Wat gebeurt er met je lichaam tijdens een ultramarathon? Nieuwe studie onthult belangrijke metabolische veranderingen

Wat gebeurt er met je lichaam tijdens een ultramarathon? Nieuwe studie onthult belangrijke metabolische veranderingen

Nieuw onderzoek toont aan dat zelfs ervaren ultramarathonlopers tijdens echte races te maken krijgen met aanzienlijk energieverlies, spierverlies en hormonale veranderingen, waarbij de langste afstanden de zwaarste fysiologische tol eisen.

Een recente prospectieve observationele studie gepubliceerd in het tijdschriftVoedingsstoffenvolgde ultramarathonatleten over 100 km, 100 mijl (160,9 km) en 230 km om metabolische, hormonale en spierspanningen onder reële omstandigheden te beoordelen.

De onderzoeksresultaten lieten aanzienlijke energietekorten zien (gemiddeld bijna 6.800 kcal), evenals aanzienlijke spierschade en hormonale veranderingen die zich over alle afstanden voordeden, waarbij sommige markers de grootste veranderingen in de 230 km-groep lieten zien in plaats van een consistente verslechtering met de afgelegde afstand.

Deze resultaten benadrukken de dringende behoefte aan gepersonaliseerde herstel- en energiestrategieën voor extreme duursporters en benadrukken dat hoewel ernstige fysiologische stress al vanaf 100 km optreedt, de biologische kosten van het hardlopen van 230 km anders en aanzienlijk hoger zijn dan die van het hardlopen van 100 km.

Groeiende belangstelling voor ultra-endurance-evenementen

Ultra-duursporten hebben de afgelopen tien jaar een voortdurende groei doorgemaakt, waarbij duizenden atleten nu meedoen aan evenementen die langer dan 24 uur duren. Hoewel de fysiologische nadelen van deze rassen, met name hun extreme eisen aan de beschikbaarheid van energie en het immuunsysteem, algemeen bekend zijn, heeft het meeste bestaande onderzoek zich geconcentreerd op kortere tijdsperioden of gecontroleerde laboratoriumomgevingen die ecologische validiteit ontberen en het vermogen hebben om de werkelijke rasomstandigheden te weerspiegelen.

Bijgevolg blijft het begrijpen van hoe niveaus van fysiologische stress variëren met de afstand een aanzienlijke leemte in de huidige bewegingswetenschap.

Bovendien zijn er weinig gegevens over belangrijke eetluststimulerende hormonen, zoals leptine en ghreline, tijdens dergelijke gebeurtenissen. Het begrijpen van deze fysiologische fluctuaties is van cruciaal belang omdat een aanhoudende negatieve energiebalans de endocriene functie kan aantasten en het herstel kan vertragen, waardoor de gezondheid op de lange termijn mogelijk in gevaar komt.

Studieontwerp en monitoring van atleten

Het huidige onderzoek heeft tot doel deze leemten in de kennis op te vullen en toekomstig sportbeleid te informeren door gebruik te maken van gegevens van de TorTour de Ruhr 2024, een slopende non-stop ultramarathon-evenement in Duitsland. Er werden onderzoeksgegevens verzameld van 43 ervaren duursporters (16 vrouwen en 27 mannen) die op basis van hun raceafstand in drie groepen werden verdeeld: 100 km, 160,9 km en 230 km. Cruciaal was dat deze atleten zeer ervaren waren en gemiddeld 37 ultramarathons hadden voltooid.

De onderzoeksgegevens omvatten een uitgebreid fysiologisch profiel van alle ingeschreven deelnemers, afgeleid van een mix van bloedbiomarkers, digitale monitoring en enquêtes:

Biochemische analyse:Bloed- en speekselmonsters werden onmiddellijk vóór de race en bij de finish verzameld om markers van spierschade te meten en te vergelijken, met name het creatinekinase-spiertype (CKM) en lactaatdehydrogenase (LDH). Hormonen die het energiemetabolisme controleren, waaronder leptine, ghreline, insuline, glucagon, GLP-1 en irisine, werden ook geregistreerd en opgenomen in daaropvolgende statistische analyses.

Glucosemonitoring:Een subgroep van 17 deelnemers kreeg systemen voor continue glucosemonitoring (CGM) om hun interstitiële glucosespiegels in realtime te volgen tijdens hun respectievelijke races.

Dieet- en symptoomregistratie:Deelnemers moesten hun voedsel- en vochtinname volgen en rapporteren met behulp van de database-app Food Database GmbH, Bremen, Duitsland (FDDB). Daarnaast vulden ze de General Assessment of Side Effects (GASE)-vragenlijst in om lichamelijke symptomen zoals misselijkheid en spierpijn te beoordelen.

Met name voltooiden slechts 39 van de 43 deelnemende deelnemers hun respectievelijke races en hun datasets vormden de basis voor statistische analyse, inclusief beschrijvende statistieken, de Kolmogorov-Smirnov-normaliteitstest en de Wilcoxon-gematchte paren ondertekende rangtest.

Extreme tekorten en hormonale veranderingen

Onderzoeksanalyses toonden aan dat ondanks het eten van een koolhydraatrijk dieet (dat bijna 79% van de inname uitmaakte), de deelnemers aan het onderzoek niet in hun caloriebehoeften konden voorzien en in plaats daarvan ernstige tekorten ervoeren. Concreet werd het gemiddelde geschatte energietekort over alle afstanden berekend op 6.797 kcal. Dit tekort varieerde met name aanzienlijk per afstand, waarbij de groep van 230 km een ​​tekort had van maximaal 18.364 kcal. Er werd waargenomen dat dit extreme calorietekort een cascade van hormonale aanpassingen teweegbracht, hoewel niet alle hormonen statistisch significante, afstandsafhankelijke verschillen vertoonden.

De belangrijkste bevindingen waren onder meer:

Regulatie van de eetlustLeptine daalde aanzienlijk op het algehele groepsniveau, waarbij de grootste afname plaatsvond in de 230 km-groep, terwijl er alleen een trend naar reductie was in de 100 km-groep en geen significante verandering in de 160,9 km-groep. Daarentegen nam ghreline, het hongerhormoon, toe (p = 0,0083).

Metabolische verschuivingen: insulineDe spiegels daalden (p = 0,0033), terwijl de glucagonspiegels stegen (p = 0,0139). Er is al aangetoond dat deze wederzijdse verschuiving het lichaam helpt opgeslagen vet en suiker te mobiliseren om de hersenen en spieren van brandstof te voorzien. Verrassend genoeg lieten CGM-gegevens, ondanks de enorme calorietekorten, zien dat de glucosespiegels stabiel bleven en binnen normale grenzen bleven, wat het opmerkelijke vermogen van het lichaam aantoont om de homeostase onder stress te handhaven.

Irisine-afgifte:De studie vond ook een significante toename van irisine (p = 0,0160), een spierhormoon (myokine) dat verband houdt met het vetmetabolisme, wat erop wijst dat extreme inspanning adaptieve metabolische hermodellering stimuleert.

GLP-1, een ander hormoon dat in het onderzoek werd onderzocht, vertoonde geen significante effecten vóór en na het sporten, wat de heterogene hormonale reacties op extreme duurtraining verder benadrukt.

Impact op herstel bij ultra-uithoudingsvermogen

De huidige studie wijst op de ernstige verstoringen in de metabolische en structurele integriteit die worden veroorzaakt door ultramarathonlopen, ondersteund door observaties van significante toenames in CKM en LDH (markers van spierbeschadiging) en toenames in GASE-niveaus na de race (gerapporteerde toenames in misselijkheid, verlies van eetlust, spierpijn en vermoeidheid).

Toekomstige voedingsprotocollen zouden waarschijnlijk de nadruk moeten leggen op evenwichtige koolhydraat-, vet- en eiwitstrategieën, inclusief voldoende eiwitinname om de veerkracht en het herstel van de spieren te ondersteunen, terwijl er voldoende koolhydraten beschikbaar blijven om de energievoorziening en de endocriene functie te stabiliseren, waardoor niet alleen de atletische prestaties maar ook het fysiologische welzijn worden verbeterd.

Bronnen: