VO2max und Krafttraining: Wie sich beides gleichzeitig trainieren lässt

Das Interferenzphänomen im Concurrent Training

Das gleichzeitige Training der kardiorespiratorischen Fitness und des muskuloskelettalen Systems – bekannt als Concurrent Training – bringt gut dokumentierte physiologische Kompromisse mit sich. Die Pionierarbeit von Hickson zeigte, dass ein zehnwöchiges, hochintensives Concurrent Training aus Ausdauer- und Krafttraining die maximale Sauerstoffaufnahme ($\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$) zwar im gleichen Maße steigerte wie ein reines Ausdauertraining (~17 % auf dem Laufband, ~20 % auf dem Radergometer), die Kraftzuwächse im Unterkörper jedoch in den Wochen 7–8 ein Plateau erreichten und in den Wochen 9–10 schließlich zurückgingen [6]. Nachfolgende Untersuchungen bestätigten, dass hochintensives Concurrent Training die Muskelfaserhypertrophie dämpft (Abschwächung der Zunahme auf ~16 % im Vergleich zu ~28 % bei reinem Krafttraining) [6]. Eine Metaanalyse quantifizierte diese Interaktion und zeigte, dass reines Krafttraining Effektstärken von 1,71 für Kraft und 1,22 für Hypertrophie erzielte, während Concurrent Training diese Effekte auf 1,28 bzw. 0,80 abschwächte [6].

Der Erhalt von Kraft, Explosivkraft und Muskelquerschnittsfläche (MCSA) bei gleichzeitiger Steigerung der $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ erfordert eine strategische Auswahl der Ausdauermodalitäten, eine präzise zeitliche Trennung der Einheiten innerhalb eines Tages und ein konservatives Management des wöchentlichen Gesamtvolumens.

Auswahl der Ausdauermodalität und biomechanischer Stress

Die Wahl der Ausdauermodalität beeinflusst sowohl die neuromuskuläre Ermüdung als auch die Hypertrophieergebnisse erheblich. Netzwerk-metaanalytische Daten aus 40 Studien (841 Teilnehmer) belegen: Obwohl alle Concurrent-Training-Modalitäten die maximalen Kraftzuwächse im Unterkörper im Vergleich zu reinem Krafttraining verringern, schwächt hochintensives Intervalltraining (HIIT) die Kraftinterferenz am effektivsten ab (SMD = -0,08, 95%-KI: -0,25 bis 0,08) [3]. Darüber hinaus war HIIT die einzige Concurrent-Ausdauermodalität, die sich bei der Entwicklung der Explosivkraft als dem reinen Krafttraining überlegen erwies (SMD = 0,06, 95%-KI: -0,21 bis 0,33) [3].

Hinsichtlich der Muskelmasse begünstigten sowohl die Kombination aus hochintensivem Intervalllaufen und Krafttraining (SMD = 0,15, 95%-KI: -0,46 bis 0,76) als auch moderates Dauerradfahren in Kombination mit Krafttraining (SMD = 0,07, 95%-KI: -0,24 bis 0,38) die Zunahme der MCSA im Vergleich zu reinem Krafttraining [3].

Auch biomechanische Faktoren steuern die systemische und lokale Regeneration. Laufen erzeugt Bodenreaktionskräfte, die dem Drei- bis Fünffachen des Körpergewichts entsprechen, verbunden mit einer ausgeprägten exzentrischen Bremsbelastung, was strukturelle Muskelschäden hervorruft und die Plasma-Kreatinkinase ansteigen lässt [14]. Im Gegensatz dazu eliminieren konzentrisch dominierte Modalitäten wie Rad- oder Ruderergometer diese exzentrischen Stoßbelastungen, wodurch trainingsinduzierte Muskelschäden und nachfolgende Interferenzen mit hypertrophischen Signalwegen minimiert werden [14]. Bei trainierten Rugbyspielern, die morgens Sprintintervalle vor dem nachmittäglichen Krafttraining mit einem 4-stündigen Erholungsfenster absolvierten, führten Laufsprints über die folgenden Tage zu signifikant höheren Werten für das subjektive Belastungsempfinden (7,7 ± 1,1) und einem geringeren subjektiven Wohlbefinden (17,9 ± 4,1) im Vergleich zu Radsprints (7,4 ± 1,1 RPE; 20,1 ± 3,9 Wohlbefinden) oder Kontrollbedingungen (6,7 ± 1,5 RPE; 21,1 ± 3,6 Wohlbefinden) [13].

Übungsreihenfolge und Zeitabstände zwischen den Einheiten

Reihenfolge innerhalb einer Einheit

Die Evidenz zeigt, dass die Übungsreihenfolge innerhalb einer Trainingseinheit aerobe Anpassungen nicht beeinträchtigt. Ein systematischer Review und eine Metaanalyse von 19 randomisierten kontrollierten Studien (482 Teilnehmer) ergaben keinen signifikanten Unterschied zwischen der Reihenfolge Kraft-vor-Ausdauer (S-E) und Ausdauer-vor-Kraft (E-S) hinsichtlich der Zuwächse der $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ (SMD = 0,02, 95%-KI: -0,21 bis 0,25, p = 0,859) [1]. Ebenso zeigte eine 13-wöchige Studie an Erwachsenen mittleren Alters, dass die Trainingsreihenfolge keinen signifikanten Einfluss auf die $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$, die forcierte Vitalkapazität (FVC) oder das forcierte exspiratorische Volumen in 1 Sekunde (FEV1) hatte [10].

Die Reihenfolge beeinflusst jedoch Kraft und Leistung maßgeblich. Die S-E-Reihenfolge führt zu signifikant größeren Kraftanpassungen der unteren Extremitäten im Vergleich zu E-S (SMD = 0,19, 95%-KI: 0,02 bis 0,37, p = 0,032), wobei deutliche Vorteile für die Kniestreckung (p = 0,026), die Kniebeugung (p = 0,040), weibliche Kohorten (p = 0,017), ältere Erwachsene (p = 0,039), Programme mit einer Dauer von über 8 Wochen (p = 0,002) und Frequenzen von zweimal wöchentlich (p = 0,003) beobachtet wurden [1]. Während die langfristige Gesamthypertrophie und Maximalkraft über verschiedene Reihenfolgen hinweg realisierbar bleiben können [4], [11], mindert die Durchführung des Krafttrainings vor den Ausdauereinheiten restliche Ermüdung und optimiert neuromuskuläre Anpassungen, Explosivkraft sowie die Leistung beim Countermovement Jump [4], [11].

Abstände zwischen den Einheiten und molekulare Signalwege

Auf zellulärer Ebene aktiviert akutes Ausdauertraining die Adenosinmonophosphat-aktivierte Proteinkinase (AMPK), welche den Mechanistic Target of Rapamycin Complex 1 (mTORC1)-Signalweg – einen Haupttreiber der Muskelproteinsynthese (MPS) – hemmt [14]. AMPK inhibiert mTORC1 über zwei unterschiedliche Mechanismen: durch Phosphorylierung des Tuberous Sclerosis Complex 2 (TSC2), wodurch Rheb in seine inaktive GDP-gebundene Form umgewandelt wird, und durch direkte Phosphorylierung der Raptor-Untereinheit von mTORC1, was eine hemmende Bindung auslöst [14]. Werden hochintensive Ausdauereinheiten unmittelbar neben dem Krafttraining durchgeführt, wird die Phosphorylierung des nachgeschalteten p70S6K für bis zu 8 Stunden gedämpft [14].

Um diese konkurrierenden intrazellulären Signale zu entkoppeln:

• Ist eine Ausdauer-zuerst-Reihenfolge zwingend erforderlich, wird ein Mindesterholungsintervall von mehr als 3 Stunden empfohlen, um akute molekulare Interferenzen abzumildern [4].
• Bei der Beurteilung der neuromuskulären Leistungsfähigkeit hielten Leistungssportler, die ein 4-stündiges Erholungsfenster nach morgendlichen Sprintintervallen einhielten, ihre Hantelgeschwindigkeit am Nachmittag beim Bankdrücken und Box Squat sowie ihre Countermovement-Jump-Höhe aufrecht [13].
• Um zu verhindern, dass AMPK die mTORC1-vermittelte Proteintranslation überlagert, bietet eine Trennung der Einheiten um mindestens 6 Stunden – idealerweise 8 bis 24 Stunden – eine überlegene Isolation [14]. Die akute AMPK-Aktivität kehrt bei adäquater Kohlenhydratzufuhr innerhalb von 180 Minuten nach dem Training auf das Ausgangsniveau zurück, während die mTORC1-Signalgebung und die MPS nach Krafttraining mit hoher mechanischer Spannung für 24 bis 48 Stunden erhöht bleiben [14].
• Die Kohlenhydratverfügbarkeit beeinflusst diese Kaskade direkt: Das Training mit niedrigen intramuskulären Glykogenspeichern verdoppelt die basale AMPK-Aktivierung [14]. Die Zufuhr von 30–60 g/h Kohlenhydraten bei Ausdauereinheiten von mehr als 45 Minuten, kombiniert mit 1,0–1,2 g/kg schnell verdaulichen Kohlenhydraten und 0,3–0,4 g/kg Protein nach dem Ausdauertraining, beschleunigt die Glykogenresynthese und dämpft eine langanhaltende AMPK-Signalgebung [14].

Schwellenwerte für Wochenvolumen und Frequenz

Dosisgrenzen für das Ausdauertraining

Ausdauervolumen und -frequenz weisen eine negative Korrelation mit dem Maximalkraftaufbau auf [7]. Ausdauereinheiten, die dreimal wöchentlich absolviert werden, beeinträchtigen häufig den Muskelkraft- und Fitnessaufbau, wohingegen 1 bis 2 Einheiten pro Woche deutlich geringere negative Auswirkungen zeigen [7]. Darüber hinaus verstärken längere tägliche Trainingsdauern (50–60 Minuten gegenüber 20–30 Minuten) und höhere wöchentliche Frequenzen (3 bis 5 Einheiten pro Woche) den Interferenzeffekt auf die Kraftprogression [7].

Dosis-Wirkungs-Beziehung im Krafttraining

Um Kraft und Hypertrophie zu erhalten, muss das Krafttrainingsvolumen präzise quantifiziert werden. Multi-Level-Meta-Regressionen von Pelland et al. (unter Auswertung von 67 Studien und 2.058 Teilnehmern) ergaben, dass ein fraktioniertes Satzquantifizierungsmodell (Gewichtung direkter Sätze mit 1,0 und indirekter Mehrgelenksätze mit 0,5) den robustesten empirischen Rahmen zur Vorhersage von Kraft- und Hypertrophieanpassungen darstellt [17], [18].

Diese Meta-Regression ermittelte eine 100%ige Posterior-Wahrscheinlichkeit dafür, dass die marginale Steigung für das wöchentliche Satzvolumen sowohl bei der Hypertrophie als auch bei der Kraft über null liegt, was bestätigt, dass höhere Volumina Anpassungen vorantreiben [17]. Beide Ergebnisse folgen jedoch einem Dosis-Wirkungs-Modell mit abnehmendem Grenzertrag (Diminishing Returns), wobei dieser bei Kraftzuwächsen deutlich ausgeprägter ist als bei der Muskelhypertrophie [17]. Höhere wöchentliche Trainingsfrequenzen wiesen ebenfalls eine 100%ige Posterior-Wahrscheinlichkeit für gesteigerte Kraftzuwächse auf (mit abnehmendem Grenzertrag), wohingegen der Effekt der Frequenz auf die Hypertrophie bei angeglichenem Volumen mit vernachlässigbaren Veränderungen vereinbar war [17]. Frühere Dosis-Wirkungs-Arbeiten untermauern, dass wöchentliche Volumina von mehr als 5 Sätzen überlegene Kraftzuwächse gegenüber ≤5 Sätzen erzielen (SMD: 0,18, p = 0,003) [19], wobei ≥9 Sätze pro Muskelgruppe größere Hypertrophiereaktionen hervorrufen (ES = 0,46) [19].

Beim Management der Trainingsintensität tritt Muskelhypertrophie über ein breites Lastspektrum auf (≤8 RM, 9–15 RM und >15 RM), sofern die Sätze bis zum willentlichen Muskelversagen ausgeführt werden (p = 0,113–0,469) [21]. Maximalkraftanpassungen fallen jedoch bei der Verwendung von schweren Lasten (SMD = 0,60–0,63, p < 0,003) und moderaten Lasten (SMD = 0,34–0,35) im Vergleich zu Protokollen mit niedrigen Lasten signifikant höher aus [21].

Trainingsstatus und Geschlechtsunterschiede

Individuelle Merkmale verändern das Ausmaß des Concurrent-Interferenzeffekts:

• Trainingsstatus: Untrainierte Personen erfahren minimale Interferenzen und bauen Kraft, Hypertrophie und $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ gleichzeitig mit Anpassungsraten auf, die mit Einzelmodalitäts-Training vergleichbar sind [7], [9], [21]. Umgekehrt verzeichnen trainierte Ausdauersportler gedämpfte $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$-Steigerungen, wenn sie Krafttraining hinzufügen, verglichen mit untrainierten Personen (p = 0,04) [9]. Gut trainierte Kraftsportler weisen eine abgeschwächte anabole Gen- und Proteinexpression sowie reduzierte neuromuskuläre Anpassungen auf, wenn Ausdauervolumen eingeführt wird [7]. Fortgeschrittene Athleten trainieren nahe an ihrer individuellen Sättigungsgrenze, wo die Notwendigkeit eines hohen neuronalen Antriebs, der Synchronisation motorischer Einheiten und einer minimalen Antagonisten-Ko-Kontraktion die Ermüdung und das Verletzungsrisiko bei gleichzeitigen Belastungen erhöht [22]. Hochtrainierte Personen benötigen eine größere Anzahl spezifischer Einheiten, um inkrementelle Kraftanpassungen zu erzielen [21].
• Geschlechtsunterschiede: Metaanalytische Befunde weisen darauf hin, dass Concurrent Training die Maximalkraft des Unterkörpers bei Männern dämpft (SMD = -0,43, 95%-KI: -0,64 bis -0,22), nicht jedoch bei Frauen (SMD = 0,08, 95%-KI: -0,34 bis 0,49; Gruppenunterschied p = 0,03) [9]. Zudem zeigen Frauen ausgeprägte Kraftvorteile, wenn die Reihenfolge Kraft-vor-Ausdauer innerhalb einer Trainingseinheit priorisiert wird (p = 0,017) [1].