Die Muskulatur bewegt Sie und erfüllt drei weitere Aufgaben, die nichts mit ihrem Aussehen zu tun haben. Sie nimmt den Großteil des Blutzuckers einer Mahlzeit auf und ist damit der Hauptabbauort für das Glukose, das Insulin aus dem Blut verdrängt.
Bei der Kontraktion setzt sie signalisierende Proteine namens Myokine frei, die entfernte Organe erreichen. Und ihre Kraft sagt über das Überleben voraus: In einer globalen Studie mit fast 140.000 Erwachsenen sagte eine schwächere Griffkraft den früheren Tod zuverlässiger vorher als der Blutdruck.
Findings & Outcomes
Was es ist
Die Skelettmuskulatur bewegt das Skelett, und sie ist zugleich das größte Stoffwechsel- und endokrine Organ des Körpers. Mit rund 40 % des Körpergewichts ist sie das größte Einzelgewebe, und nach einer Mahlzeit wird der Großteil des Blutzuckers in sie hineingezogen. Wie viel davon ein Mensch trägt und wie gut sie auf Insulin reagiert, bestimmt, wie der gesamte Körper mit Nahrung umgeht.
Wie es funktioniert
What muscle does beyond movement
1It is the largest glucose sink
When insulin clears sugar from the blood after a meal, insulin-clamp studies show about 80% of it goes into skeletal muscle. Fat takes a small single-digit share and other tissues take very little. Muscle is a large fraction of body mass, so its insulin sensitivity sets how the whole body handles a meal. Impaired glucose uptake into muscle is the earliest measurable defect in type 2 diabetes.
2It secretes myokines when it contracts
A contracting muscle releases proteins into the blood that act on other tissue. These are called myokines, and their discovery in the early 2000s established muscle as a secretory organ. Working fibers release the best-studied one, interleukin-6 (IL-6), without any damage. During a long bout of exercise IL-6 can climb up to a hundredfold, promoting glucose uptake and fat oxidation as a metabolic messenger. When IL-6 instead stays high at rest for a long time, the same molecule turns pro-inflammatory.
3It signals to fat, bone, liver and brain
Myokines reach distant organs, which is what makes muscle an endocrine tissue. The clearest example runs from muscle to brain. In mice, running raises a muscle protein called cathepsin B. Cathepsin B crosses into the brain, lifts the growth factor BDNF, increases new hippocampal neurons, and improves memory. A small 2016 human sample pointed the same way, but the pathway is still preliminary and rests mostly on animal work.
Die drei Aufgaben unterscheiden sich darin, wie fest sie belegt sind. Die Rolle als Glukosesenke ist gesichert. Die endokrine Rolle ist bei IL-6 solide belegt und wird bei den anderen Myokinen noch geklärt. Irisin, 2012 angekündigt, ist von allen am wenigsten gesichert.
Irisin wurde als Sporthormon angepriesen, das weißes Fett in kalorienverbrennendes, braunähnliches Fett verwandelt, und die Behauptung verbreitete sich schnell, bevor sie Skepsis aus anderen Labors auf sich zog. Manche zu seiner Messung verwendeten Antikörper banden an die falschen Proteine, und einige Forscher bezweifelten, dass menschliches Irisin überhaupt existiert. Spätere massenspektrometrische Arbeiten zeigten, dass es tatsächlich beim Menschen zirkuliert, auf niedrigem Niveau nahe 3.6 ng/ml, das mit Training auf etwa 4.3 ng/ml steigt. Ob dieser Anstieg etwas bedeutet, ist ungeklärt, und ein Großteil der populären Behauptung beruht immer noch auf Mäusedaten und frühen Tests, die sich nicht reproduzieren ließen.
Was sie bewirkt
Griffkraft sagt voraus, wie lange ein Mensch lebt. In der PURE-Studie verfolgten Leong 2015 139,691 Erwachsene in 17 Ländern. Jeder Rückgang der Griffkraft um 5 kg (11 lb) sagte ein um 16 % höheres Sterberisiko über die folgenden vier Jahre voraus. Der Zusammenhang ist beobachtend: Griffkraft markiert die Muskulatur des gesamten Körpers, und schwache Hände signalisieren oft eine bereits im Gange befindliche Krankheit. Ein Dynamometer-Messwert ist günstig zu erheben und schwer absichtlich zu übertreiben. Siehe Griffkraft dafür, wie sie gemessen wird.
The Research & Studies
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How it works
Der Muskel nimmt etwa 80 % der Glukose auf, die Insulin abbaut
Nach einer Mahlzeit wird der größte Teil des Zuckers, der das Blut verlässt, in den Muskel gezogen. Die Skelettmuskulatur nimmt etwa 80 % der Glukose auf, die Insulin bewegt, was sie zum wichtigsten Zuckerspeicher des Körpers macht.
Euglykämisch-hyperinsulinämische Clamp-Studien etablierten die Skelettmuskulatur als den wichtigsten Ort der insulinvermittelten Glukoseentsorgung, mit einer Aufnahme in der Größenordnung von 80 % unter Insulinstimulation, und identifizierten die beeinträchtigte muskuläre Glukoseaufnahme als den frühesten und primären Defekt bei Typ-2-Diabetes. Da der Muskel einen so großen Anteil der Körpermasse ausmacht, dominiert seine Insulinsensitivität die körperweite Glukoseverarbeitung.
The study · 1
DeFronzo & Tripathy, skeletal muscle insulin resistance is the primary defect in type 2 diabetes · Diabetes Care 2009;32 Suppl 2:S157-63
Muskel im Ruhezustand verbrennt etwa 13 kcal pro kg pro Tag
In Ruhe verbrennt ein Kilogramm Muskel nur etwa 13 Kalorien pro Tag, einige Male mehr als Fett, aber weit weniger als die Leber oder das Gehirn. Der Zugewinn einiger Kilogramm Muskelmasse erhöht den Ruhekalorienverbrauch nur um einen moderaten Betrag, nicht um die oft zitierte große Zahl.
Elias klassische Organ-Stoffwechselraten setzen die Skelettmuskulatur bei etwa 13 kcal/kg/Tag an. Wang und Kollegen validierten diese Werte über das Erwachsenenalter hinweg anhand des Ruheenergieverbrauchs des gesamten Körpers mittels indirekter Kalorimetrie, wobei Organ- und Gewebemassen per Magnetresonanztomographie bei 131 nicht adipösen gesunden Erwachsenen gemessen wurden, mit altersadjustierten Muskelwerten nahe 12.6 kcal/kg/Tag bei Personen über 50. Da die Muskulatur einen großen Anteil der Körpermasse ausmacht, trägt sie dennoch zu einem beträchtlichen Teil des gesamten Ruheenergieverbrauchs bei, aber die Rate pro Kilogramm ist niedrig, sodass die Behauptung, ein Muskelzuwachs steigere den Stoffwechsel stark, den Effekt überzeichnet.
Who this may not transfer to:Modelled in non-obese healthy adults; the per-kilogram rate is a tissue property expected to hold broadly, though a person's total contribution scales with how much muscle they carry.
The study · 1
Wang et al., specific metabolic rates of major organs and tissues across adulthood, evaluation by mechanistic model of resting energy expenditure · Am J Clin Nutr 2010;92(6):1369-77
Sich kontrahierender Muskel gibt IL-6 ab, das um bis zu etwa das 100-fache ansteigt
Wenn sich der Muskel zusammenzieht, gibt er hormonähnliche Proteine in den Blutkreislauf ab. Das klarste Beispiel ist IL-6, das während einer langen Trainingseinheit um bis zum Hundertfachen ansteigen kann und anderen Organen Signale sendet, wobei es als Botenstoff wirkt, nicht als Verletzungszeichen.
Die Arbeit von Pedersen und Febbraio prägte den Muskel als sekretorisches (endokrines) Organ neu. IL-6 wird von kontrahierenden Fasern unabhängig von Muskelschäden produziert; seine Freisetzung skaliert mit Trainingsintensität, -dauer und niedrigem Muskelglykogen, und im Trainingskontext fördert es die Glukoseaufnahme und Fettoxidation und treibt entzündungshemmende Kaskaden an, im Gegensatz zur entzündungsfördernden Rolle von chronisch erhöhtem IL-6 in Ruhe. Seitdem wurde eine wachsende Liste weiterer Kandidaten-Myokine katalogisiert.
The studies · 2
Pedersen & Febbraio, muscle as an endocrine organ, focus on muscle-derived interleukin-6 · Physiol Rev 2008;88(4):1379-406
Pedersen & Febbraio, muscles, exercise and obesity, skeletal muscle as a secretory organ · Nat Rev Endocrinol 2012;8(8):457-65
Der Aufbau älterer Muskeln erforderte 0.40 g Protein pro kg pro Mahlzeit, gegenüber 0.24 bei jungen Menschen
Ältere Muskeln sprechen weniger bereitwillig auf Protein an. Um den Muskelaufbau vollständig anzuschalten, benötigten ältere Männer in diesen Studien etwa 0.40 g Protein pro kg Körpergewicht pro Mahlzeit, gegenüber etwa 0.24 g/kg bei jungen Männern, sodass der ältere Körper für dasselbe Signal eine größere Proteinmenge braucht.
Moore und Kollegen fassten retrospektiv Daten zur myofibrillären Proteinsynthese zusammen, gemessen durch eine grundierte, konstante L-[13C6]-Phenylalanin-Infusion nach Boli von 0-40 g hochwertigem Protein. Die Basalsynthese unterschied sich nicht nach Alter, doch eine biphasische Breakpoint-Analyse zeigte, dass die pro Mahlzeit benötigte Proteinmenge, um die Synthese ein Plateau erreichen zu lassen, bei älteren Männern höher war (0.40 vs. 0.24 g/kg Körpermasse; 0.60 vs. 0.25 g/kg fettfreie Masse). Diese anabole Resistenz ist einer der Hauptgründe, warum es im höheren Alter schwerer fällt, Muskelmasse zu halten.
Who this may not transfer to:Measured in men only; the per-meal protein threshold for maximal muscle protein synthesis in women has not been established the same way, so the exact figures should not be assumed identical.
The study · 1
Moore et al., protein ingestion to stimulate myofibrillar protein synthesis requires greater relative protein intakes in older versus younger men · J Gerontol A Biol Sci Med Sci 2015;70(1):57-62
Irisin zirkuliert beim Menschen, seine Rolle bei der Fettbräunung ist ungeklärt
Irisin ist ein viel gehyptes 'Trainingshormon', das gewöhnliches Fett angeblich in kalorienverbrennendes Fett verwandelt. Das Bild ist ungeklärt: Frühe Antikörpertests waren unzuverlässig, und manche Forscher bezweifelten, dass es beim Menschen existiert, obwohl sorgfältige massenspektrometrische Arbeiten später zeigten, dass es tatsächlich zirkuliert, in niedrigen Konzentrationen, die mit Training leicht ansteigen.
Die Entdeckungsarbeit aus dem Jahr 2012 beschrieb Irisin als ein PGC1-alpha-abhängiges Myokin, das eine bräunfettähnliche Entwicklung von weißem Fettgewebe bei Mäusen antreibt. Die Behauptung wurde stark hinterfragt: Eine Analyse aus dem Jahr 2015 argumentierte, dass die kommerziellen ELISA-Antikörper unspezifisch seien, und stellte infrage, ob menschliches Irisin real sei, während eine Tandem-Massenspektrometrie-Studie aus dem Jahr 2015 zirkulierendes menschliches Irisin nachwies und quantifizierte und feststellte, dass es mit Training anstieg. Die metabolische Bedeutung dieser niedrigen zirkulierenden Werte beim Menschen ist nicht gesichert.
The studies · 3
Bostrom et al., a PGC1-alpha-dependent myokine that drives brown-fat-like development of white fat (irisin discovery) · Nature 2012;481(7382):463-8
Albrecht et al., irisin, a myth rather than an exercise-inducible myokine · Sci Rep 2015;5:8889
Jedrychowski et al., detection and quantitation of circulating human irisin by tandem mass spectrometry · Cell Metab 2015;22(4):734-40
Bei Mäusen hebt vom Muskel gebildetes Cathepsin B das BDNF im Gehirn und das Gedächtnis an
Trainierender Muskel kommuniziert möglicherweise mit dem Gehirn. Bei Mäusen erhöht Laufen ein Muskelprotein namens Cathepsin B, das einen Wachstumsfaktor (BDNF) und neue Hippocampus-Neuronen vermehrt und das Gedächtnis verbessert. Eine kleine Studie am Menschen fand, dass dasselbe Protein mit der Fitness anstieg und mit dem Gedächtnis einherging, was ein früher Hinweis ist.
Moon und Kollegen zeigten, dass Laufen Cathepsin B in Mausmuskel und -plasma erhöhte; rekombinantes Cathepsin B erhöhte BDNF und Doublecortin in adulten Hippocampus-Vorläuferzellen, und Cathepsin-B-Knockout-Mäuse zeigten durch Laufen keinen Zuwachs an Neurogenese und räumlichem Gedächtnis. In einer kleinen Kohorte gesunder Erwachsener korrelierten laufband-assoziierte Veränderungen von Cathepsin B mit Fitness und Gedächtnis. Dies ist ein Strang einer breiteren Literatur zur Muskel-Organ-Kommunikation, die im Zuge der Ausweitung des Myokin-Forschungsfelds überblickt wurde.
The studies · 2
Moon et al., running-induced systemic cathepsin B secretion is associated with memory function · Cell Metab 2016;24(2):332-40
Severinsen & Pedersen, muscle-organ crosstalk, the emerging roles of myokines · Endocr Rev 2020;41(4):594-609
Blood Sugar
Jede 10 % mehr relative Muskelmasse, 11 % geringere Insulinresistenz
Menschen mit mehr Muskelmasse im Verhältnis zu ihrer Körpergröße kommen tendenziell besser mit dem Blutzucker zurecht. In einer großen US-Erhebung ging jede 10 % höhere relative Muskelmasse mit etwa 11 % geringerer Insulinresistenz und 12 % weniger Prädiabetes einher.
Srikanthan und Karlamangla analysierten NHANES III (n=13,644) und schätzten den Skelettmuskelindex mittels bioelektrischer Impedanz als Muskelmasse im Verhältnis zum Körpergewicht. Über den gesamten Bereich hinweg war eine höhere relative Muskelmasse mit einem niedrigeren HOMA-IR assoziiert (11 % relative Verringerung pro 10 % höherem Index, 95%-KI 6-15 %) und einer niedrigeren Prävalenz von Prädiabetes (12 % relative Verringerung, 95%-KI 1-21 %), wobei die Assoziationen bei Nicht-Diabetikern stärker waren, nach Adjustierung für Alter, ethnische Zugehörigkeit, Geschlecht sowie generalisierte und zentrale Adipositas.
The study · 1
Srikanthan & Karlamangla, relative muscle mass is inversely associated with insulin resistance and prediabetes (NHANES III) · J Clin Endocrinol Metab 2011;96(9):2898-903
Progress Markers
Jede 5 kg (11,02 lb) schwächere Griffkraft, 16 % höheres Sterberisiko
Wie fest man zudrücken kann, ist ein überraschend starker Gesundheitsmarker. In einer Studie mit fast 140,000 Menschen ging jede 5 kg (11,02 lb) geringere Griffkraft mit einem 16 % höheren Sterberisiko in den folgenden Jahren einher, ein besserer Vorhersagewert für den Tod als der Blutdruck.
Die Kohorte der Prospective Urban Rural Epidemiology (PURE) maß die Griffkraft mit einem Jamar-Dynamometer. Über einen Median von 4.0 Jahren war jede Verringerung der Griffkraft um 5 kg (11,02 lb) mit einer Gesamtmortalität von HR 1.16 (95%-KI 1.13-1.20), einer kardiovaskulären Mortalität von 1.17, einem Myokardinfarkt von 1.07 und einem Schlaganfall von 1.09 assoziiert. Die Griffkraft war ein stärkerer Prädiktor für Gesamt- und kardiovaskuläre Mortalität als der systolische Blutdruck.
The study · 1
Leong et al., prognostic value of grip strength, findings from the PURE study · Lancet 2015;386(9990):266-73
Measurement And Diagnosis
Der Sarkopenie-Konsens von 2019 stellt geringe Kraft vor geringe Masse
Jahrelang wurde Sarkopenie hauptsächlich danach definiert, wie viel Muskelmasse man hatte. Der aktualisierte Expertenkonsens stellt die Kraft an erste Stelle, weil die Stärke einer Person Stürze, Behinderung und Tod besser vorhersagt als die Muskelgröße.
Die European Working Group on Sarcopenia in Older People (EWGSOP2, 2019) stellte geringe Muskelkraft an die erste Stelle der Definition, wobei geringe Muskelmenge oder -qualität sie bestätigt und schlechte körperliche Leistungsfähigkeit den Schweregrad markiert. Die Änderung spiegelte die wachsende Evidenz wider, dass Kraft enger mit unerwünschten Folgen verbunden ist als Masse, und legte operative Grenzwerte für Griffkraft- und Chair-Rise-Tests fest.
The study · 1
Cruz-Jentoft et al., sarcopenia, revised European consensus on definition and diagnosis (EWGSOP2) · Age Ageing 2019;48(1):16-31
Mehr relative Muskelmasse geht mit stabilerem Blutzucker einher. In einer Erhebung mit 13,644 US-Erwachsenen ging jeweils 10 % höhere relative Muskelmasse mit etwa 11 % niedrigerer Insulinresistenz und etwa 12 % weniger Prädiabetes einher. Das ist eine einzelne Momentaufnahme, und die Ursache läuft in beide Richtungen: Insulinresistenz selbst baut Muskel ab, sodass der Zusammenhang mit Insulin und Glukose in beide Richtungen läuft. Der meiste Typ-2-Diabetes ist nicht unausweichlich. In der Nurses' Health Study ging etwa 90 % der Fälle auf Ernährung, Gewicht und Aktivität zurück, die ein Mensch verändern kann, ein Großteil davon aufgebaut auf ultraverarbeiteten Lebensmitteln. Muskelmasse zu erhalten ist einer der wenigen Risikofaktoren für Typ-2-Diabetes, die ein Mensch direkt verändern kann.
Was das für Sie bedeutet
Muskel aufbauen, dann erhalten. Der Muskel leistet seine Stoffwechsel- und endokrine Arbeit proportional dazu, wie viel davon vorhanden ist und wie gut er funktioniert.
Zwei Praktiken leisten den Großteil der Arbeit, und beide sind kostenlos. Krafttraining baut das Gewebe auf und erhält es; ausreichend Protein liefert das Rohmaterial, und Protein wird mit dem Alter wichtiger. Älterer Muskel braucht eine größere Proteindosis, um auf dasselbe Aufbausignal zu reagieren, ein Zustand namens anabole Resistenz. In Studien mit stabilen Isotopen brauchte es bei älteren Männern etwa 0.40 g Protein pro kg pro Mahlzeit, um die Muskelproteinsynthese vollständig einzuschalten, gegenüber 0.24 g/kg bei jungen Männern. Die Proteinsynthese funktioniert in älterem Muskel noch; sie braucht nur mehr Protein pro Mahlzeit, um dieselbe Reaktion zu erreichen.
Trainieren Sie für Kraft vor Größe. Die Überarbeitung der Sarkopenie-Definition von 2019 stellt niedrige Kraft an die erste Stelle, weil Kraft Stürze, Behinderung und verlorene Selbstständigkeit besser vorhersagt als Muskelmasse. Beginnen Sie mit der minimal wirksamen Dosis an Krafttraining, wenden Sie sich für Mengenangaben an Protein und Muskel, und wissen Sie, dass sogar Gehen hilft, das zu erhalten, was Sie bereits haben. Tun Sie zuerst das kostenlose, echte Ding: Gewichtsverlust und Krafttraining kommen vor Medikamenten. Ein GLP-1-Medikament ist die Rückfalloption für den Fall, dass das echte Mittel wirklich unerreichbar ist.
Tiefer einsteigen
Die Praktiken und Seiten, die auf dieses Gewebe wirken oder es nutzen:
- Krafttraining lässt den Muskel wachsen und bewahrt ihn vor Abbau, und seine minimal wirksame Dosis ist das geringste Training, das ihn noch erhält.
- Protein und Muskel liefert das Rohmaterial, und es wird mit dem Alter wichtiger.
- Gehen und Insulin und Glukose nutzen die glukoseabbauende Rolle direkt, und Typ-2-Diabetes ist der Ort, an dem das alles zusammenläuft.
- Griffkraft, ein günstiger Messwert für die Robustheit des gesamten Körpers und ein Marker dafür.
Häufige Fragen
Hält eine starke Griffkraft Menschen gesund, oder ist sie nur ein Zeichen dafür?
Meist ein Zeichen, aber eines, auf das man reagieren kann. Der Zusammenhang zwischen Griffkraft und Überleben bei Leong 2015 war beobachtend, sodass Griffkraft Gesundheit signalisiert, ohne zu beweisen, dass sie sie verursacht. Doch die Kraft, die ein Griffkrafttest widerspiegelt, reagiert auf Krafttraining. Diese Ganzkörperkraft ist es, die mit dem Erhalt der Selbstständigkeit bis ins hohe Alter einhergeht, sodass es sich lohnt, auf eine stärkere Griffkraft hinzutrainieren.
Beschleunigt Muskelaufbau meinen Stoffwechsel?
Kaum. Ein Kilogramm ruhender Muskel verbrennt etwa 13 Kalorien pro Tag, ein paar Mal mehr als die 4.5 des Fetts. Ein paar Kilogramm Muskel hinzuzufügen erhöht den Ruheverbrauch nur wenig; der eigentliche Stoffwechselnutzen des Muskels kommt aus dem Glukoseabbau und der Myokin-Signalübertragung. Gramm für Gramm verbrennt ruhender Muskel weit weniger als die Leber, mit rund 200 Kalorien pro Tag, oder das Gehirn, mit etwa 240.
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Thomas Dehli, Founder & Editor, Sacred Lotus
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