafür deutlich ausdauernder sind. 1

Typ-2 Muskelfasern sind dagegen deutlich explosiver, kontrahieren schneller und haben das Potenzial, deutlich stärker zu wachsen. Dafür ermüden sie sehr schnell und sind daher weniger ausdauernd. 1

Einige “Experten” behaupten daher, dass sie durch ein gezieltes Training, abgestimmt auf die Muskelfasertypen, das Maximum aus dem Muskelaufbau herausholen können und man sogar die Muskelfasertypen-Verteilung so verschieben könne, dass man noch mehr Muskeln aufbaut. 

Wir schauen uns in diesem Artikel einmal an, was da genau dran ist!
Welche Muskelfasertypen gibt es?

Welche Muskelfasertypen gibt es?

Bevor wir dazu kommen, welche Muskelfasertypen es genau gibt, müssen wir die Frage klären, was eine Muskelfaser denn überhaupt ist. Das ist wichtig, um zu verstehen, worüber wir hier genau sprechen.

Die menschliche Skelettmuskulatur ist ein hochgradig organisiertes Gewebe, welches aus Muskelfaserbündeln besteht. Jedes Muskelfaserbündel enthält einige Muskelfasern. 1

Eine Muskelfaser ist im Grunde nichts Anderes als eine einzelne Muskelzelle. Im Gegensatz zu den meisten anderen Zellen des Körpers sind sie jedoch besonders lang gestreckt und enthalten mehrere Zellkerne. 1

Eine einzelne Muskelfaser kann dabei einige Zentimeter lang sein, weist jedoch nur einen Durchmesser von 10-100 Mikrometer auf und ist damit in etwa so lang und dünn wie ein Haar. 1
Muskel aufbau
Doch dort hört es nicht auf. Jede Muskelfaser ist aus einigen hundert bis tausend Myofibrillen aufgebaut, welche das Aktin und Myosin enthalten. 1

Diese beiden Filamente schieben sich bei jeder Kontraktion ineinander und verkürzen so den gesamten Muskel, wodurch dieser seine Kraft auf die Gelenke überträgt und es somit zu einer Bewegung kommt.

Natürlich ist das Ganze noch deutlich komplexer, als ich es Dir hier dargestellt habe, aber zum Zwecke dieses Artikels reicht diese Erklärung völlig aus. Deshalb können wir uns jetzt ansehen, wie sich die Muskelfasertypen unterscheiden.  

Slow Twitch (Typ-1) Fasern

rote Muskeln
Da Typ-1 Fasern langsamer kontrahieren, werden sie auch als “langsam zuckende” oder auf Englisch auch als “slow twitch” Fasern bezeichnet. 2

Da sie ebenfalls besonders viele Blutgefäße und mehr roten Blutfarbstoff Myoglobin enthalten, erscheinen sie unter dem Mikroskop dunkler. Daher ist ein weiterer Name für sie “rote Muskelfasern”.

Typ-1 Muskelfasern haben ein geringeres Potenzial für Hypertrophie. Sie können also weniger stark wachsen. Ebenfalls können sie weniger Schnellkraft aufbringen als Typ-2 Fasern. Allerdings ermüden sie deutlich langsamer und sind damit ausdauernder. 1

Aktuelle Studien zeigen außerdem, dass sie sich deutlich schneller von einer erschöpfenden Belastung erholen. 3

Dies macht Typ-1 Fasern deutlich besser geeignet für Ausdauersportarten, wie Laufen, Radfahren über lange Strecken und Schwimmen. Viele Elite-Ausdauersportler weisen daher einen vergleichsweise hohen Prozentsatz dieser Muskelfasern auf. 4

Fast Twitch (Typ-2) Fasern

Typ-2 Muskelfasern kontrahieren schneller und werden daher auch als “schnell zuckende” oder  auf Englisch auch als “fast twitch” Fasern bezeichnet. 2

Sie enthalten weniger Blutgefäße und Myoglobin, können dafür aber mehr Glykogen aufnehmen und erscheinen deshalb unter dem Mikroskop heller. Daher bezeichnet man sie auch als “weiße Muskelfasern”.

Typ-2 Muskelfasern können schneller Kraft aufbringen als Typ-1 Fasern und deutlich stärker wachsen. Dafür ermüden sie auch schneller und erholen sich weniger schnell von intensiver Belastung. 3

Typ-2 Muskelfasern sind deshalb prädestiniert für Sportler, die eine hochintensive Belastung für kurze Zeit aufbringen müssen. Beispiele dafür sind Sprinter, Weit- und Hochspringer oder Athleten in Wurf-Sportarten. 5

Da Typ-2 Muskelfasern deutlich stärker an Durchmesser zunehmen können, wiesen Elite-Bodybuilder eine vergleichsweise viel weiße Muskulatur auf.

Weiterhin können wir die Typ-2 Muskelfasern in 2 Subtypen unterteilen. Die Typ-2a und Typ-2b Fasern. 1 6
Typ 1 Typ 2 Muskelfasern
Während Typ-2a Muskelfasern zwar schnell kontrahieren, aber einen ähnlichen Stoffwechsel aufweisen, wie Typ-1 Fasern, eignen sie sich am besten für Aktivitäten mit moderater Intensität und moderater Dauer, wie Gehen oder normales Fahrrad fahren. 1

Typ-2b oder auch als Typ-2x Fasern bezeichnet, sind dagegen schnell zuckend und weisen einen glykolytischen Stoffwechsel auf, was bedeutet, dass die primär Kohlenhydrate verbrennen. 1

Sie sind sie kontrahieren noch schneller als Typ-2a Fasern. Allerdings ermüden sie auch am schnellsten. Sie eignen sich daher besonders für Sportarten, welche Sprinten, Werfen oder Springen umfassen. 1

Allerdings können Typ-2b Fasern nicht mehr Kraft aufbringen als Typ-1 und Typ 2a Fasern, weshalb Studien gezeigt haben, dass trainierte Powerlifter sogar einen geringeren Anteil an Typ-2b Fasern aufweisen als untrainierte Menschen. 7

Im Vergleich zu einem Sprint, Wurf oder Sprung erfordert das Powerlifting deutlich geringere Kontraktionsgeschwindigkeiten, welche gut durch Typ-1 und Typ-2a Fasern abgedeckt werden können. 7

Hybridfasern

Hybrid Muskelfasern
Und dann gibt es da noch eine weitere Kategorie, die sogenannten Hybrid-Muskelfasern. Sie besitzen Eigenschaften der Muskelfasertypen 1 und 2 aber können sich in eine der beiden Richtungen verschieben. 8

Ungefähr 25 % der Muskulatur besteht aus diesen Hybridfasern und Studien deuten darauf hin, dass sie quasi als Zwischenstufe dienen, der eine gewisse Anpassung der Muskulatur an einen Trainingsreiz ermöglicht. 9
Wie kann ich meine Muskelfasertypen bestimmen?

Wie kann ich meine Muskelfasertypen bestimmen?

In der Wissenschaft gibt es im Grunde 2 Möglichkeiten, die Muskelfasertypen zu bestimmen. 

Die traditionelle Methode ist es, eine Biopsie der jeweiligen Muskulatur zu entnehmen und unter dem Mikroskop unterschiedliche Muskelfasertypen anhand ihrer Fasern zu zählen. 

Da diese Methode jedoch sehr invasiv ist, haben sich Forscher Gedanken gemacht und eine weitere Methode entwickelt, die Protonenmagnetische Resonanzspektroskopie. 10

Dabei wird der Carnosingehalt der Muskulatur in einem MRT gemessen, worüber die Verteilung der Muskelfasertypen aus dem Gehalt an Carnosin berechnet werden kann. 10

Carnosin ist ein wichtiger intrazellulärer Pfuffer in den Muskelzellen, der das Laktat abpuffert, welches bei intensiver anaerober Belastung entsteht. Typ-2 Muskelfasern enthalten deshalb mehr Carnosin als Muskelfasern des Typ-1. 10

Allerdings sind weder Biopsien noch eine Protonenmagnetische Resonanzspektroskopie für jedermann zugänglich, daher können wir einen Blick auf die bestehende Literatur werfen, um zu schauen, wie die Muskelfasertypen im Durchschnitt verteilt sind.
muskelfasertypen tabelle
Im Durchschnitt weisen die meisten Muskelgruppen eine Faserverteilung von ca. 50/50 auf. Es gibt also keine ausschließlich rote oder weiße Muskulatur. 

Die dargestellten Werte in meiner Grafik beziehen sich jedoch auf den Durchschnitt aus verschiedenen Studien mit verschiedenen Probanden. Unterschiedliche Muskelfasertypen können bei unterschiedlichen Menschen also unterschiedliche verteilt sein.

Beispielsweise untersuchten Forscher in den 80er Jahren die Muskelfaserverteilung des damaligen Weltrekordhalters im 60 Meter Hürdenlauf und fanden im Quadrizeps 71 % Typ-2 Fasern vor. 5

Im Gegensatz dazu fand man bei Elite-Ausdauersportlern 60-80 % Typ-1 und nur 20-40 % Typ-2 Fasern. 4
Kann man die Verteilung der Muskelfasertypen verändern?

Kann man die Verteilung der Muskelfasertypen verändern?

Wenn Weltklasse-Sprinter viele Typ-2 Muskelfasern haben und Elite-Ausdauersportler mehr Typ-1 Fasern, kann man die Verteilung der Muskelfasertypen dann gezielt beeinflussen? 

Theoretisch müsste ein größerer Anteil an Typ-2 Fasern ja zu einem stärkeren Muskelaufbau führen.

Doch leider wird die Verteilung Deiner Muskelfasertypen erheblich von Deiner Genetik bestimmt. Nur in einem geringen Rahmen können wir sie durch Training verändern.

Zwar kann sie die Verteilung der Muskelfasertypen nach jeder Art von Sport geringfügig verschieben, doch indet die häufigste Verschiebung von Typ-2x zu Typ-2a Muskelfasern stattfinden. 11

Besonders relevant ist dies beim Krafttraining mit moderatem bis hohem Trainingsvolumen. Beim Krafttraining mit niedrigem Volumen sind die Verschiebungen von Typ-2x zu Typ-2a geringer. 11 12

Auch das Training näher am Muskelversagen führt zu größeren Verschiebungen von Typ-2x zu Typ-2a Fasern. Allerdings sind die genauen Mechanismen für diese Verschiebung bisher unbekannt. 13

Anders als oftmals behauptet, ist es jedoch schwierig aus Typ-1 Fasern Typ-2 Muskelfasern zu machen oder umgekehrt. 

Studien deuten darauf hin, dass durch langjähriges Training eine Verschiebung erreicht werden könnte, allerdings nur zu einem begrenzten Ausmaß. 14

Um beispielsweise durch gezieltes Muskelfasertypen-Training mehr Typ- 2 Fasern aus Typ-1 Fasern zu gewinnen und so größere Muskeln aufzubauen, müsste man über Jahre mit folgenden Parametern trainieren: 14

  • hohes Trainingsintensität
  • geringes Trainingsvolumen
  • hohe Explosivität
  • großer Abstand bis zum Muskelversagen
  • Vermeidung von Ausdauersport

Studien zeigen jedoch, dass besonders ein höheres Trainingsvolumen und ein Training nahe am Muskelversagen den Muskelaufbau generell positiv beeinflusst sowie Ausdauersport in moderatem Umfang den Muskelaufbau nicht pauschal hemmt. 13 15  

Aus diesem Grund scheint es nicht sinnvoll zu sein, speziell auf eine Verschiebung der Muskelfasertypen hinzutrainieren.

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Fazit

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Kommen wir am Ende wie immer zu unserem stichpunktartigen Fazit:

  • Muskelfasern sind die Zellen unserer Muskeln, welche die kontraktilen Einheiten enthalten.
  • Typ-1 Muskelfasern kontrahieren langsamer und können nicht so stark wachsen.
  • Dafür sind sie sehr ausdauernd und für viele Alltagsbewegungen erforderlich.
  • Typ-2 Muskelfasern hingegen kontrahieren schneller und wachsen stärker.
  • Dafür ermüden sie schneller und sind besonders für Sprünge, Würfe und Sprints von Bedeutung.
  • Typ-2 Fasern werden weiterhin in Typ-2a und Typ-2b Fasern unterteilt, wobei letztere deutlich explosiver sind.
  • Die Art unseres Training, kann zu einer Verschiebung der Muskelfasertypen führen.
  • Dabei werden insbesondere Typ-2b in Typ-2a Fasern umgewandelt.
  • Eine Umwandlung von Typ-1 in Typ-2 Fasern und umgekehrt ist dagegen selten.
  • Die meisten unserer Muskeln enthalten ein recht ausgewogenes Verhältnis von Typ-1 und Typ-2 Fasern.
  • Beim Krafttraining werden besonders Typ-2a und Typ-1 Fasern angesprochen.
  • Allerdings können die Typ-2 Fasern dabei deutlich stärker wachsen.
  • Die genaue Verteilung ist dabei größtenteils genetisch bestimmt.

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Nachweise
  1. McCuller C, Jessu R, Callahan AL. Physiology, Skeletal Muscle. [Updated 2022 Mar 25]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2022 Jan.
  2. Bottinelli, R., et al. "Force‐velocity properties of human skeletal muscle fibres: myosin heavy chain isoform and temperature dependence." The Journal of physiology 495.2 (1996): 573-586.
  3. Lievens, Eline, et al. "Muscle fiber typology substantially influences time to recover from high-intensity exercise." Journal of Applied Physiology 128.3 (2020): 648-659.
  4. Holmberg, H‐C. "The elite cross‐country skier provides unique insights into human exercise physiology." Scandinavian journal of medicine & science in sports 25 (2015): 100-109.
  5. Trappe, Scott, et al. "Skeletal muscle signature of a champion sprint runner." Journal of Applied Physiology 118.12 (2015): 1460-1466.
  6. Talbot, Jared, and Lisa Maves. "Skeletal muscle fiber type: using insights from muscle developmental biology to dissect targets for susceptibility and resistance to muscle disease." Wiley Interdisciplinary Reviews: Developmental Biology 5.4 (2016): 518-534.
  7. Machek, Steven B., et al. "Myosin heavy chain composition, creatine analogues, and the relationship of muscle creatine content and fast-twitch proportion to Wilks coefficient in powerlifters." The Journal of Strength & Conditioning Research 34.11 (2020): 3022-3030.
  8. Stephenson, Gabriela MM. "Hybrid skeletal muscle fibres: a rare or common phenomenon?." Australian Physiological and Pharmacological Society. Vol. 32. No. 1. 2001.
  9. Medler, Scott. "Mixing it up: the biological significance of hybrid skeletal muscle fibers." Journal of Experimental Biology 222.23 (2019): jeb200832.
  10. Baguet, Audrey, et al. "A new method for non-invasive estimation of human muscle fiber type composition." PLoS One 6.7 (2011): e21956.
  11. Hammarström, Daniel, et al. "Benefits of higher resistance‐training volume are related to ribosome biogenesis." The Journal of physiology 598.3 (2020): 543-565.
  12. Methenitis, Spyridon, et al. "Muscle fiber composition, jumping performance, and rate of force development adaptations induced by different power training volumes in females." Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism 45.9 (2020): 996-1006.
  13. Pareja‐Blanco, Fernando, et al. "Effects of velocity loss during resistance training on athletic performance, strength gains and muscle adaptations." Scandinavian journal of medicine & science in sports 27.7 (2017): 724-735.
  14. Wilson, Jacob M., et al. "The effects of endurance, strength, and power training on muscle fiber type shifting." The Journal of Strength & Conditioning Research 26.6 (2012): 1724-1729.
  15. Schoenfeld, Brad, et al. "Resistance training recommendations to maximize muscle hypertrophy in an athletic population: Position stand of the IUSCA." International Journal of Strength and Conditioning 1.1 (2021).
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