ContraTRAIN – eine Validierungsstudie kontralateraler Trainingsprotokolle

Unser Verständnis darüber, wie Bewegung Muskelanpassungen auf zellulärer und molekularer Ebene beeinflusst, basiert auf der Verwendung von Skelettmuskelbiopsien. Solche Studien stehen vor mehreren Herausforderungen, darunter der invasive Charakter, die Kosten für Muskelanalysen, die große Variabilität der Reaktion der Teilnehmer auf körperliche Betätigung und eine begrenzte Anzahl von Probanden (im Zusammenhang mit ethischen Bedenken hinsichtlich der Exposition der Teilnehmer gegenüber Biopsien). Folglich umfassen Studien häufig kleine Stichprobengrößen, was zu einer geringen statistischen Aussagekraft führt. Dies stellt eine große Herausforderung für den Bereich der Trainingsphysiologie dar. Auch wenn eine Vergrößerung der Stichprobengröße möglicherweise nicht immer möglich ist, bietet der Einsatz alternativer Designs möglicherweise eine Möglichkeit, die statistische Aussagekraft zu erhöhen. Ein Beispiel für ein solches Design ist das sogenannte Cross-Over-Design, bei dem die Teilnehmer als ihre eigene Kontrolle dienen und dadurch die Variation zwischen den Teilnehmern verringert wird. Eine interessante Variante des Cross-Over-Designs ist das unilaterale oder kontralaterale Übungsmodell. Bei solchen Designs sind alle Gliedmaßen des Teilnehmers (z.B. Beine) werden nach dem Zufallsprinzip zugewiesen, um verschiedene Arten von Training/Behandlungen in unmittelbarer zeitlicher Nähe durchzuführen. Dieses Design macht eine Auswaschphase überflüssig und beseitigt die potenziellen Auswirkungen störender Faktoren wie Ernährung, Aktivität und Schlafmangel. Dadurch können Ressourcen, Zeitaufwand und Variabilität reduziert werden. Allerdings fehlt die Validierung solcher Studien.

Um ein kontralaterales Trainingsdesign zu validieren, werden die Forscher junge (18-35 Jahre) gesunde Personen in 4 Gruppen rekrutieren, die einseitiges progressives Krafttraining durchführen; (1) ein Bein ohne Training und ein Bein mit 3x10 maximalen Wiederholungen, (2) ein Bein ohne Training und ein Bein mit 6x10 maximalen Wiederholungen, (3) ein Bein mit 3x10 maximalen Wiederholungen und ein Bein mit 6x10 maximalen Wiederholungen und ( 4) eine Kontrollgruppe mit einer anfänglichen Phase ohne Training (ähnlich lang wie die Trainingsphase der Gruppen 1–3), gefolgt von einer Phase mit 3x10 maximalen Wiederholungen auf jedem Bein. Das Beintraining besteht aus einbeiniger Beinpresse und einbeiniger Kniestreckung. Alle Gruppen, mit Ausnahme der Kontrollgruppe (während der Kontrollphase ohne Training), trainieren den Oberkörper durch 3x10 maximale Wiederholungen im Bankdrücken und Liegerudern. Vor der siebenwöchigen Trainingsintervention durchlaufen alle vier Gruppen eine dreiwöchige Eingewöhnungsphase mit dem Training und wiederholten Tests (4 Testzeitpunkte für Leistungsmessungen).

Dieses Design ermöglicht es uns, die Vorteile eines kontralateralen Designs im Vergleich zum häufigeren Zwei-Gruppen-Design, die intraindividuelle Variation gegenüber der interindividuellen Variation sowie den möglichen kontralateralen Effekt des Trainings eines Beins auf die Physiologie und die funktionellen Fähigkeiten des Patienten zu untersuchen nicht trainiertes Bein und ob diese Perspektive durch das Trainingsvolumen beeinflusst wird oder nicht. Wir werden auch untersuchen, ob die Einstufung der Teilnehmer in „Low-Responder“ oder „High-Responder“ bei verschiedenen Messungen der Muskelmasse und -kraft sowie bei unterschiedlichen Trainingsumfängen universell ist. Durch die Messung mehrerer hypertrophiebezogener Ergebnisse (z. B. Änderungen im Ribosomenvolumen, Aktivierung von Satellitenzellen und Transkriptionsänderungen) werden die Forscher bisherige Erkenntnisse zu den Auswirkungen des Trainingsvolumens auf diese Variablen und ihre Fähigkeit, Trainingsergebnisse vorherzusagen, erweitern.