Muskelproteinsynthese

In diesem Artikel wird die Muskelproteinsynthese und die Messmethodik dieser erklärt.

Was ist die Muskelproteinsynthese?

Die Muskelproteinsynthese beschreibt den Prozess, in dem aus Nahrungsprotein Muskulatur gebildet wird. Demgegenüber steht die Muskelabbaurate. Bei diesem Prozess werden Aminosäuren der Muskulatur abgebaut, um beispielsweise zur Energiegewinnung genutzt zu werden.

Beide dieser Prozesse laufen ständig parallel ab. Das bedeutet, dass immer gleichzeitig Muskulatur auf- und abgebaut wird. Ob langfristig tatsächlich Muskeln erhalten bleibt, wird durch die Nettoproteinbilanz dargestellt.

In diesem Video werden diese Prozesse anschaulicher erklärt.

Messmethodik Muskelproteinsynthese

Es gibt unterschiedliche Methoden, um die Muskelproteinsynthese in lebenden Organismen zu messen. Die einzelnen Vorgehensweise mit ihren jeweiligen Vor- und Nachteilen hier vorzustellen, würde den Rahmen des Beitrages sprengen. Wer sich im Detail dafür interessiert, der findet hier Verlinkungen zu vier unterschiedlichen Reviews, die die einzelnen Methoden detailliert vergleichen.

Bei dem Großteil der Methoden werden markierte Aminosäuren (radioaktiv oder in einer stabiler Form) verabreicht. Anschließend kann verfolgt werden, wie viele dieser Aminosäuren zum Aufbau von Muskelproteinen genutzt werden.

Die Methoden, die zur Messung der Muskelproteinabbaurate genutzt werden, sind technisch aufwendiger und unterliegen zusätzlichen Einschränkungen.

Sie funktionieren aber grundsätzlich nach dem gleichen Prinzip, wie die Messungen der Muskelproteinsynthese. Aminosäuren werden hier ebenfalls mit Spurenstoffen markiert. Anschließend wird die Rate gemessen, in der die markierten Proteine aus der Muskulatur abgebaut werden.

Bei der Interpretation solcher Studien, sollte sich immer angeschaut werden, ob die Muskelproteinsynthese und die Muskelproteinabbaurate gemessen wurden oder nur die Muskelproteinsynthese.

Da die Messungen der Abbaurate technisch schwieriger sind, wird oftmals nur die Muskelproteinsynthese gemessen, was die Aussagekraft für die Praxis einschränkt. Schlussendlich kommt es immer auf die Nettomuskelproteinbilanz an und diese setzt sich aus beiden Größen zusammen.

Ein starker Anstieg der Muskelproteinsynthese kann beispielsweise durch einen ebenso starken Anstieg der Muskelproteinabbaurate neutralisiert werden.

Muskelproteinsynthese steigern

Es gibt im Wesentlichen zwei Möglichkeiten die Muskelproteinsynthese anzuregen.

  1. Training und
  2. Nahrung

Um langfristig tatsächlich Muskulatur aufzubauen, müssen beide Faktoren kombiniert werden.Muskelproteinsynthese steigern

Ein nicht-trainierender Erwachsener, der regelmäßig Nahrungsprotein zuführt, wird langfristig keine Muskulatur aufbauen. Die Nettoproteinbilanz pendelt sich ohne Trainingsreiz bei einer gewissen Muskelmasse ein. Ab einem Alter von 40 – 50 Jahren überwiegt dann die Muskelabbaurate und es wird auf lange Frist Muskulatur abgebaut. Diesem altersbedingten Effekt kann jedoch mit Training entgegengewirkt werden.

Wenn ein Trainingsreiz ohne die Zufuhr von Nahrungsprotein erfolgt, steigt zwar die Muskelproteinsynthese, aber die Muskelabbaurate steigt ebenfalls. Durch Training allein kann also auch keine Muskulatur aufgebaut werden.

Durch illegale Substanzen besteht ebenfalls die Möglichkeit, die Muskelproteinsynthese zu steigern. Darauf werde ich hier allerdings nicht weiter eingehen.

Muskelproteinsynthese durch Krafttraining steigern

Die Steigerung durch Krafttraining hält im Vergleich zur Steigerung durch Protein über einen viel längeren Zeitraum an. Miller und Kollegen haben in 2005 eine Untersuchung durchgeführt, in der die Muskelproteinsynthese  6, 24, 42 oder 48 und 72 Stunden nach einer Trainingseinheit gemessen wurde. Dabei wurde nach 6 Stunden bereits eine Steigerung festgestellt, die ihren Höchststand nach 24 Stunden erreichte und dann langsam wieder auf das Ausgangsniveau absank oder nur noch leicht erhöht war.

Wie wir den Daten entnehmen können, werden also nur innerhalb der ersten zwei Tage nach einer Trainingseinheit tatsächlich Muskeln aufgebaut. Diese Erkenntnis könnte ein Grund dafür sein, dass eine höhere Trainingshäufigkeit für ein Muskelaufbautraining empfehlenswert ist. Mehr dazu gibt es hier. Optimale Trainingshäufigkeit Bodybuilding

Anmerkung: Dabei wurde nicht nur die myofibrilläre Hypertrophie, sondern auch die sarcoplasmatische Hypertrophie und die Einlagerung von Aminosäuren in Sehnen gemessen. Mehr zu den einzelnen Werten in der Studie.

Wie bereits oben schon erwähnt, steigt auch die Muskelabbaurate (muscle protein breakdown) an. Um eine positive Nettoproteinbilanz gewährleisten ist also die Zufuhr von Nahrungsprotein unabdingbar.

Fazit – Ausblick

Dieser Artikel soll dazu dienen ein Grundverständnis für die oben beschrieben Prozesse zu erhalten.

Es gibt mittlerweile eine Vielzahl an interessanten Untersuchungen hierzu. In einigen älteren Blogbeiträgen werden bereits einige davon vorgestellt:

Casein vor dem Schlafen

Eiweiß nach dem Training

In Zukunft folgen weitere Beiträge, in denen einzelne Untersuchungen ausführlicher vorgestellt werden.

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