Der Stretch Shortening Cycle ist ein Prinzip, das von der Elastizität oder gerade Steifigkeit von Muskel und Ansatz abhängt. Ein Muskel, der zuerst exzentrisch gedehnt und anschließend wieder konzentrisch verkürzt wird, kann mehr Kraft erzeugen, als wenn er direkt konzentrisch angespannt wird. Exzentrisches Dehnen bedeutet, dass der Muskel verlängert wird, während er angespannt ist.
Männer nutzen beim Krafttraining die Elastizität der Ansätze stärker als Frauen. Aus diesem Grund haben Männer relativ mehr Leichtigkeit bei kombinierten Bewegungen als bei isolierten exzentrischen oder konzentrischen Übungen. Dies ist eines der Ergebnisse einer Studie, die im Dezember in der Online-Version des The Journal of Strength & Conditioning Research erschien (1).
Konzentrisch, exzentrisch und Stretch Shortening Cycle
Im Artikel über exzentrisches Training gehe ich ausführlich auf die Begriffe exzentrisch, konzentrisch und isometrisch ein. Im Artikel über Krafttraining für Kampfsport ging ich bereits auf den Stretch Shortening Cycle (SSC) ein. Hier werde ich die Begriffe exzentrisch, konzentrisch und isometrisch anhand des Squats als Beispielübung noch einmal kurz aufgreifen. Das macht es leichter, anschließend die ausführlichere Erklärung zum Stretch Shortening Cycle zu verstehen.
Exzentrisch, konzentrisch und isometrisch
Wenn du aus gestreckter Position mit dem Squat beginnst, beugst du zuerst die Knie. Dabei werden die Muskeln der Quadrizeps verlängert, um im Kniegelenk beugen zu können. Die Quadrizeps bleiben dabei jedoch unter Spannung, denn sonst würdest du mit der Hantelstange im Nacken einfach zusammenfallen. Dieses Verlängern der Muskelfasern unter Spannung ist der exzentrische Teil einer Bewegung. Drückst du dich anschließend wieder hoch, werden die Muskelfasern unter Spannung verkürzt. Das ist der konzentrische Teil einer Bewegung.
Zwischen diesen Bewegungen hast du die Übergangssituation. Dabei kannst du die Spannung kurz halten, während die Muskelfasern weder kürzer noch länger werden. Das ist der isometrische Teil, auf den wir heute nicht weiter eingehen werden.
Stretch Shortening Cycle
Machst du den Übergang in einem Zug, also von exzentrisch zu konzentrisch, profitierst du unter anderem von der Elastizität der Muskelansätze. Der Ansatz ist die Sehne, in der der Muskel endet und am Knochen "ansetzt", der durch den Muskel bewegt werden soll.
Ansätze sind elastisch. Darauf gehe ich im Artikel über Stretching ausführlich ein. Kurz gesagt kannst du dir den Ansatz wie ein Gummiband zwischen Knochen und Muskel vorstellen. Wenn der Muskel unter Spannung verlängert wird, also im exzentrischen Teil, wird auch der Ansatz wie ein Gummiband gedehnt. Wenn der Muskel anschließend durch Anspannung verkürzt wird, also im konzentrischen Teil, sorgt die Elastizität dafür, dass der gedehnte Ansatz wieder "zurückschnellt" und kürzer wird. Dadurch kostet die Anspannung des Muskels weniger Energie (2).
Der elastische Ansatz fängt so einen Teil der Energie des exzentrischen Teils auf, die anschließend im konzentrischen Teil wieder genutzt wird. Dieses Prinzip heißt Stretch Shortening Cycle und sorgt für eine effizientere Nutzung von Energie beim Einsatz von Muskelkraft (2,3,4,5).
Ansatz, Aponeurose oder Potenzierung?
Wie bei einem Gummiband müsste also auch die Länge des Ansatzes Einfluss darauf haben, wie viel Energie gespeichert werden kann. Einige Forschende sahen jedoch, dass das Verkürzen des Ansatzes keinen Einfluss auf die Leistung des Muskels hatte (6). Aufgrund einer anderen Studie drei Jahre später vermuteten dieselben Forschenden, dass die Aponeurose hierbei ebenfalls eine Rolle spielt (7).
Die Aponeurose besteht aus Schichten flacher Ansätze, die einer Membran ähneln. Diese Membran kann als Verbindung zwischen Ansatz und Muskel dienen, wie beim Gastrocnemius, zwischen Ansatz und Knochen, kann aber auch Muskelvezels zusammenbündeln. So haben die Bizeps zwei Ansätze am Unterarm, einen normalen und einen, der in eine Aponeurose übergeht, welche die Muskeln der Unterarme zusammenbündelt. Dadurch können manche Bizepsübungen, wie Curls mit gerader Stange, manchmal eine schmerzhafte Spannung in den Unterarmen verursachen. In den Fällen, in denen die Aponeurose den Ansatz mit dem Muskel oder dem Knochen verbindet, vermuteten die Forschenden, dass auch deren Elastizität eine Rolle im Stretch Shortening Cycle spielt.
Postactivation Potentiation
Zufällig schrieb ich gestern noch einen Artikel über Postactivation Potentiation. Dieses Prinzip geht davon aus, dass die betreffenden Muskeln anschließend besser leisten, wenn du zuerst Kraftübungen machst. Zum Beispiel erst squatten, um danach höher springen zu können. Die Idee ist, dass die Muskeln durch die Kraftübung gewissermaßen "aktiviert" werden. Einige Forschende vermuteten, dass die Muskeln auf ähnliche Weise während des exzentrischen Teils einer Bewegung aktiviert werden, wodurch sie im konzentrischen Teil besser leisten (8). In meinem Artikel über "Potenzierung" schrieb ich bereits, dass Forschende große Schwierigkeiten hatten, dieses Prinzip nachzuweisen. Unter anderem, weil manche davon zu profitieren scheinen und andere nicht. Der Stretch Shortening Cycle bietet jedoch für jeden einen Mehrwert. Andere Forschende denken daher, dass Potenzierung nicht für die zusätzliche Energie des Stretch Shortening Cycle verantwortlich sein kann (9,10,11).
Den Stretch Shortening Cycle nutzen: Schummeln oder effizient bewegen?
Was auch immer die genaue Wirkung ist, der Stretch Shortening Cycle sorgt für eine effizientere Nutzung von Muskelkraft. Dadurch musst du für dieselbe Leistung weniger Energie einsetzen oder kannst mit derselben Energie besser leisten. Für alle Aktivitäten, bei denen die Leistung in dem ausgedrückt werden kann, was du außerhalb deines Körpers mit der erbrachten Anstrengung erreicht hast, ist der Stretch Shortening Cycle also von zusätzlichem Wert. Höher springen, länger laufen, schneller rennen und so weiter.
Vom Stretch Shortening Cycle machst du daher regelmäßig Gebrauch beim Rennen und Springen, aber auch, wenn du einfach gehst.
Angenommen, du willst gerade nach oben springen. Du darfst es auf zwei Arten tun:
- Aus dem Stillstand, sitzend auf einem Stuhl, zuerst die Muskeln anspannen und dann springen,
- Aus stehender Position zuerst absinken, bis deine Knie denselben Winkel haben wie beim Sitzen auf dem Stuhl, und dann erst springen.
In beiden Fällen ist die Position vor dem Sprung genau gleich. Trotzdem wirst du in der zweiten Situation höher springen können, weil ein Teil der Energie des Absinkens durch die Beine vom Ansatz aufgefangen und während des Sprungs genutzt wird.
Schummeln: Männer vs. Frauen
Sportler nutzen dies daher bewusst oder unbewusst regelmäßig. Aber was, wenn es nicht um die Leistung durch den Körper geht, sondern um die Belastung des Körpers? Was, wenn es nicht darum geht, wie oft du ein bestimmtes Gewicht bankdrücken kannst, sondern wie stark du deine Muskeln damit belastest?
Wenn du trainierst, um deine Muskelmasse oder Kraft zu vergrößern, möchtest du deine Muskeln gerade stark belasten. Der Stretch Shortening Cycle ist jedoch darauf ausgerichtet, Energie zu sparen. Trotzdem nutzen viele Menschen, die auf Muskelmasse trainieren, bewusst den Stretch Shortening Cycle, um mehr Gewicht bewegen zu können.
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Es überrascht mich daher nicht, dass Männer laut einer kürzlich veröffentlichten Studie stärker vom Stretch Shortening Cycle Gebrauch machen als Frauen (1). Die Forschenden betrachteten dafür verschiedene Ausführungen von Squat und Bench Press. Diese Übungen mussten sowohl als separate exzentrische und konzentrische Übung als auch kombiniert, also "dynamisch", ausgeführt werden. Die separate exzentrische und konzentrische Übung macht die Nutzung des Stretch Shortening Cycle unmöglich, weil dafür die Kombination beider Bewegungen nötig ist, um Energie zu speichern. Die Forschenden sahen, dass die Frauen verhältnismäßig mehr Wiederholungen beim Bankdrücken in der exzentrischen und konzentrischen Übung ausführen konnten, während die Männer mit der kombinierten Übung weniger Mühe hatten. Sie schlossen daraus, dass Männer offenbar stärker auf den Stretch Shortening Cycle zurückgreifen als Frauen. Beim Bankdrücken machst du das zum Beispiel, indem du die Stange direkt nach dem Absenken wieder nach oben drückst. Hältst du die Stange stattdessen kurz über der Brust einen Moment still, bevor du ausdrückst, nutzt du den Stretch Shortening Cycle deutlich weniger.
Beim Squat sahen sie diesen Unterschied übrigens nicht.
...women performed significantly more repetitions on the ECC and CON muscle actions of the bench press. Men performed more combined repetitions however, indicating a greater reliance on the stretch shortening cycle. Different muscle actions contribute uniquely to the successful performance of a lift and fatigue. These contributions appear to differ in men and women.
S.D. Flanagan, University of Connecticut
Männer und Ego Lifting
"Ego lifting" nennt man das. Du passt deine Technik auf Kosten des Effekts auf Muskelwachstum an, um mehr Gewicht bewegen zu können, mit der Idee, damit andere zu beeindrucken.
Vor einiger Zeit half mir jemand beim Bankdrücken. Am Ende sagte er: "Sauber, aber wenn du die Stange die Brust kurz antippen lässt und direkt hochdrückst, statt kurz zu warten, kannst du mehr Gewicht nehmen." Meine Antwort war: "Mir geht es nicht um das Gewicht, sondern darum, wie schwer ich es mir mache. Genau das ist die Kunst!"
Das zeigt gut, wie oft Menschen nicht genau darüber nachdenken, warum sie trainieren und wie sie es dann tun sollten. Wenn ich Powerlifter wäre und an Bankdrück-Wettkämpfen teilnehmen würde, würde ich jeden Tipp begrüßen, um die Stange hochzubekommen. Geht es jedoch darum, Muskelmasse aufzubauen, dann geht es um die Belastung des Muskels. Das Letzte, was du dann willst, ist, Tricks zu nutzen, um es dir leichter zu machen.
Der Mann auf der Abbildung hier daneben drückt zum Beispiel seinen unteren Rücken so weit hoch, dass die "Flat Bench Press" zu einer "Decline Bench Press" wird, die leichter ist, in dem Sinne, dass du damit mehr Gewicht bewegen kannst. Ein anderes Beispiel ist der Mann unten, der alle Gewichte aus dem Fitnessstudio zusammengesammelt hat. Dafür war er wahrscheinlich länger als eine halbe Stunde beschäftigt, um anschließend die schlechtesten "Leg Presses" zu zeigen, die ich je gesehen habe. Ich kann sie eigentlich nicht so nennen. Ich wartete erst die ganze Zeit darauf, dass er anfängt, bis mir klar wurde, dass er schon fertig war. Man fragt sich, ob er wirklich glaubt, damit Eindruck zu machen:
Es überrascht daher nicht, dass vor allem Männer dazu neigen. Wann hast du zuletzt Frauen im Fitnessstudio bankdrücken sehen wie Männer? Schreiend: "Yeah, Buddy" und "light weight", weil sie zufällig gerade die DVDs von Ronnie Coleman entdeckt haben. Stöhnend ab der ersten Wiederholung, während sie bis 12 Wiederholungen weitermachen und die erste also wirklich nicht schwer genug gewesen sein kann, um mit dem Stöhnen die Aufmerksamkeit des ganzen Fitnessstudios auf sich zu ziehen. 20-Kilo-Kurzhanteln so hart auf den Boden werfen, dass sie schwerer wirken ("Ronnie wirft sie doch auch auf den Boden"). Oder Scheiben hart auf die Stange schieben, sodass 5 Kilo wie 20 klingen, weil sie zufällig Schwarzenegger in Pumping Iron darüber einen Witz machen hörten und das auch noch ernst nehmen.
Ich sage nicht, dass Frauen nie versuchen, im Fitnessstudio Aufmerksamkeit auf sich zu ziehen, aber ich habe sie nie dabei erwischt, dies mit schlechter Technik und zu schweren Gewichten zu versuchen. Es wäre an sich schon lustig, die Rollen einmal umgedreht zu sehen.
Technik gegen den Stretch Shortening Cycle
Die Forschenden dachten, dass der Unterschied nicht an der Technik liegen konnte, weil sowohl Männer als auch Frauen im Krafttraining erfahren waren. Das sagt mir vor allem, dass die Männer erfahren genug sind zu wissen, dass sie schummeln können, um mehr Gewicht zu drücken, während dies für Frauen kein Grund ist, die Technik anzupassen.
Du kannst auf verschiedene Weise dafür sorgen, dass der Stretch Shortening Cycle möglichst wenig oder gar nicht mithilft:
- Isolierte konzentrische Übungen
- Pause im isometrischen Teil, bevor der konzentrische Teil eingesetzt wird.
Isolierte konzentrische Übungen
Hast du schon einmal versucht, in der Smith Machine oder im Squat Rack so Bank zu drücken, dass die Hantelstange knapp über deiner Brust auf Ablagen liegt? Anstatt die Stange zuerst abzusenken, musst du sie nun aus dem Stillstand nach oben drücken. Dadurch fehlt dir die Energie des Stretch Shortening Cycle, weil sie während der exzentrischen Bewegung nicht zuerst "gespeichert" wurde. Diese Übung ist daher erstaunlich schwer, wenn du sie nicht gewohnt bist, und du wirst sie mit weniger Gewicht ausführen müssen, als du vom Bankdrücken gewohnt bist.
Pause im isometrischen Teil, bevor der konzentrische Teil eingesetzt wird
Eine andere Möglichkeit ist, die Übung "normal" auszuführen, mit dem Unterschied, dass du die Stange jetzt kurz, etwa eine volle Sekunde, knapp über der Brust stillhältst, also im isometrischen Teil. Dadurch kann weniger von der gespeicherten Energie genutzt werden (12).
Ich habe jetzt das Bankdrücken als Beispiel genommen, aber die oben genannten Methoden funktionieren natürlich bei nahezu jeder Übung.
Fazit
Das Fazit ist kurz und einfach. Der Stretch Shortening Cycle ist eines dieser unzähligen "efficiency systems" des Körpers. Ein Hilfsmittel für die Muskeln, um Energie zu sparen. Geht es darum, was du mit Muskelkraft erreichst, tust du gut daran, dieses System zu deinem Vorteil arbeiten zu lassen. Trainierst du jedoch mit Muskelkraft und/oder Muskelmasse selbst als Ziel, solltest du gerade versuchen, dieses Prinzip möglichst stark auszuschalten.
Referenzen
- Flanagan,Shawn D. et al.The Relationship between Muscle Action and Repetition Maximum on the Squat and Bench Press in Men and Women.Journal of Strength and Conditioning Research Publish Ahead of Print. DOI: 10.1519/JSC.0000000000000337A.
- R. McNeill Alexander (2002). Principles of Animal Locomotion. Princeton University Press.
- L. Hof and J. W. van den Berg (1986). "How much energy can be stored in human muscle elasticity?". Movement Science 5 (2): 107–114.
- Paavo V. Komi, Masaki Ishikawa and Vesa Linnamo. IDENTIFICATION OF STRETCH-SHORTENING CYCLES IN DIFFERENT SPORTS. Portuguese Journal of Sport Sciences 11 (Suppl. 2), 2011
- Thomas J. Roberts, Richard L. Marsh, Peter G. Weyand and C. Richard Taylor (1997). "Muscular Force in Running Turkeys: The Economy of Minimizing Work". Science 275 (5303): 1113–1115.
- R. Baratta and M. Solomonow (1991). "The effect of tendon viscoelastic stiffness on the dynamic performance of isometric muscle". Journal of Biomechanics 24 (2): 109–116.
- Roleveld K, Baratta RV, Solomonow M, Huijing PA. Role of the tendon in the dynamic performance of three different load-moving muscles. Ann Biomed Eng. 1994 Nov-Dec;22(6):682-91.
- Cavagna, G. A. Storage and utilization of elastic energy in skeletal muscle. Exercise and Sport Sciences Reviews (ESSR), 5(??), 89 - 129.
- Lensel-Corbeil G, Goubel F. Series elasticity in frog sartorius muscle subjected to stretch-shortening cycles. J Biomech. 1990;23(2):121-6.
- Lensel, G. & Goubel, F. (1987). Muscular compliance and human movement: Limits of the "Cavagna effect." In B. Jonsson (Ed.), Biomechanics X-A. Champaign, IL: Human Kinetics
- Ettema, G.J.C., Huijing, P.A., 1989. Properties of the tendinous structures and series elastic component of EDL muscle}tendon complex of the rat. Journal of Biomechanics 22, 1209}1215.
- Voight M, Tippett S. Plyometric exercise in rehabilitation. In: Prentice W E, editor. Rehabilitation Techniques in Sports Medicine. 2nd ed. Mosby-Year Book; St Louis, MO: 1994. pp. 88–97
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