Partial ROM Training: weniger Bewegungsumfang für mehr Muskelaufbau? 

In der öffentlichen Diskussion über Krafttraining ist ein Schwarz-Weiß-Denken bei vielen Themen weit verbreitet: Volumen versus Intensität, Muskelversagen versus Training mit Wiederholungen im Tank, IIFYM versus Mahlzeitenpläne. Dass hierbei häufig wichtige, praxisrelevante Nuancen verloren gehen, ist bei näherer Betrachtung offensichtlich. Auch bezüglich der Relevanz der Bewegungsamplitude (engl. Range of Motion, ROM) ist die Sache für viele eindeutig: mehr ROM führt zu mehr Muskelaufbau. Studienergebnisse, die in der näheren Vergangenheit publiziert wurden, sprechen dafür, dass auch bei diesem Thema eine Pauschalisierung unangebracht ist. In den nächsten Abschnitten soll es darum gehen, in welchem Kontext eine partielle (Partial ROM) gegenüber einer vollständigen Bewegungsamplitude (Full ROM) überlegen sein könnte, welche Mechanismen hinter dieser Methode diskutiert werden und wie man Partial ROM Training für sich einsetzen kann.

Wissenschaft ist ein dynamischer Prozess: wie die ROM laut aktuellem Stand den Muskelaufbau beeinflusst

Eine geläufige Empfehlung für Muskelaufbau-orientiertes Training ist die Verwendung der größtmöglichen Bewegungsemplitude. Die in 2020 publizierte systematische Übersichtsarbeit von Schoenfeld und Grgic unterstützt diese Empfehlung. 

Insgesamt wurden bei der Arbeit 6 Studien inkludiert; 4 davon untersuchten die Effekte von einer vollständigen gegenüber einer partiellen ROM auf den Muskelaufbau des Unterkörpers, 2 davon untersuchten die Effekte auf den Oberkörper. Von den 6 inkludierten Studien wiesen 4 auf einen Vorteil einer größeren ROM hin, eine Untersuchung konnte keine Unterschiede feststellen und eine Studie zeigte eine größeren Effekt auf Muskelaufbau bei der Partial ROM Gruppe. Die Unterschiede in den Ergebnissen lassen sich möglicherweise auf zwei Faktoren herunterbrechen: 

1. In der Studie von Kubo und Kollegen, bei der eine partielle ROM bei Kniebeugen mit keinem Nachteil für den Muskelaufbau des Quadrizeps verbunden war, trainierten die Probanden in der Partial ROM Gruppe bei freien Kniebeugen mit einer Kniebeugung von 0-90°. In den anderen beiden Studien der Übersichtsarbeit, in denen ebenfalls eine Kniebeuge durchgeführt wurde, betrug die Kniebeugung in den Partial ROM Gruppen lediglich 50 bzw. 60°. Eine maximale ROM scheint somit nicht zwangsläufig notwendig zu sein, sofern die partielle ROM nicht zu gering ausfällt. Die Full ROM Gruppe (0-140° Kniebeugung) in der Studie von Kubo und Kollegen wies jedoch signfikant mehr Muskelaufbau in den Adduktoren und dem M. (Musculus) gluteus maximus auf.
2. In der Studie von Goto und Kollegen führten die Probanden Trizeps-/Ellenbogenstrecken mit der Langhantel über eine partielle (45-90° Ellenbogenbeugung → mittlerer Bereich der vollen ROM) oder vollständige ROM (0-120° Ellenbogenbeugung) aus. Die Partial ROM Gruppe wies nach 8 Wochen mehr Muskelaufbau des Trizeps als die Full ROM Gruppe auf. Der gemessene Muskelaufbau stand in einem statistisch signifikanten Zusammenhang mit dem lokalen Sauerstoffmangel (Hypoxie), was den Unterschied zwischen den Gruppen erklären könnte. Der lokale Sauerstoffmangel ist auf die konstante Spannung, die durch das Abhandensein einer vollständigen Ellenbogenstreckung in der Partial ROM Gruppe entstand, zurückzuführen. Jedoch muss auch erwähnt werden, dass beide Gruppen mit der gleichen Geschwindigkeit pro Wiederholung (1 Sekunde in der überwindenden und ablassenden Phase) trainierten, was darauf hindeutet, dass die Gruppe mit partieller ROM näher zum Muskelversagen gearbeitet hat. Der Unterschied in der Intensität könnte eine alternative oder auch ergänzende Erklärung für die Unterschiede im Muskelaufbau zwischen den Gruppen sein. 

Basierend auf den Ergebnissen der systematischen Übersichtsarbeit lässt sich grundsätzlich ableiten, dass eine ausgeprägte ROM ertragreich für Muskelaufbau ist. Zu dieser Schlussfolgerung, in Bezug auf den Muskelaufbau des Unterkörpers, kamen auch Pallarés und Kollegen in ihrer in 2021 veröffentlichten Meta-Analyse (“eine Studie über Studien”). 

Kassiano und Kollegen (2022) schrieben zu der Publikation von Pallarés und Kollegen einen Leserbrief (“letter to the editor”), in dem sie darauf hinwiesen, dass basierend auf dem aktuellen Erkentnisstand der Einfluss eines Full ROM gegenüber eines Partial ROM Trainings stark davon abhängig ist, in welchem Teil der Bewegung (gedehnt, kontrahiert) Partials ausgeführt werden und an welcher Stelle (nahe zur Körpermitte (proximal), entfernt von der Körpermitte (distal)) Muskelaufbau gemessen wird. Pallarés und Kollegen antworteten mit einer Bestätigung dieser Feststellung. Die Autoren fügten an, dass relevante Studien, die auf einen Vorteil von Partials hindeuten, erst publiziert wurden, als Pallarés und Kollegen ihre Literaturrecherche beendet hatten. 
Anfang 2023 wurde nun eine weitere Meta-Analyse von Wolf und Kollegen veröffentlicht, in der die Effekte der Bewegungsamplitude auf Muskelaufbau, Kraft, Schnellkraft, sportliche Leistungsfähigkeit und Körperkomposition untersucht wurden. In Bezug auf Muskelaufbau kamen die Autoren zu dem Ergebnis, dass eine Full ROM einer partiellen ROM in der verkürzten Position überlegen ist, während partielle Wiederholungen in der gedehnten Position zu mehr Muskelaufbau führen als Training mit einer vollständigen Bewegungsamplitude (Abbildung 1).

Anfang 2023 wurde nun eine weitere Meta-Analyse von Wolf und Kollegen veröffentlicht, in der die Effekte der Bewegungsamplitude auf Muskelaufbau, Kraft, Schnellkraft, sportliche Leistungsfähigkeit und Körperkomposition untersucht wurden. In Bezug auf Muskelaufbau kamen die Autoren zu dem Ergebnis, dass eine Full ROM einer partiellen ROM in der verkürzten Position überlegen ist, während partielle Wiederholungen in der gedehnten Position zu mehr Muskelaufbau führen als Training mit einer vollständigen Bewegungsamplitude (Abbildung 1).

Um Studien, die die ausnahmslose Überlegenheit einer vollständigen Bewegungsamplitude in Frage stellen und Studien, die eine Differenzierung von Partials auf langen und kurzen Muskellängen vornehmen, soll es im nächsten Abschnitt gehen.

Partials in der gedehnten Position als effektive Methode für Muskelaufbau 

In der Untersuchung von Pedrosa und Kollegen (2022) wurden die untrainierten, weiblichen Probanden für 12 Wochen in 5 Gruppen, die bis auf die Kontrollgruppe an einem Beinstrecker trainierten, aufgeteilt: 1) ”Initial” Partial ROM (unterer Bewegungsteil, 100-65° Kniebeugung), 2) “Final” Partial ROM (oberer Bewegungsteil, 65-30° Knieflexion), 3) Kombination aus partieller ROM (unterer + oberer Bewegungsteil), 4) “Full“ ROM (100-30° Kniebeugung → keine vollständige Streckung), 5) Kontrollgruppe ohne Training.

Abbildung 2. Trainingsgruppen Pedrosa und Kollegen (2022). Kombination beider Partial ROM Protokolle in einer der 5 Gruppen.

Die Partial ROM Gruppen, die in der gedehnten Position trainierten, erzielten signifikant mehr Muskelaufbau des M. rectus femoris als die anderen Gruppen. Die “Final” ROM Gruppe erreichte weniger Muskelaufbau des M. vastus lateralis als die anderen drei Trainingsgruppen. Während alle Trainingsgruppen einen vergleichbaren proximalen (hüftnahen) Muskelaufbau aufwiesen, fiel der distale (knienahe) Muskelaufbau in der “Initial” ROM Gruppe am größten aus. Eine nennenswerte Limitation der Studie ist, dass die Probanden 7 Wiederholungen mit 60% des 1RMs (One-repetition maximum) absolvierten. Somit sollte der Abstand zum Muskelversagen recht groß gewesen sein. Darüber hinaus war die Kadenz mit je 2 Sekunden für die überwindende und ablassende Phase standardisierst, was ähnlich wie bei Goto und Kollegen zu einer geringeren Intensität in der Full ROM Gruppe geführt haben sollte. Ob eine Standardisierung der Nähe zum Muskelversagen den Muskelaufbau des Quadrizeps einer Gruppe mit Partials in gedehnter Position und einer Full ROM Gruppe vollständig angleichen würde, kann nur spekuliert werden.

Kassiano und Kollegen (2023) untersuchten die Auswirkung von unterschiedlichen Bewegungsamplituden bei Wadenheben mit gestreckten Kniegelenken an der Beinpresse auf den Muskelaufbau des inneren und äußeren Teil des zweiköpfigen Wadenmuskels (M. gastrocnemius). Untrainierte Frauen wurden dabei einer von insgesamt drei Trainingsgruppen zugewiesen: 1) “Full” ROM (Sprunggelenk: -25° bis + 25°)  2) “Initial” ROM (unterer Teil der Bewegung, -25° bis 0°) 3) “Final” ROM (oberer Teil der Bewegung, 0° bis +25°).

Abbildung 3. Trainingsgruppen Kassiano und Kollegen (2022).

Alle Gruppen führten dabei Sätze mit 15-20 Wiederholungen bis zum Muskelversagen aus. Nach 8 Wochen konnte signifikant mehr Muskelaufbau des inneren Muskelkopf des M. gastrocnemius in der “Initial” als in den anderen beiden Gruppen nachgewiesen werden. Der Muskelaufbau des äußeren Kopf war in den Gruppen mit vollständiger und partieller ROM in gedehnter Position vergleichbar, jedoch ausgeprägter als in der Gruppe mit partieller ROM in verkürzter Position. 

Eine weitere Studie, die als Legitimation für Partial-ROM Training in gedehnter Position herangezogen werden kann, ist die Publikation von Sato und Kollegen (2021). Die untrainierten Probanden führten entweder zweimal pro Woche einarmige Kurzhantel Preacher Curls mit Partials in gedehnter Position (0-50° Beugung im Ellenbogengelenk) oder im oberen Teil der Bewegung (80-130° Ellenbogenbeugung) für 3 Sätze à 10 Wiederholungen aus. Dazu kam noch eine Kontrollgruppe ohne Training. Nach 5 Wochen wies die Gruppe mit partieller ROM in gedehnter Position signifikant mehr Muskelaufbau des Bizeps und Brachialis als die anderen beiden Gruppen auf. Eine Full ROM Gruppe wurde in dieser Untersuchung jedoch nicht inkludiert.

Abbildung 4. 0-120° Ellenbogenbeugung. Newmire & Willoughby (2018).

Die Ergebnisse von Sato und Kollegen (2021) werden durch die Untersuchung von Pedrosa und Kollegen (2023) bekräftigt. In dieser Studie führten untrainierte Frauen dreimal pro Woche Kurzhantel Preacher Curls für insgesamt 8 Wochen aus. Ein Arm wurde dabei Partials in der gedehnten (0-68° Ellenbogenbeugung) und der andere Arm Partials in der verkürzten Position (68-135° Ellenbogenbeugung) zugeteilt. Die Partials in der gedehnten Position führten zu mehr distalen (70% Oberarmlänge) Muskelaufbau des Bizeps als Partials in der verkürzten Position. Der Muskelaufbau im mittleren Bereich (50% Oberarmlänge) fiel zwischen den Interventionen vergleichbar aus. Auch bei dieser Untersuchung gab es kein Trainingsprotokoll mit einer Full ROM.

Abbildung 5. Trainingsprotokoll von Pedrosa und Kollegen (2023). A1, A2 = Start- und Endposition Partials in gedehnter Position. B1, B2 = Start- und Endposition Partials in verkürzter Position.

Basierend auf diesen Untersuchungen kann geschlussfolgert werden, dass Partials in gedehnter Position im Vergleich zu Partials in verkürzter Position für Muskelaufbau von Vorteil sind. Die Studien von Pedrosa und Kassiano lassen zudem vermuten, dass Partials in gedehnter Position möglicherweise einer vollständigen ROM überlegen sind. Im Allgemeinen scheint die gedehnte Position einer Übung für den Muskelaufbau wichtiger zu sein als die verkürzte Position. Diese Annahme wird durch eine systematische Übersichtsarbeit von Oranchuk und Kollegen (2019) unterstützt. Bei dieser Übersichtsarbeit kamen die Autoren zu dem Ergebnis, dass isometrisches Training (Spannungsaufbau ohne eine Veränderung des Gelenkwinkels) in gedehnter Position einem isometrischen Training in verkürzter Position für Muskelaufbau überlegen ist.

Vor allem regionaler Muskelaufbau scheint durch den verwendeten Bewegungsumfang beeinflusst zu werden. Während das Training auf langer Muskellänge elementar für robusten Muskelaufbau von distal gelegenen Regionen zu sein scheint (siehe Schoenfeld, Pedrosa (2022, 2023), Sato), bewirkt das Training in gedehnter und verkürzter Position einen vergleichbaren Muskelaufbau der proximalen Regionen eines Muskels.Your Attractive Heading

Dass der Bewegungsumfang in einem Gelenk per se womöglich nicht die größte Rolle für Muskelaufbau spielt, wird durch die Untersuchung von Maeo und Kollegen (2021) verschaulicht. Die Probanden führten über 12 Wochen mit einer Seite Beinbeugen an der Maschine in sitzender und mit der anderen Seite in liegender Position aus. Die sitzende Variante führte zu signifikant mehr Muskelaufbau des langen Kopfs des M. biceps femoris, M. semitendinosus und M. semimembranosus. Alle drei Muskeln bewirken neben der Beugung im Kniegelenk eine Streckung im Hüftgelenk. In sitzender Position wird bedingt durch die Beugung im Hüftgelenk folglich eine ausgeprägtere Vordehnung dieser Muskeln erreicht. Der kurze Kopf des M. biceps femoris wirkt lediglich auf das Kniegelenk. Der Muskelaufbau in diesem Muskel fiel zwischen den Protokollen auch vergleichbar aus. Im Gegenzug verursachte die liegende Variante signifikant mehr Muskelaufbau des M. sartorius. Dieser Muskel ist bei der Beugung im Knie- und Hüftgelenk beteiligt. Somit wird bei der liegenden Variante bedingt durch die verstärkte Streckung des Hüftgelenks eine ausgeprägtere Dehnung des Muskels als bei der sitzenden Variante erreicht.

Abbildung 6. Längen-Spannungs-Relation des Biceps Femoris langer Kopf (BFL), Semitendinosus (ST), Semimambranosus (SM) und Biceps Femoris kurzer Kopf (BFS) während sitzendem (Seated) und liegendem (Prone) Beinbeugen an der Maschine. Mehr Arbeit der drei biartikulären (zweigelenkigen) Muskeln auf längerer Muskellänge in sitzender Position, kein Unterschied bei monoartikulärem (eingelenkigem) Muskel (BFS). Maeo und Kollegen (2021).

Obwohl die zurückgelegte Distanz im Kniegelenk bei beiden Übungen gleich ausfiel (0-90°), hatte die unterschiedlich ausgeprägte Vordehnung der biartikulären (zweigelenkigen) Muskeln (Wirkung auf Knie- und Hüftgelenk) einen signifikanten Einfluss auf die erreichte Muskellänge und den nachfolgenden Muskelaufbau. Aus diesem Grund kann wohl auch mehr Muskelaufbau des langen Trizepskopf bei Ellenbogenstrecken überkopf als bei gewöhnlichen Pushdowns erwartet werden.

Der positive Effekt des Trainings in gedehnter Position könnte durch eine verstärkte Aktivierung von distalen Regionen, der Aktivierung der Titin-Kinase (größtes Protein im menschlichen Körper; potenzieller Sensor von mechanischer Spannung) oder durch eine höhere mechanische Spannung, dem primären Stimulus für Muskelaufbau, zustande kommen. Der oder die tatsächlich ausschlagegebenden Mechanismen sind nicht noch nicht ausreichend erforscht.

Ein Großteil der Studien zu der Bedeutung der Bewegungsamplitude im Kontext von Muskelaufbau unterstützt die Annahme, dass eine ausgeprägte ROM von Vorteil ist. Vereinzelte Untersuchungen deuten jedoch darauf hin, dass Partials, wenn diese die gedehnte Position der Übung bzw. des Muskels abdecken, einen größeren Effekt auf den nachfolgenden Muskelaufbau erzeugen können. Partial ROM Training im letzten Teil der überwindenden Phase scheint wiederum suboptimal für distalen Muskelaufbau zu sein. Die Bewegungsamplitude bei einer bestimmten Übung sollte grundsätzlich auf die jeweilige Person im Sinne der individuellen Beweglichkeit und der akut verfügbaren strukturellen Belastungstoleranz angepasst werden, um die Übung somit über einen langen Zeitraum sicher ausführen zu können.

• Die Verwendung der individuellen, größtmöglichen ROM ist eine ertragreiche Heuristik für Muskelaufbau-Training.
• Partial ROM Training in gedehnter Position kann beispielsweise als Ergänzung zu Full ROM Training einen Vorteil für Muskelaufbau hevorbringen:
  • Partial ROM Training bietet sich vor allem bei Isolations- und Übungen an Maschinen an
  • Partials können als einzelne Arbeitssätze oder als Intensitätstechnik im Anschluss von Sätzen mit voller ROM integriert werden
• Das Weglassen der Bewegungspunkte, an denen keine Spannung in der Muskulatur vorhanden ist (z.B. bei Kurzhantel Fliegende im Lockout), könnte einen neutralen-positiven Effekt auf Muskelaufbau haben
• Die Übungsauswahl für Muskeln, die über zwei Gelenke ziehen, sollte im Idealfall mindestens eine Übung beinhalten, die die Fasern in größere Vordehnung bringen.
  • Beispiele: sitzender Beinbeuger / rumänisches/gestrecktes Kreuzheben, Incline Curls am Kabel (Schulter leicht zurückgezogen), Trizeps/-Ellenbogenstrecken überkopf