Welchen Stellenwert hat die Range of Motion beim Muskelaufbau? -

Bewegungsradius: Welchen Stellenwert hat die Range of Motion beim Muskelaufbau?

Schaut man sich im Internet Tutorials zu verschiedenen Übungen im Krafttraining an, wird man immer wieder auf den Grundsatz treffen, dass eine volle Range of Motion, auf Deutsch "Bewegungsradius", absolut notwendig sei, um den Muskelaufbau zu optimieren. Besonders wenn man sich unerfahrene Fitnessstudiogänger ansieht, die eine Übung noch nicht sicher beherrschen und lediglich Teilbewegungen ausführen, verstärkt sich dieser Eindruck zusätzlich. Womöglich wird dieser Grundsatz aber auch von Trainern übermittelt, die genervt davon waren, dass ihre Athleten lediglich halbe Kniebeugen ausführen. Wir werfen heute einen genauen Blick auf die Rolle der Range of Motion beim Muskelaufbau.

Einige Langzeituntersuchungen berichteten in der Vergangenheit von einem stärkeren Muskelaufbau, wenn die Übungen über die volle Range of Motion ausgeführt wurden oder bei einer Teilbewegung zumindest eine gedehnte Position erreichten und der Muskel damit stärker in die Länge gezogen wurde. Die Forscher stellten daraufhin die Hypothese auf, dass dies aufgrund der potenziellen zusätzlichen Effekte von Dehnung und Kontraktion auf die Hypertrophie beruhen würde, die man in Tiermodellen nachweisen konnte [1].

Allerdings kam nicht jede Langzeitstudie zu diesen Ergebnissen. Eine Reihe aktueller Untersuchungen berichtete einen ähnlichen Muskelaufbau bei verschiedenen Bewegungsumfängen. Manche von ihnen zeigten sogar ein stärkeres Muskelwachstum mit einer verkürzten Range of Motion. Sehen wir uns die Daten also einmal im Detail an.

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Wie vergleichen Forscher verschiedene Ranges of Motion?

Trainingswissenschaftler aus aller Welt gingen die Frage des Einflusses der Range of Motion auf den Muskelaufbau nach dem Krafttraining auf viele unterschiedliche Arten an.

Allgemein können wir zwei verschiedene Herangehensweisen unterscheiden:

  1. Vergleich einer vollen und verkürzten Range of Motion, wobei die verkürzte Range of Motion ein Teil der vollen Range of Motion darstellt.
  2. Vergleich verschiedener verkürzter Ranges of Motion, die sich mehr oder weniger teilweise überschneiden. Eine Gruppe trainiert mehr in der kontrahierten Position und eine andere mehr in der gedehnten Position.

1. Volle und verkürzte Range of Motion

Manche Studien verglichen eine volle und eine verkürzte Range of Motion anhand der gleichen Übung. Das genaue Ausmaß der kürzeren Range of Motion unterscheidet sich dagegen jedoch leicht von Studie zu Studie. Einige von ihnen nutzten eher den oberen Teil in der Kontraktion, wohingegen andere den mittleren Teil verwendeten. Beispielsweise verglichen manche Untersuchungen die Ausführung von Kniebeugen über die volle und verkürzte Range of Motion [2, 3]. Dabei wurde in der Gruppe mit der kürzeren Range of Motion der obere Teil ausgeführt, was bedeutet, dass sie weniger stark in die Hocke gingen. Eine weitere Studie verglich die Ausführung von Beinstrecken über einen Radius von Null bis 100 Grad mit einem Radius von Null bis 60 Grad [4]. In diesen Studien erreichen beide Gruppen die gleiche Kontraktionsposition, unterscheiden sich jedoch darin, wie weit der Muskel am unteren Ende gedehnt wird.

Andere Studien verglichen die volle Range of Motion dagegen mit dem mittleren Teil der Bewegung einer Übung. Eine von ihnen nutzte dafür den Preacher Curl über Null bis 130 Grad und 50 bis 100 Grad, wohingegen eine andere Studie das Trizepsstrecken im Liegen über Null bis 120 Grad mit einem Radius von 45 bis 90 Grad verglich [1, 5]. Hierbei erreichte die Gruppe der vollen Range of Motion sowohl eine stärkere Kontraktion als auch eine stärkere Dehnung als die Gruppe, die über den verkürzten Bewegungsradius trainierte.

Bewegungsradius
Einige Studien über den Einfluss der Range of Motion verwendeten den mittleren Teil der Bewegung, um eine verkürzte Range of Motion darzustellen. Grafik adaptiert nach [5].

2. Verschiedene verkürzte Ranges of Motion

Andere Studien verglichen ähnliche Bewegungsradien, wobei eine Gruppe den Muskel so trainierte, dass er vorrangig in der gedehnten Position arbeitet und die andere Gruppe die Übung stärker in der kontrahierten Position ausführte, im Zuge dessen der Muskel nicht gedehnt wurde. Beispielsweise ließ man in einer Untersuchung das Beinstrecken über einen Radius von 40 bis 90 Grad oder Null bis 50 Grad ausführen, wohingegen man in einer anderen Studie verschiedene Trizepsübungen über 70 bis 150 Grad mit einer Range of Motion von zehn bis 90 Grad verglich [6, 7]. Hierbei erreichten die Gruppen unterschiedliche Kontraktions- und Dehnungspositionen, wobei eine Gruppe mehr in der Dehnung und die andere mehr in der Kontraktion arbeitete.

Bewegungsradius.
Beide Gruppen erreichten eine Range of Motion von 50°, wobei eine von ihnen in der gedehnten und eine in der kontrahierten Position arbeitete. Grafik adaptiert nach [6].

Was können wir aus diesen Studien lernen?

Die genannten Untersuchungen erlauben es uns, den Einfluss der Range of Motion auf den Muskelaufbau über drei verschiedene Vergleiche abhängig des getesteten Bewegungsradius zu beurteilen.

  1. Die volle Range of Motion erreicht die gleiche kontrahierte Position wie die verkürzte Range of Motion bei unterschiedlicher Dehnung des Muskels. Aus den drei dafür genannten Studien können wir entnehmen, dass eine volle und verkürzte Range of Motion zu einer unterschiedlichen regionalen Hypertrophie führen [3, 4, 6]. Die volle Range of Motion führt zu einer gesteigerten Länge der Muskelfasern, wohingegen die verkürzte Range of Motion  zu einem gesteigerten Umfang der Muskelfasern führt.
  2. Die volle Range of Motion Gruppe erreicht eine stärkere Kontraktion und Dehnung als die Gruppe mit dem verkürzten Bewegungsradius, wofür wir zwei Untersuchungen zur Verfügung haben [1, 5]. Sie beobachteten, dass die Ausführung einer Range of Motion im mittleren Teil zu einer ähnlichen oder sogar stärkeren Hypertrophie führt.
  3. Die Gruppen erreichen einen unterschiedlichen Teil der kontrahierten und gedehnten Position, wofür wir ebenfalls zwei Studien zur Verfügung haben [6, 7].  Sie zeigen, dass eine stärkere Dehnung zu einer Verlängerung der Muskelfasern führt, wobei der Effekt auf den Muskelaufbau unklar bleibt.
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Insgesamt bietet die Literatur bisher keine einstimmige Unterstützung für die Behauptung, dass das Erreichen einer stärker gedehnten Position innerhalb der Übungsausführung vorteilhaft für den Muskelaufbau ist. Selbst wenn wir die Studien ausschließen, die nur in manchen Bereichen der Muskulatur eine stärkere Hypertrophie beobachteten, haben wir drei Studien, die einen stärkeren Effekt vom Training mit einer gedehnten Position berichten und vier Studien, die einen gleichen oder stärkeren Muskelaufbau mit einer geringeren Dehnung beobachteten.

Stattdessen ist der Trend, dass eine stärkere Dehnung zu einer Verlängerung der Muskelfasern führt, wesentlich klarer und eindeutiger, was mit einer stärkeren regionalen Hypertrophie zusammenhängen könnte. Diese Verlängerung scheint dadurch stimuliert zu werden, wenn der Muskel durch die Dehnung innerhalb der Übungsausführung stärker in die Länge gezogen wird, da die mechanische Spannung, die auf die Muskelfasern wirkt, vermehrt auf die passiven Elemente der Faser, beispielsweise das Titin, wirkt. Andersherum könnte die mechanische Spannung, die durch eine verkürzte Range of Motion mehr auf die aktiven Elemente, also Aktin und Myosin, einwirken, zu einer höheren Ausprägung des anatomischen und physiologischen Muskelquerschnitts führen.

Range of Motion
Der Aufbau eines Sarkomers aus aktiven und passiven Elementen.

Wie kommen die unterschiedlichen Beobachtungen zustande?

Da die genannten Studien generell gesehen recht gut designed waren und unter hohen Standards durchgeführt wurden, ist es wahrscheinlich, dass die unterschiedlichen Ergebnisse durch einen von drei Faktoren zustande kamen.

1. Die Trainingsparameter wurden auf unterschiedliche Art ausgeglichen.

Einige der Studien glichen zwischen den beiden untersuchten Gruppen das Trainingsvolumen (Sätze x Wiederholungen) aus, andere dagegen die vorhergesagte Last und wieder andere die Arbeit (Sätze x Wiederholungen x Gewicht x Weg). Nur eine Studie sorgte dafür, dass beide Gruppen die gleiche Muskelarbeit aufbrachten. Dabei musste die Gruppe mit der verkürzten Range of Motion mehr Sätze ausführen, was bedeutet, dass eine volle Rage of Motion effektiver dabei ist, eine gegebene Muskelarbeit zu erreichen.

Die Studie, in der die Arbeit ausgeglichen wurde, berichtete über eine größere Steigerung des physiologischen Muskelquerschnitts mithilfe der verkürzten Range of Motion. Das könnte bedeuten, dass die Studien, die lediglich das Trainingsvolumen ausglichen, in der Gruppe der verkürzten Range of Motion einen zu geringen Stimulus aufgrund der verringerten Arbeit erreichten.

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2. Die verwendeten Übungen waren unterschiedlich

Die in diesen Studien verwendeten Übungen unterschieden sich auf verschiedene Arten.

Die Anzahl der Übungen – Alle außer zwei der sieben Untersuchungen verwendeten nur eine einzelne Übungen, was den Vergleich zwischen den Gruppen innerhalb der Studie verlässlicher macht. Interessanterweise berichten die beiden Studien mit mehr als einer Übung einen Vorteil eines Bewegungsradius, der eine stärkere Dehnung in Grundübungen involviert. Dies könnte bedeuten, dass eine verstärkte Variation der Übungen mit der Range of Motion interagieren könnte [8].

Die Anzahl der beteiligten Gelenke – Drei der sieben Studien verwendeten Mehrgelenksübungen. Diese drei waren es auch, die einen positiven Effekt einer stärkeren Dehnung berichteten, was darauf hindeutet, dass Grundübungen stärker von einer vollen Range of Motion profitieren könnten. Die vier anderen Untersuchungen, die einen ähnlichen oder stärkeren Muskelaufbau mit einer verkürzten Range of Motion zeigten, verwendeten dagegen Isolationsübungen (Beinstrecken, Preacher Curls, verschiedene Trizeps-Streck-Übungen).

Die Kraftkurven – Nicht jede der Studien verwendeten Übungen mit der gleichen Kraftkurve. Mehrgelenkige Unterkörperübungen besitzen in der Regel eine sehr steile Kraftkurve. Dadurch muss der Muskel mehr Kraft im unteren Teil der Bewegung aufbringen als im oberen. Der Preacher Curl besitzt eine ähnlich steile Kraftkurve. Eine der Studien verwendete dagegen einen ergänzenden Widerstand beim Beinstrecken, der die Kraftkurve abflacht [4]. Das Trizepsstrecken hingegen besitzt eine glockenförmige Kraftkurve, wobei die meiste Kraft in der Mitte der Übung aufgebracht werden muss.

Zusammenfassend kann man sagen, dass die Studien, die einen größeren Effekt auf den Muskelaufbau durch eine volle Range of Motion oder eine verkürzte Range of Motion in der Dehnposition zeigten, mehrere Übungen, Mehrgelenksübungen oder eine Kraftkurve verwendeten, in der die größte Kraft in der gedehnten Position aufgebracht werden muss.

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3. Die untersuchten Muskelgruppen waren unterschiedlich

Die in den Studien untersuchten Muskelgruppen unterschieden sich entweder nach Ober- oder Unterkörper oder wiesen Unterschiede in ihrer Längen-Spannungs-Beziehung auf. Daraus kann man entnehmen, dass Untersuchungen, die ein stärkeres Muskelwachstum mit einer vollen Range of Motion oder eine verkürzte Range of Motion in der Dehnposition zeigten, sich vorrangig auf den Quadrizeps konzentrierten. Der vierköpfige Oberschenkelmuskel könnte demnach besser auf eine Dehnung ansprechen, da die Muskelfasern bevorzugt auf die absteigende Gliedmaße der Längen-Spannungs-Beziehung wirken, was bedeutet, dass die passiven Elemente der Muskelfasern sehr stark zur Kraftproduktion beitragen.

Was bedeutet das für unser Training?

Wir haben bisher einige Studien verglichen, die mit verschiedenen Übungen und Ranges of Motion zu unterschiedlichen Ergebnissen kamen. Aus ihnen können wir einige Schlussfolgerungen ziehen und auf unser Training übertragen. Die Faktoren der Übungs-Variabilität, Mehrgelenksübungen und Unterkörpermuskeln könnten zufällig sein, da es schwierig ist, eine biologische Plausibilität abzuleiten, die diese Mechanismen erklären könnten. Zwei andere Faktoren erscheinen dagegen vielversprechender. 

  1. Muskeln, die über den größten Teil der Range of Motion auf die absteigende Gliedmaße der Längen-Spannungs-Beziehung wirken, könnten besser auf einen Dehnungsreiz reagieren. Dies würde erklären, warum die Studien, die den Quadrizeps untersuchten, einen vorteilhaften Effekt der vollen Range of Motion oder einer verkürzten Range of Motion in der gedehnten Position beobachteten.
  2. Übungen, die eine steilere Kraftkurve besitzen, bei der die größte Kraft am Boden der Range of Motion aufgewendet werden muss, wo die Muskelfasern am stärksten gedehnt sind, könnten einen stärkeren Stimulus erbringen als Übungen mit einer flachen Kraftkurve, wenn sie in dieser Position ausgeführt werden. Dies könnte der Grund dafür sein, weshalb die eine Studie, die den Quadrizeps mithilfe eines ergänzenden Widerstandes untersuchte und dadurch die Kraftkurve abflachte, keinen Vorteil des Trainings über die volle Range of Motion zeigte [4]. Sie war ebenfalls die einzige Untersuchung, in der nur der konzentrische Teil der Bewegung aufgeführt wurde, wobei die anteilige Last auf die passiven Elemente der Zielmuskulatur verringert ist.

Zusammenfassung und Fazit

Die Verwendung einer vollen Range of Motion führt nicht in jedem Fall zu einem stärkeren Muskelaufbau. Dennoch steigert die dadurch erreichte Dehnposition und die stärkere Spannung auf die passiven Elemente oftmals die Länge der Muskelfasern. Damit eine volle Range of Motion auch zu einer verbesserten Hypertrophie führt, muss der Muskel vorrangig auf die absteigende Gliedmaße innerhalb der Längen-Spannungs-Beziehung wirken, sodass die passiven Elemente der Muskelfaser deutlich zur Kraftproduktion beitragen. Eine steilere Kraftkurve könnte dabei behilflich sein, sodass der Muskel in der Dehnposition stark belastet wird. Die Quintessenz lautet: Decke bei einer Übung besonders den Bereich der Range of Motion ab, in dem sie am härtesten ist.

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Folgt man der allgemeinen Empfehlung vieler erfahrener Kraftsportler, so ist es unerlässlich, eine Übung stets über die volle Range of Motion (ROM) auszuführen, um den Muskelaufbau maximal zu stimulieren. Die wissenschaftliche Literatur zeigt jedoch, dass das nicht für alle Übungen gilt. Bewegungen, bei der die meiste Kraft im oberen und mittleren Teil aufgebracht werden muss, zeigen keinen Vorteil von der Verwendung der gesamten ROM. Stattdessen könnte eine verkürzte ROM dabei sogar für ein stärkeres Dickenwachstum sorgen, wenn die muskuläre Arbeit berücksichtigt und ausgeglichen wird. Übungen, bei denen der härteste Teil jedoch am unteren Punkt der Bewegung liegt, sollten auch in diesem Teil trainiert werden. Die genauen Mechanismen sowie praktische Empfehlungen findet ihr in einem neuen Artikel auf www.gannikus.de 💪💪

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Primärquelle:
Chris Beardsley: "Does a full range of motion always produce more muscle growth?", 2019, www.medium.com/@SandCResearch

Literaturquellen:

  1. Goto, Masahiro, et al. "Partial Range of Motion Exercise Is Effective for Facilitating Muscle Hypertrophy and Function Through Sustained Intramuscular Hypoxia in Young Trained Men." The Journal of Strength & Conditioning Research 33.5 (2019): 1286-1294.
  2. McMahon, Gerard E., et al. "Impact of range of motion during ecologically valid resistance training protocols on muscle size, subcutaneous fat, and strength." The Journal of Strength & Conditioning Research 28.1 (2014): 245-255.
  3. Bloomquist, K1, et al. "Effect of range of motion in heavy load squatting on muscle and tendon adaptations." European journal of applied physiology 113.8 (2013): 2133-2142.
  4. Valamatos, Maria João, et al. "Influence of full range of motion vs. equalized partial range of motion training on muscle architecture and mechanical properties." European journal of applied physiology 118.9 (2018): 1969-1983.
  5. Pinto, Ronei S., et al. "Effect of range of motion on muscle strength and thickness." The Journal of Strength & Conditioning Research 26.8 (2012): 2140-2145.
  6. McMahon, Gerard, et al. "Muscular adaptations and insulin‐like growth factor‐1 responses to resistance training are stretch‐mediated." Muscle & nerve 49.1 (2014): 108-119.
  7. Stasinaki, Angeliki-Nikoletta, et al. "Triceps brachii muscle strength and architectural adaptations with resistance training exercises at short or long fascicle length." Journal of Functional Morphology and Kinesiology 3.2 (2018): 28.
  8. Fonseca, Rodrigo M., et al. "Changes in exercises are more effective than in loading schemes to improve muscle strength." The Journal of Strength & Conditioning Research 28.11 (2014): 3085-3092.
3 Reaktionen zu “Welchen Stellenwert hat die Range of Motion beim Muskelaufbau?
  • Wessen Fazit deckt sich mit ihren Untersuchungen? Das von Simon oder das von Chris, der den Artikel eigentlich geschrieben hat und der hier nur übersetzt wurde …?

    • Sowohl als auch :)
      Du siehst ja, wenn du runterscrollen würdest, dass bei uns nichts verheimlicht wird und alle Quellenangaben ordnungsgemäß zu finden sind.

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