Der Skelettmuskel zeigt eine enorme Plastizität als Anpassung an körperliche Belastung. Damit wird der Muskel so verändert, dass Energiebereitstellung, Leistungsfähigkeit, Kraft und Ausdauer gesteigert werden. Nur einige der vielfaltigen Mechanismen, die diese Änderungen in Struktur und Funktion auslösen, sind bisher bekannt. Sie beinhalten neben akuter Regulation der Aktivität von Stoffwechselenzymen während der Belastung eine Änderung der Transkription und Translation, aber auch posttranslationale Modifikation der neu synthetisierten Proteine. Die Untersuchung zur Erfassung dieser Vorgänge sollten möglichst viele Anpassungsebenen erfassen um Signalkaskaden zu charakterisieren. Idealerweise untersucht man CASSETTES, also Gruppen von Proteinen, deren Neusynthese und Funktionszustand durch bestimmte Transkriptionsfaktoren und Regelmechanismen kontrolliert werden, und die auch koordinierte Aufgaben erfüllen (z.B. HIF-1 abhängige Transkription zur Anpassung der O2-Versorgung und des Stoffwechsels). Eine wichtige Voraussetzung zum Erreichen einer hohen Aussagekraft ist das Studiendesign um z.B. Anpassung durch Substratverarmung von mechanischer Beanspruchung, oder um Aufbaumechanismen nach Muskelruhigstellung vom Aufbau des bereits trainierten Muskels zu trennen. So wird die Transkription bereits während einer Belastung stimuliert, wozu bereits kurze Belastungen reichen. Die geänderte Transkription hält Genspezifisch unterschiedlich lange nach der Belastung an. Auslöser der Änderung der Genexpression sind Stoffwechselgrößen wie AMP, Glykogen-Verarmung, sowie Hypoxie, aber auch mechanische Reize und die belastungsinduzierte Zunahme des intrazellulären Ca, die alle unabhängig von einander aber auch komplex vernetzt die Genexpression und so die Ausprägung eines Fasertypus auslösen.
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