Myofibrilläre versus sarkoplasmatische Hypertrophie

Muskelwachstum durch Widerstandstraining zeigt sich in Form einer Erhöhung von Muskelmasse, Muskeldicke, Muskelvolumen und einer Vergrößerung des anatomischen Muskelquerschnitts (fCSA). Die Vergrößerung des Muskels resultiert aus einer Zunahme an kontraktilen Elementen (Myofibrillen), was zu einer Zunahme von Sarkomeren im #Muskel führt. Dabei wird unterschieden zwischen einer Zunahme an Sarkomeren in Serie (exzentrische Hypertrophie) und einer parallelen Zunahme (konzentrische Hypertrophie). Eine Vergrößerung des Muskels auf Grund der Zunahme an Myofibrillen wird auch myofibrilläre #Hypertrophie genannt. Im Gegensatz dazu, wird die Vergrößerung der extrazellulären Matrix als sarkoplasmatische Hypertrophie bezeichnet.

Das Sarokplasma ist die intrazelluläre Flüssigkeit innerhalb des Muskels. Häufig wird spekuliert, dass Bodybuilding primär die sarkoplasmatische Hypertrophie stimuliert während kraftorientierte Athleten wie Powerlifter oder Strongman in erster Linie eine myofibrilläre Hypertrophie erreichen würden. In wie weit ist diese Unterscheidung zutreffend?

Der gesamte Skelettmuskel ist von faszialem Gewebe durchzogen. 75% des fasziales Gewebes, welches überwiegend aus Kollagen besteht, ist Wasser. Der Muskel selbst wird separiert in einen extrazellulären (außerhalb der Muskelfasermembran) und einem intrazellulären (innerhalb der Muskelfasermembran) Bereich. Muskelfasern bestehen primär aus Myofibrillen, Mitochondrien und dem sarkoplasmatischen Reticulum. Glykogen macht etwa 2-3% und Triglyceride etwa 5% innerhalb der Muskelfaser aus. 60-70% des Muskelproteins ist myofibrillärer Natur, 20-30% gehören zum Sarkoplasma und 5-10% ist mitochondriales Protein.

Widerstandstraining führt zu einem proportionalem Anstieg des Muskelfaserdurchmessers und der Anzahl der Myofibrillen. Dies bedeutet, dass ein Muskelwachstum ohne Zunahme der Myofibrillen nicht möglich ist. Daher ist die myofibrilläre Hypertrophie immer die Grundlage einer sarkoplasmatischen Hypertrophie. Es gibt das eine nicht ohne das andere.

Es lässt sich eine Unterscheidung treffen in: fasziale Hypertrohie, myofibrilläre und die sarkoplasmatische Hypertrophie. Neben diesen ist auch eine Zunahme von Substraten wie Glykogen und Triglyceriden zu verzeichnen. Bodybuilder scheinen vermehrt Glykogen einzulagern, während Ausdauersportler vermehrt Triglyceride akkumulieren. Die fasziale Hypertrophie beinhaltet eine Zunahme der extrazellulären Matrix inklusive Mineralien und Protein. Die sarkoplasmatische Hypertrophie bezieht sich auf eine Zunahme des Sarkolemm (Membran der Muskelzelle) und/oder dem Sarkoplasma, sowie einer Zunahme an Mitochondrien, dem sarkoplasmatischen Reticulum und diversen Enzymen. Die myofibrilläre Hypertrophie entsteht durch eine Zunahme der kontraktilen Elemente, welches durch eine Zunahme von Sarkomeren begleitet wird (in Serie und Parallel).

Sarkoplasmatische Hypertrophie ist nicht also nur eine Zunahme von „Muskelwasser“. Dennoch kann die Zunahme an nicht-kontraktilem Protein zu einer Einlagerung von mehr Gewebsflüssigkeit führen. Protein und Glykogen ziehen etwa die selbe Menge an Wasser in die Muskelfaser (1g Protein/Glykogen zieht etwa 3g Wasser).

Quelle:

Haun, C.D. et al. (2019). A Critical Evaluation of the Biological Construct Skeletal Muscle Hypertrophy: Size Matters but So Does the Measurement. Frontiers in Physiology, Vol 10, Art 247