Wer Krafttraining betreibt, stellt sich früher oder später die Frage, wie genau ein Muskel eigentlich entscheidet, wann und wie stark er arbeitet. Die Antwort liegt in einem grundlegenden Prinzip der Muskelphysiologie, dem sogenannten „Alles-oder-Nichts“-Gesetz der Muskelkontraktion. Es beschreibt einen Mechanismus, der bereits im Nervensystem beginnt und bestimmt, wie einzelne Muskelfasern auf einen Reiz reagieren.
Das Prinzip hinter jeder Muskelbewegung
Das „Alles-oder-Nichts“-Gesetz stammt aus der Neurophysiologie und beschreibt die Reaktion einzelner erregbarer Zellen. Wird eine Muskelfaser durch ein elektrisches Signal eines Nervs stimuliert, reagiert sie entweder vollständig oder gar nicht. Entscheidend ist dabei die sogenannte Reizschwelle. Wird diese Schwelle nicht erreicht, bleibt die Faser inaktiv. Sobald der Reiz jedoch stark genug ist, kontrahiert die Faser maximal, unabhängig davon, ob der Reiz nur knapp über der Schwelle liegt oder deutlich stärker ist.
Einzelne Muskelfasern kennen keine halbe Kontraktion. Eine Faser zieht sich vollständig zusammen oder überhaupt nicht. Dieses Prinzip wurde bereits im frühen 20. Jahrhundert in der Muskelphysiologie beschrieben und gilt bis heute als grundlegendes Funktionsprinzip der neuromuskulären Signalübertragung.
Trotzdem kann ein Muskel als Ganzes sehr unterschiedliche Kraftniveaus erzeugen. Das liegt daran, dass Muskeln aus vielen Tausend Muskelfasern bestehen, die in sogenannten motorischen Einheiten organisiert sind. Eine motorische Einheit umfasst ein Motoneuron im Rückenmark und alle Muskelfasern, die von diesem Nerv gesteuert werden.
Wie der Körper Kraft fein dosiert
Wenn wir im Alltag oder im Training eine Bewegung ausführen, aktiviert das Nervensystem nicht sofort alle motorischen Einheiten eines Muskels. Stattdessen werden sie schrittweise zugeschaltet. Bei niedriger Belastung rekrutiert das Nervensystem zunächst kleinere motorische Einheiten mit relativ wenigen Muskelfasern. Steigt die Kraftanforderung, werden nach und nach größere motorische Einheiten aktiviert.
Dadurch entsteht der Eindruck, dass ein Muskel seine Kraft stufenlos anpassen kann. Tatsächlich arbeitet jedoch jede einzelne Muskelfaser weiterhin nach dem Alles-oder-Nichts-Prinzip. Die feine Abstimmung der Muskelkraft entsteht also nicht durch „halbe“ Kontraktionen einzelner Fasern, sondern durch die Anzahl der aktivierten motorischen Einheiten und durch die Frequenz der Nervensignale.
Im Sport spielt dieses Prinzip eine wichtige Rolle. Bei explosiven Bewegungen wie Sprints, Sprüngen oder schweren Kraftübungen werden sehr viele motorische Einheiten gleichzeitig aktiviert. Besonders leistungsfähige, schnell kontrahierende Muskelfasern kommen dabei verstärkt zum Einsatz. Diese sogenannten schnellzuckenden Fasern sind für hohe Kraft und Geschwindigkeit verantwortlich, ermüden jedoch schneller als langsam kontrahierende Fasern.
Das Verständnis dieses Mechanismus hilft zu erklären, warum intensives Krafttraining oder Sprinttraining andere Anpassungen im Muskel auslöst als moderates Ausdauertraining. Unterschiedliche Trainingsreize beeinflussen, wie effizient das Nervensystem motorische Einheiten rekrutiert und wie leistungsfähig die beteiligten Muskelfasern werden.
