Was passiert mit Ihrem Körper während eines Ultramarathons? Neue Studie enthüllt wichtige Stoffwechselveränderungen

Was passiert mit Ihrem Körper während eines Ultramarathons? Neue Studie enthüllt wichtige Stoffwechselveränderungen

Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass selbst erfahrene Ultramarathonläufer bei realen Rennen mit einem erheblichen Energieverlust, Muskelabbau und hormonellen Veränderungen konfrontiert sind, wobei die längsten Distanzen den härtesten physiologischen Tribut fordern.

Eine aktuelle prospektive Beobachtungsstudie, veröffentlicht in der Zeitschrift Nährstoffe verfolgte Ultramarathon-Athleten über 100 km, 160,9 km (100 Meilen) und 230 km, um metabolische, hormonelle und muskuläre Belastungen unter realen Bedingungen zu beurteilen.

Die Studienergebnisse zeigten erhebliche Energiedefizite (im Durchschnitt fast 6.800 kcal) sowie erhebliche Muskelschäden und hormonelle Veränderungen, die über alle Distanzen hinweg auftraten, wobei einige Marker die größten Veränderungen in der 230-km-Gruppe zeigten und nicht eine gleichmäßige Verschlechterung mit der zurückgelegten Strecke.

Diese Ergebnisse unterstreichen den dringenden Bedarf an personalisierten Erholungs- und Energiestrategien für Extremausdauersportler und verdeutlichen, dass zwar bereits bei 100 km eine schwere physiologische Belastung auftritt, sich die biologischen Kosten für das Laufen von 230 km jedoch von denen für das Laufen von 100 km unterscheiden und wesentlich höher sind.

Wachsendes Interesse an Ultra-Endurance-Events

Ultra-Ausdauersportarten verzeichneten in den letzten zehn Jahren ein kontinuierliches Wachstum, wobei mittlerweile Tausende von Athleten an Wettkämpfen teilnehmen, die länger als 24 Stunden dauern. Während die physiologischen Nachteile dieser Rassen, insbesondere ihre extremen Anforderungen an die Energieverfügbarkeit und die Immunfunktion, gut bekannt sind, konzentrierten sich die meisten bestehenden Forschungsarbeiten auf kürzere Zeiträume oder kontrollierte Laborumgebungen, denen es an ökologischer Gültigkeit und der Fähigkeit mangelt, die realen Rassenbedingungen widerzuspiegeln.

Folglich bleibt das Verständnis, wie sich das Ausmaß des physiologischen Stresses mit der Distanz verändert, eine erhebliche Lücke in der aktuellen Sportwissenschaft.

Darüber hinaus liegen nur wenige Daten zu wichtigen appetitanregenden Hormonen, beispielsweise Leptin und Ghrelin, während solcher Ereignisse vor. Das Verständnis dieser physiologischen Schwankungen ist von entscheidender Bedeutung, da eine anhaltend negative Energiebilanz die endokrine Funktion beeinträchtigen und die Genesung verzögern kann, was möglicherweise die langfristige Gesundheit gefährdet.

Studiendesign und Athletenüberwachung

Die vorliegende Studie zielt darauf ab, diese Wissenslücken zu schließen und künftige Sportpolitik zu informieren, indem sie Daten der TorTour de Ruhr 2024 nutzt, einer zermürbenden Nonstop-Ultramarathon-Veranstaltung in Deutschland. Die Studiendaten wurden von 43 erfahrenen Ausdauersportlern (16 Frauen und 27 Männer) erhoben, die anhand ihrer Renndistanz in drei Gruppen eingeteilt wurden: 100 km, 160,9 km und 230 km. Entscheidend ist, dass diese Athleten sehr erfahren waren und durchschnittlich 37 Ultramarathons absolviert hatten.

Die Studiendaten umfassten ein umfassendes physiologisches Profil aller eingeschlossenen Teilnehmer, das aus einer Mischung aus Blutbiomarkern, digitaler Überwachung und Umfragen abgeleitet wurde:

Biochemische Analyse: Unmittelbar vor dem Rennen und an der Ziellinie wurden Blut- und Speichelproben entnommen, um Marker für Muskelschäden zu messen und zu vergleichen, insbesondere Kreatinkinase-Muskeltyp (CKM) und Laktatdehydrogenase (LDH). Hormone, die den Energiestoffwechsel steuern, darunter Leptin, Ghrelin, Insulin, Glucagon, GLP-1 und Irisin, wurden ebenfalls erfasst und in nachfolgende statistische Analysen einbezogen.

Glukoseüberwachung: Einer Untergruppe von 17 Teilnehmern wurden Systeme zur kontinuierlichen Glukoseüberwachung (CGM) zur Verfügung gestellt, um ihren interstitiellen Glukosespiegel während ihrer jeweiligen Rennen in Echtzeit zu verfolgen.

Ernährungs- und Symptomverfolgung: Die Teilnehmer mussten ihre Nahrungs- und Flüssigkeitsaufnahme mithilfe der Datenbank-App der Food Database GmbH, Bremen, Deutschland (FDDB) verfolgen und melden. Darüber hinaus füllten sie den Fragebogen „General Assessment of Side Effects“ (GASE) aus, um körperliche Symptome wie Übelkeit und Muskelschmerzen zu bewerten.

Bemerkenswert ist, dass nur 39 der 43 eingeschlossenen Teilnehmer ihre jeweiligen Rennen abgeschlossen haben und ihre Datensätze die Grundlage für statistische Analysen bildeten, einschließlich deskriptiver Statistiken, des Kolmogorov-Smirnov-Normalitätstests und des Wilcoxon-Matched-Pairs-Signed-Rank-Tests.

Extreme Defizite und hormonelle Veränderungen

Studienanalysen zeigten, dass die Studienteilnehmer trotz einer kohlenhydratreichen Ernährung (die fast 79 % der Aufnahme ausmachte) nicht in der Lage waren, ihren Kalorienbedarf zu decken, sondern stattdessen schwere Defizite aufwiesen. Konkret wurde das mittlere geschätzte Energiedefizit über alle Distanzen mit 6.797 kcal berechnet. Bemerkenswerterweise variierte dieses Defizit erheblich je nach Distanz, wobei die 230-km-Gruppe ein Defizit von bis zu 18.364 kcal aufwies. Es wurde beobachtet, dass dieser extreme Kalorienmangel eine Kaskade hormoneller Anpassungen auslöste, obwohl nicht alle Hormone statistisch signifikante distanzabhängige Unterschiede aufwiesen.

Zu den wichtigsten Erkenntnissen gehörten:

AppetitregulierungLeptin sank auf Gesamtgruppenebene signifikant, wobei der stärkste Rückgang in der 230-km-Gruppe auftrat, während in der 100-km-Gruppe nur ein Trend zur Verringerung und in der 160,9-km-Gruppe keine signifikante Veränderung zu verzeichnen war. Im Gegensatz dazu stieg Ghrelin, das Hungerhormon, an (p = 0,0083).

Stoffwechselverschiebungen: Insulin Die Spiegel sanken (p = 0,0033), während der Glucagon-Spiegel anstieg (p = 0,0139). Es wurde bereits gezeigt, dass diese gegenseitige Verschiebung dem Körper hilft, gespeichertes Fett und Zucker zu mobilisieren, um das Gehirn und die Muskeln mit Energie zu versorgen. Überraschenderweise zeigten CGM-Daten trotz der massiven Kaloriendefizite, dass der Glukosespiegel stabil und im normalen Bereich blieb, was die bemerkenswerte Fähigkeit des Körpers zeigt, die Homöostase unter Stress aufrechtzuerhalten.

Irisin-Freisetzung: Die Studie stellte auch einen signifikanten Anstieg von Irisin (p = 0,0160) fest, einem Muskelhormon (Myokin), das mit dem Fettstoffwechsel zusammenhängt, was darauf hindeutet, dass extreme Anstrengung den adaptiven Stoffwechselumbau stimuliert.

GLP-1, ein weiteres in der Studie untersuchtes Hormon, zeigte vor und nach dem Training keine signifikanten Auswirkungen, was die heterogenen hormonellen Reaktionen auf extremes Ausdauertraining weiter unterstreicht.

Auswirkungen auf die Ultra-Ausdauer-Erholung

Die vorliegende Studie stellt die schwerwiegenden Störungen der metabolischen und strukturellen Integrität fest, die durch Ultramarathonlauf hervorgerufen werden, gestützt durch Beobachtungen eines signifikanten Anstiegs von CKM und LDH (Marker für Muskelschäden) und eines Anstiegs der GASE-Werte nach dem Rennen (berichtete Zunahme von Übelkeit, Appetitlosigkeit, Muskelschmerzen und Erschöpfung).

Zukünftige Ernährungsprotokolle sollten wahrscheinlich den Schwerpunkt auf ausgewogene Kohlenhydrat-, Fett- und Proteinstrategien legen, einschließlich einer ausreichenden Proteinzufuhr zur Unterstützung der Muskelbelastbarkeit und -regeneration, bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer ausreichenden Kohlenhydratverfügbarkeit zur Stabilisierung der Energieversorgung und der endokrinen Funktion, wodurch nicht nur die sportliche Leistung, sondern auch das physiologische Wohlbefinden verbessert wird.

Quellen: