In den leichtathletischen Sprint-, Sprung- und Wurfdisziplinen ist es von entscheidender Bedeutung im Verlauf von schnellen Bewegungen möglichst hohe Kräfte generieren zu können. Dass dies widersprüchliche Anforderungen an unsere Muskulatur stellt, wird mit Blick auf die Kraft-Geschwindigkeits-Relation eines Muskels (s. Grafik) deutlich, die nach ihrem Entdecker besser unter dem Namen Hill’sche Kurve bekannt ist.

Je schneller bei einer konzentrischen Kontraktion der Querbrückenzyklus zwischen Aktin- und Myosinfilamenten vollzogen werden muss, desto weniger Kraft wird entfaltet. Umso langsamer eine muskuläre Verkürzung geschieht, desto höher ist die produzierbare Kraft. Verändert sich die Muskellänge nicht, so wird bei höchster Anstrengung und Motivation die isometrische Maximalkraft (Fmax) erreicht.

Beispiel: Je höher das Gewicht beim Krafttraining an einer Beinpresse ist, desto langsamer ist die Bewegungsgeschwindigkeit mit der man eine schnellstmögliche Kniestreckung ausführen kann. Steigert man nun das Gewicht sukzessive, so nimmt die Kontraktionsgeschwindigkeit zunehmend ab. Irgendwann erreicht man eine Last, die kaum mehr zu bewegen ist und mit der demzufolge eine Streckung des Kniesgelenks nicht mehr möglich ist. Dieses Gewicht entspricht damit in etwa der isometrischen Maximalkraft.

Eine besondere Bedeutung in der Kraft-Geschwindigkeits-Relation kommt der Exzentrik zu. Verlängert sich ein Muskel im Zuge einer exzentrischen Kontraktion, so erhöht sich sein Kraftpotential über das Niveau der isometrischen Maximalkraft hinaus. Grund hierfür ist eine zunehmenden Dehnung der passiven (d.h. nicht aktiv zur Kontraktion betragenden) Strukturen wie z.B. den Muskelfazien oder dem Bindegewebsprotein Titin. Dadurch entsteht neben der willentlich generierten Muskelkraft eine passive Kraft, die den Muskel zusammenhält und vor einer Verletzung schützt.

Das Trainingsziel eines jeden Leichtathleten ist es ein konstantes Gewicht, sei es die 4 kg-Kugel bzw. der 800 g-Speer in den Wurfdisziplinen oder das eigene Körpergewicht in den Sprint- oder Sprungdisziplinen, schneller (und damit auch höher bzw. weiter) bewegen zu können, um im Zuge dessen die disziplinspezifische Leistung steigern zu können. Ein regelmäßig durchgeführtes Krafttraining kann dazu beitragen dieses Trainingsziel zu erreichen, da es die Form der Kraft-Geschwindigkeits-Relation eines Muskels z.T. beachtlich verändern kann. Mögliche Anpassungsreaktionen sind:

• ein Anstieg der isometrischen Maximalkraft,
• eine verringerte Krümmung im konzentrischen Teil (d.h. eine größere Kontraktionsgeschwindigkeit bei gleichem Gewicht),
• ein Anstieg der maximalen Leistung (Pmax = Kraft x Geschwindigkeit) sowie
• eine Veränderung der Kontraktionsgeschwindigkeit und/oder der Kraft (normalerweise bei ca. 30% vmax und ca. 50% Fmax), bei der die maximale (konzentrische) Leistung erreicht wird.

Das Wissen um die Kraft-Geschwindigkeits-Relation des Muskels ist somit bei der Durchführung eines Krafttrainings hilfreich. Umso schneller ich kontrahieren will, desto leichter muss das Gewicht gewählt werden. Je höher die zu bewegende Last ist, desto langsamer ist die Kontraktionsgeschwindigkeit, um ihr Maximum (Fmax) im isometrischen Zustand zu erreichen. Bei exzentrischen Kontraktionen können z.T. Lasten von 150-200% der Maximalkraft (Fmax) bewegt werden. Dieser intensive Belastungsreiz spielt sowohl beim Kraftzuwachs als auch bei der Verletzungsprophylaxe eine besondere Rolle und sollte aus diesem Grund ab dem Jugendalter fester Bestandteil eines jeden Krafttrainings sein.

Die Kraft-Geschwindigkeits-Relation eines Muskels (nach Hill, 1938) modifiziert nach Herzog (The biomechanics of muscle contraction: optimizing sport performance, 2009): Das Kraftpotential eines Muskels nimmt mit abnehmender konzentrischer Kontraktionsgeschwindigkeit (rot) zu, um im isometrischen Zustand (gelber Punkt) sein Maximum zu erreichen. Im Gegensatz dazu steigt die generierte Kraft bei schnelleren exzentrischen Kontraktionen (grün) an. Die Leistung (blau) (Pmax = F x v) erreicht bei ungefähr 30-35% vmax und 50% Fmax ihren Maximalwert.

Tobias Alt