In den Muscle Laboratories

"Hast du schon zu Mittag gegessen?" fragt der Raketenwissenschaftler, während er mich im Weltraumzyklus festschnallt. Ich nicke ja, aber es war keine Einladung; er will gut informiert sein. Sie sehen, ich werde in einer Hypergravity-Turnhalle, einem Prototyp für eine Mars-Raumstation, bei 3 g gedreht. Für ein visuelles Bild, das Kniebeugen in einem Kraftrack im Kraftraum macht, mit einem potenziell katastrophalen Unterschied: Das Rack - und Sie - werden horizontal mit mehr als 40 Umdrehungen pro Minute um einen Stahlmast geschwenkt, so etwas wie ein menschlicher Zugball. "Es wird dir gut gehen", sagt er. "Aber was auch immer Sie tun, schauen Sie nicht zur Seite." Ich muss nicht fragen warum.

Vincent Caiozzo ist kein verrückter Wissenschaftler. Er ist Professor für orthopädische Chirurgie an der University of California in Irvine, der seit fast 30 Jahren Muskeln studiert. Der von der NASA finanzierte Weltraumzyklus stellt den Höhepunkt seiner lebenslangen Forschung dar - und meiner Meinung nach eine großartige Investitionschance. "Im Weltraumzyklus zu trainieren ist, als würde man an jedem Atom deines Körpers eine Langhantel aufhängen", sagt er. Es ist eindeutig infomerciales Gold.

Nur geht es Caiozzo nicht darum, Männern beim Bau größerer Bizeps zu helfen - sein Forschungsinteresse ist weit weniger marktfähig. Wie bei fast allen Muskelwissenschaftlern soll es besser möglich sein, den durch Alterung, Krebs, Wirbelsäulenverletzungen und, im Falle des Weltraumzyklus, auftretenden Muskelverlusts, interplanetare Reisen zu verhindern.

Aber die Lektionen, die diese Forscher lernen, können immer noch denjenigen von uns zugute kommen, die am Strand mehr Schwung suchen. Indem Sie ihre Erkenntnisse dazu verwenden, die Muskelbiologie besser zu verstehen, können Sie Ihren Körper schneller und einfacher als je zuvor aufbauen. Der Trick besteht jedoch darin, zu wissen, wie man die harte Wissenschaft auf dein Hauptziel anwendet: den harten Muskelaufbau.

Alwyn Cosgrove behauptet nicht, ein Muskelwissenschaftler zu sein. Aber in gewissem Sinne ist er standardmäßig einer geworden. Seit Cosgrove im Jahr 2000 sein Fitnessstudio Results Fitness eröffnete, hat er über jedes einzelne Training, das dort durchgeführt wurde, einen detaillierten Bericht geführt. "Kunden zahlen für die schnellsten Ergebnisse", sagt er. "Um mit dem Fitnessstudio auf der Straße mithalten zu können, musste ich herausfinden, was am besten funktioniert." Und das bedeutete, dass Trainingsdaten von einer großen Anzahl gewöhnlicher Männer gesammelt wurden, die verschiedene Trainingsmethoden verwendeten.

Im Gegensatz zu kommerziellen Fitnessclubs bietet Cosgrove in Santa Clarita, Kalifornien, nur ein halbprivates Training, dh jedes Training wird von einem Mitarbeiter entworfen, überwacht und aufgezeichnet. Bedenken Sie, dass in einer typischen Woche 400 Workouts durchgeführt werden, die Feedback zu 20.800 Sitzungen pro Jahr geben. Um diese Zahlen zu erreichen, müsste ein normaler Typ 57 Jahre lang jeden Tag trainieren. Das macht Cosgroves Fitness-Studio zu einem echten Forschungslabor und zu seinen Kunden, die zu den Ratten im Fitnessstudio gehören, wie es scheint, menschliche Laborratten.

Um seine realen Ergebnisse zu erklären, hat er versucht, die akademische Forschung von Männern wie Caiozzo mit der praktischen Anwendung von Übungen, Sets und Wiederholungen zu überbrücken. "Ein englischer Biologe namens Thomas Huxley aus dem 19. Jahrhundert sagte einmal:" Wissenschaft ist nichts anderes als ein organisierter gesunder Menschenverstand ", sagt Cosgrove." So sollte das Training sein. "

Das Endergebnis von Cosgroves menschlichem Experiment ist ein Muskelaufbauplan, der nicht nur im Fitnessstudio bewiesen ist. es wird von der Wissenschaft unterstützt. Und da es fast 40 Jahre Bodybuilding-Dogma zerstört, wird es Sie wahrscheinlich überraschen.

Muskelwissenschaft
Die Biologie des Muskels ist in der Tat keine Raketenwissenschaft. Im Grunde ist das SAID-Prinzip eine Abkürzung für "spezifische Anpassung an die auferlegte Nachfrage". "Wenn sich ein Muskel gegen einen großen Widerstand zusammenzieht, passt er sich an, indem er größer und stärker wird", sagt Caiozzo. Wenn es regelmäßig gezwungen wird, sich über längere Zeit zusammenzuziehen, wird es ermüdungsresistenter. Diese Anpassungen werden durchgeführt, um die Belastung des Körpers zu reduzieren. Deshalb können Sie alltägliche Funktionen - wie Treppensteigen oder Aufnehmen eines leichten Objekts - mit wenig Aufwand ausführen.

Nun wenden wir das SAID-Prinzip auf Ihr Training an. Wenn Sie Gewichte heben, verursachen Sie kleine Tränen in Ihren Muskelfasern. Dies beschleunigt einen Prozess namens Muskelproteinsynthese, bei dem die Fasern mit Aminosäuren repariert und verstärkt werden, wodurch sie gegen zukünftige Schäden resistent werden. Obwohl dies auf mikroskopischer Ebene geschieht, wird der Effekt mit der Zeit sichtbar - in Form von größeren Armen, breiteren Schultern und einer dickeren Brust.

Wenn Sie diesen Prozess verstehen, erhalten Sie eine logische Begründung dafür, wie oft Sie Ihre Muskeln trainieren sollten. In mehreren Studien haben Forscher der University of Texas Medical Branch in Galveston berichtet, dass die Muskelproteinsynthese bis zu 48 Stunden nach einem Widerstandstraining erhöht ist. Wenn Sie also am Montag um 19:00 Uhr trainieren, befindet sich Ihr Körper bis Mittwoch um 19:00 Uhr im Muskelwachstumsmodus. Nach 48 Stunden ist der biologische Stimulus für den Aufbau neuer Muskeln wieder normal.

Auf dem Papier unterstützt dies die erste Behauptung von Cosgrove: "Dreimal die Woche Ganzkörpertraining durchzuführen ist der effektivste Weg, um Muskeln aufzubauen." Leider widerspricht dieser Rat direkt dem, was die meisten Jungs tatsächlich tun. Das liegt daran, dass fast jeder einen Rest aus den Tagen des Stay Hungry Gewichtheben abonniert: Was Cosgrove als "Körperteiltraining" bezeichnet.

Die Idee ist, den Körper in bestimmte Muskelgruppen oder Körperteile einzuteilen und eine ganze Sitzung für die individuelle Arbeit zu verwenden. Beispielsweise können Sie am Montag Übungen für die Brust, am Dienstag den Rücken, am Mittwoch die Schultern usw. durchführen. Obwohl Sie täglich trainieren, wird jede Muskelgruppe nur einmal pro Woche anvisiert. Im Wesentlichen wachsen diese Muskeln also innerhalb von nur 7 Tagen. Bei Ganzkörpertraining trainieren Sie jeden Muskel jedoch häufiger. "Wenn Sie einen Muskel dreimal pro Woche trainieren, wächst die Gesamtzeit länger", sagt Cosgrove.

Anatomisch gesehen können Sie Muskelgruppen überhaupt nicht isolieren. Dies ist das andere Rindfleisch von Cosgrove mit Körpertraining. Stellen Sie sich für einen Moment vor, Sie könnten die Haut von Ihren Muskeln entfernen. Sie würden deutlich sehen, dass sie miteinander verbunden sind und den Körper wie ein einheitliches Netz umgeben. Dies liegt daran, dass alle Muskeln in einem harten Bindegewebe namens Faszie eingeschlossen sind. Und da sich die Faszien an Knochen und anderen Muskeln anlagern, entstehen "funktionelle" Beziehungen zwischen scheinbar getrennten Muskelgruppen.

"Schon eine kleine Bewegung des Oberarms löst ein kompliziertes Muskelnetz von der Schulter bis zur Hüfte aus", sagt Bill Hartman, P. T., C. S. C. S., ein Physiotherapeut in Indianapolis. Hier ist der Grund dafür: Der Latissimus dorsi (oder lat), der größte Muskel des Rückens, haftet am Oberarmknochen, am Schulterblatt, an der Wirbelsäule und der thorakolumbalen Fascia - einer starken Bindegewebsschicht, die Muskeln an der Wirbelsäule und am Becken befestigt. Die Gesäßmuskeln oder die hintere Hüftmuskulatur werden am Becken befestigt. Sehen Sie die Verbindungen?

Missverstehen Sie nicht: Es besteht kein Zweifel, dass Sie eine Muskelgruppe betonen können, indem Sie die entsprechende Übung auswählen. Verwechseln Sie das Targeting nicht mit dem Isolieren. Um diesen Punkt zu veranschaulichen, verwendet Cosgrove das Beispiel einer beliebten Übung, die als gebogene Reihe bekannt ist. Wenn Sie sich für ein Körperteiltraining anmelden, handelt es sich um eine Rückenübung, da dies der Bereich Ihres Körpers ist, der betont wird. Wegen der Verbindung zwischen den Muskeln und dem Bindegewebe der Hüften und des Rückens werden Ihre Oberschenkelmuskeln und Gesäßmuskeln während der gesamten Übung zusammengezogen. So trainieren Sie nicht nur Ihren Rücken, Sie fordern auch Ihre Beine heraus. Und vergessen Sie nicht die Beteiligung Ihrer Unterarme und des Bizeps, wenn Sie die Stange an Ihre Brust ziehen. "Ihre Workouts nach Körperteilen zu trennen, ist unlogisch", sagt Cosgrove. "Du trennst eigentlich nichts."

Da das Training an Körperteilen im Allgemeinen an aufeinanderfolgenden Tagen intensiv durchgeführt wird, wird der Wiederherstellungsprozess behindert. "Die Nährstoffe, die Ihr Körper zur Beseitigung von Muskelschäden des Vortages benötigt, werden stattdessen für die Bereitstellung von Energie für Ihr Training verwendet", sagt Jeff Volek, Ph.D., R. D., ein Forscher für Bewegung und Ernährung an der University of Connecticut. "Ihre Muskeln wachsen am besten, wenn Ihr Körper ruht und nicht funktioniert." Dies ist kein Problem bei der Ganzkörperempfehlung von Cosgrove, da nach jeder Sitzung ein integrierter Wiederherstellungstag vorhanden ist.

Ein neues Rezept
Bodybuilder argumentieren, dass das Ganzkörpertraining es Ihnen nicht erlaubt, Muskelgruppen hart genug zu trainieren. Sie behaupten zum Beispiel, wenn ein typisches Brusttraining 30 Minuten oder mehr dauert, müssten Sie Stunden im Fitnessstudio verbringen, um Ihren gesamten Körper ausreichend zu trainieren. "Das basiert auf der Annahme, dass ein Brusttraining 30 Minuten dauern muss", sagt Cosgrove. Er erklärt weiter, dass ein typischer Brusttag aus drei Sätzen von vier Übungen bestehen kann, also alle sieben Tage insgesamt 12. Cosgrove sagt jedoch, dass Sie im selben Zeitraum die gleiche Menge an Arbeit erledigen könnten (insgesamt 12 Sets), indem Sie an drei Tagen pro Woche vier Sets ausführen. "Ich habe festgestellt, dass das Training wie ein Rezept funktioniert", sagt Cosgrove. "Sie würden am Montag nicht eine ganze Flasche Advil nehmen, um die Schmerzen die ganze Woche zu lindern. Sie würden in regelmäßigen Abständen kleinere Dosen nehmen."

Eine Studie an der University of Alabama unterstützt diese Auffassung. Die Forscher hatten eine Gruppe von Männern, die jede Muskelgruppe 3 Monate lang einmal pro Woche trainierte; Eine andere Gruppe führte wöchentlich dieselbe Anzahl an Gesamtsätzen durch, teilte sie jedoch gleichmäßig auf drei Ganzkörpertraining auf. Das Ergebnis? Die Männer, die jeden Muskel mehr trainierten, gewannen 9 Pfund an Muskeln - 5 mehr als diejenigen, die jeden Muskel nur einmal pro Woche trainierten.

Um noch mehr Zeit zu sparen, verfolgt Cosgrove eine andere Strategie: alternierende Sets. Wenn möglich, kombiniert er Übungen, die gegenüber Muskelgruppen arbeiten, und halbiert die Ruhezeit zwischen den Sätzen.

Es ist ein Konzept, das auf der wissenschaftlichen Arbeit von Sir Charles Scott Sherrington basiert, der 1932 den Nobelpreis für seine Beiträge in Physiologie und Neurowissenschaften erhielt. Sherring-tons Gesetz der reziproken Innervation besagt, dass "für jede neuronale Aktivierung eines Muskels eine entsprechende Hemmung des entgegengesetzten Muskels vorliegt". Das heißt, wenn Sie Ihre Brustmuskeln trainieren, müssen sich die gegenüberliegenden Rückenmuskeln entspannen und ruhen dadurch.

Anstatt also 2 Minuten zwischen den Bankdrücken zu warten, können Sie einen Satz Bankdrücken ausführen, sich nur 1 Minute ausruhen und dann eine umgebogene Reihe ausführen. Wenn Sie fertig sind, ruhen Sie sich erneut aus und wiederholen den gesamten Vorgang, bis Sie alle Sätze beider Übungen abgeschlossen haben. "Bei einem durchschnittlichen Training spart diese Technik mindestens 8 bis 10 Minuten", sagt Cosgrove, "ohne die Leistung zu beeinträchtigen."

Es gibt jedoch noch einen weiteren Teil dieses Puzzles. Bei der Analyse von Tausenden von Trainingsprotokollen entwickelte Cosgrove eine Theorie der Volumenschwelle. "Es scheint, dass Wachstum auftritt, sobald ein Muskel 90 bis 120 Sekunden voller Spannung ausgesetzt war", sagt er.

Angenommen, es dauert 5 Sekunden, bis eine Wiederholung abgeschlossen ist. Dies bedeutet, dass ein Satz von acht Wiederholungen Ihre Muskeln 40 Sekunden lang unter Spannung setzt. Nach der Theorie von Cosgrove müssten Sie also nur drei Sätze - insgesamt 120 Sekunden lang - ausführen, um ausreichend Bewegung zum Stimulieren des Muskelwachstums auszuführen. Ebenso mit vier Sätzen von fünf Wiederholungen oder zwei Sätzen von 12 Wiederholungen.

Selbst Cosgrove gibt jedoch zu, dass dies eher eine Theorie als eine Tatsache ist, vor allem aus einem Grund: Die Studien des Menschen haben einfach keine Vielzahl von Einstell- und Wiederholungsbereichen verglichen oder sogar für die Dauer der Muskelspannung kontrolliert. Es gibt also einfach keine Daten, um daraus zu ziehen. Zumindest nicht, bis Sie anderswo im Tierreich nachgesehen haben.

Erforschung des Muskelwachstums
Manche Männer gewinnen Muskeln schneller, leichter und zu einem höheren Grad als andere. Deshalb untersuchen wir Ratten. ", Sagt Caiozzo. Verglichen mit dem Menschen sind Ratten eine viel homogenere Art, was bedeutet, dass es kaum Unterschiede zwischen den beiden gibt ermöglicht es Wissenschaftlern, die Enzyme, Stoffwechselwege und Gene, die das Muskelwachstum regulieren, genauer zu untersuchen.

Natürlich sind Laborratten von Natur aus keine Gymnastikratten. So entwickelte Caiozzo 1992 ein Krafttrainingsgerät in Rattengröße - ein Gerät, das wie eine High-Tech-Beinrollmaschine aussieht. Da sie jedoch nicht einfach eine Gruppe von Ratten zum Abnehmen von Gewichten auffordern konnten, war ein weiterer Schritt erforderlich.

Die Forscher implantierten dauerhaft einen Edelstahldraht in den Gastrocnemius-Muskel der Hinterbeine jeder Ratte und liefen den Draht unter die Haut bis zum Schädel, wo zwei kleine Schrauben mit einem Handbohrgerät eingeführt worden waren. Durch das Anschließen eines Drahtes an der Außenseite der Schrauben konnten die Wissenschaftler den Muskel manuell mit elektrischem Strom stimulieren, wodurch er sich mit maximaler Kraft zusammenzog. Dies ermöglichte ihnen, ein menschliches Gewichtstraining zu simulieren.

Um das Gerät zu testen, wurden die Ratten "aufgefordert", vier Sätze von 10 Wiederholungen durchzuführen, wobei jede Wiederholung 2 Sekunden dauerte - eine Gesamtspannungszeit von 80 Sekunden. Das Ergebnis: Die Gruppe vergrößerte die Muskelgröße innerhalb von 8 Wochen nicht. Dies hatte zur Folge, dass entweder die Maschine nicht funktionierte oder das Trainingsvolumen zu gering war. Also haben die Forscher das Training optimiert. Wenn die Kontraktionen auf 4 Sekunden erhöht wurden, wodurch sich die Gesamtspannungszeit verdoppelte, nahmen die Ratten eine signifikante Menge an Muskelmasse auf - und zwar in nur 4 Wochen und nicht in nur 8 Wochen.

Natürlich validiert dies nicht autoritär die Volumengrenzen-Theorie von Cosgrove beim Menschen, bietet aber einen biologischen Präzedenzfall, der dies unterstützt. Es kann sein, dass einige seiner Daten seiner Zeit einfach voraus sind.

Wiederholungsbereiche
"Gehen Sie schwer oder gehen Sie nach Hause" ist ein allgemeines Sprichwort unter Bodybuildern. Obwohl es wichtig ist, dass Sie ein Gewicht verwenden, das eine herausfordernde Belastung darstellt, ist das Mantra fehlerhaft. Das liegt daran, dass Muskelfasern auf zwei Arten wachsen können. Der erste ist, wenn die Myofibrillen - die Teile der Faser, die die kontrahierenden Proteine ​​enthalten - an Zahl und Dichte zunehmen. Diese Art von Wachstum führt zu Kraftzuwächsen und kann durch die Verwendung von schweren Gewichten erreicht werden, die nur eine bis sieben Wiederholungen zulassen.

Die zweite Art von Wachstum tritt jedoch auf, wenn Ihre Muskeln sich über längere Zeiträume zusammenziehen müssen. In der Regel bedeutet dies, dass geringere Lasten verwendet werden, mit denen Sie 12 bis 15 Wiederholungen durchführen können. Dies erhöht die Anzahl der energieerzeugenden Strukturen in der Faser. So werden Sie nicht wesentlich stärker, aber Sie werden größer.

Die Verwendung eines Wiederholungsbereichs, der zwischen den beiden liegt, führt zu einer Kombination beider Wachstumstypen, jedoch in geringerem Maße. Deshalb verwendet Cosgrove alle drei Wiederholungsbereiche. Zum Beispiel könnte er fünf Wiederholungen jeder Übung am Montag, 15 am Mittwoch und 10 am Freitag vorschreiben. "Dies führt nicht nur zu besserem Wachstum, sondern trägt auch dazu bei, dass Sie die Plateaus nicht erreichen", sagt er.

In einer Studie aus dem Jahr 2002 entdeckten Wissenschaftler der Arizona State University, dass Männer, die in drei wöchentlichen Trainingseinheiten ihre Wiederholungsbereiche abwechselten, doppelt so stark an Kraft gewonnen hatten wie Männer, die ihre Wiederholungen nicht variierten. Für Cosgrove ist es nur ein weiterer Fall eines logischen Ansatzes, der ein logisches Ergebnis erzeugt.

Weltraumzyklus
Im Weltraumzyklus zu sein ist eine seltsame Erfahrung. Obwohl sich mein Körper während des Trainings fast parallel zum Boden befindet, fühlt es sich an, als wäre ich aufrichtig, und es gibt kein Gefühl von Rotation - vorausgesetzt natürlich, dass ich nicht gegen die Seitenregel verstoße. (Übrigens, das ist wirklich scheiße.) Caiozzo erklärt, dass die Gesetze der Physik mich daran hindern, herunterzufallen, so als ob ich auf einer Achterbahn wäre.

Er erfand den Weltraumzyklus, um einen der größten Kopfschmerzen der NASA zu beseitigen. "Wegen des Mangels an Schwerkraft werden die Muskeln eines Astronauten schnell vergeudet", sagt er.

Als Veteran von vier Weltraumflügen kennt Commander Bill McArthur diese Realität aus erster Hand. Als ich Anfang Februar telefonisch mit ihm sprach, lebte er auf der Internationalen Raumstation ISS, einer sechsmonatigen Rundfahrt, die 120 Meilen über der Erdoberfläche liegt. Um die physischen Auswirkungen der Raumfahrt zu betonen, teilte er diese Erinnerung aus seiner ersten Mission mit: "Als wir gelandet waren, beugte ich mich zu meiner Frau, um sie zu umarmen, und sie musste mich erwischen, weil das Bücken nicht aufhören würde." er sagt. "Das war nach nur 14 Tagen." In seinem aktuellen Detail trainiert McArthur fast zwei Stunden am Tag - mit einem speziell entwickelten Widerstandstrainingsgerät namens IRED - nur um zu versuchen, seine Muskeln zu halten. Kaum eine zeiteffiziente Lösung.

Betreten Sie den Weltraumzyklus.Durch sein ausgeklügeltes Design erzeugt das rotierende Fitnessstudio eine künstliche Schwerkraft, die bis zu sieben Mal so hoch ist wie auf der Erde. Caiozzo glaubt, dass dies nicht nur den Muskelabbau im Weltraum verhindert, sondern auch das Wachstum stimuliert - ohne Gewichte. Und in nur wenigen Minuten am Tag, nicht in Stunden. "Es gibt keine Magie", sagt er. "Es macht gerade aus, was wir bereits über das Muskelwachstum wissen."

Zugegeben, die meisten von uns machen sich noch keine Sorgen darüber, dass sie sich auf dem Mars aufgetürmt haben. Der Weltraumzyklus zeigt jedoch einen wichtigen Punkt: Das effektivste Training ist nicht notwendigerweise das längste oder das härteste; es ist einfach das Klügste. Und die fast 18 Stunden am Tag verbringt jeder Kerl auf seinem Keister, pendelt, treibt den Schreibtisch, setzt sich auf die Couch, und das Schlagen des Sacks ist keine schlechte Näherung an die Schwerelosigkeit. Mit Commander McArthur haben Sie vielleicht mehr gemeinsam, als Sie denken.

"Muskelaufbau erfordert Schweiß, Mut und Entschlossenheit", sagt Cosgrove, der immer bereit ist, dem Couch-Mitarbeiter zu helfen. "Warum also schwieriger machen, als es sein muss?"