超级马拉松期间你的身体会发生什么?新研究揭示了重要的代谢变化

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新的研究表明,即使是经验丰富的超级马拉松运动员在现实世界的比赛中也会面临严重的能量损失、肌肉损失和荷尔蒙变化,最长的距离会造成最严重的生理损失。最近发表在《营养》杂志上的一项前瞻性观察研究跟踪了 100 公里、100 英里(160.9 公里)和 230 公里的超级马拉松运动员,以评估代谢、荷尔蒙和肌肉……

超级马拉松期间你的身体会发生什么?新研究揭示了重要的代谢变化

新的研究表明,即使是经验丰富的超级马拉松运动员在现实世界的比赛中也会面临严重的能量损失、肌肉损失和荷尔蒙变化,最长的距离会造成最严重的生理损失。

最近发表在该杂志上的一项前瞻性观察研究营养素跟踪超过 100 公里、100 英里(160.9 公里)和 230 公里的超级马拉松运动员,以评估现实条件下的代谢、荷尔蒙和肌肉压力。

研究结果显示,在所有距离中都会出现明显的能量不足(平均接近 6,800 kcal)以及显着的肌肉损伤和荷尔蒙变化,一些标记显示 230 公里组的变化最大,而不是随着行驶距离的增加而持续恶化。

这些结果凸显了极限耐力运动员迫切需要个性化的恢复和能量策略,并强调虽然早在100公里时就会出现严重的生理压力,但跑230公里的生物成本是不同的,并且明显高于跑100公里。

人们对超耐力赛事的兴趣日益浓厚

超耐力运动在过去十年中持续增长,现在有数千名运动员参加持续时间超过 24 小时的赛事。虽然这些品种的生理缺点,特别是它们对能量可用性和免疫功能的极端要求,是众所周知的,但大多数现有研究都集中在较短的时间段或受控的实验室环境上,缺乏生态有效性和反映真实品种条件的能力。

因此,了解生理压力水平如何随距离变化仍然是当前运动科学中的一个重大差距。

此外,关于此类事件期间关键的食欲刺激激素(例如瘦素和生长素释放肽)的数据很少。了解这些生理波动至关重要,因为持续的负能量平衡会损害内分泌功能并延迟恢复,可能危及长期健康。

研究设计和运动员监测

本研究旨在利用 2024 年德国鲁尔托尔巡回赛(德国一项艰苦的不间断超级马拉松赛事)的数据来填补这些知识空白,并为未来的体育政策提供信息。研究数据收集自 43 名经验丰富的耐力运动员(16 名女性和 27 名男性),他们根据比赛距离分为三组:100 公里、160.9 公里和 230 公里。至关重要的是,这些运动员经验丰富,平均完成了 37 场超级马拉松。

研究数据包括所有登记参与者的全面生理概况,这些数据来源于血液生物标志物、数字监测和调查:

生化分析:在比赛前和终点线立即收集血液和唾液样本,以测量和比较肌肉损伤的标志物,特别是肌酸激酶肌肉类型(CKM)和乳酸脱氢酶(LDH)。控制能量代谢的激素,包括瘦素、生长素释放肽、胰岛素、胰高血糖素、GLP-1 和鸢尾素,也被记录并纳入随后的统计分析。

血糖监测:为 17 名参与者提供了连续血糖监测 (CGM) 系统,以在各自的比赛期间实时跟踪他们的间质葡萄糖水平。

饮食和症状跟踪:参与者需要使用德国不来梅食品数据库有限公司 (FDDB) 数据库应用程序跟踪和报告他们的食物和液体摄入量。此外,他们还完成了副作用一般评估(GASE)问卷,以评估恶心和肌肉疼痛等身体症状。

值得注意的是,43 名参与者中只有 39 人完成了各自的比赛,他们的数据集构成了统计分析的基础,包括描述性统计、Kolmogorov-Smirnov 正态性检验和 Wilcoxon 配对签名等级检验。

极度缺乏和荷尔蒙变化

研究分析表明,尽管研究参与者采用高碳水化合物饮食(占摄入量的近 79%),但仍无法满足他们的热量需求,反而出现严重不足。具体来说,所有距离的平均估计能量赤字经计算为 6,797 kcal。值得注意的是,这种赤字因距离而异,230 公里组的赤字高达 18,364 kcal。据观察,这种极端的热量剥夺会引发一系列激素适应,尽管并非所有激素都表现出统计学上显着的距离依赖性差异。

主要发现包括:

食欲调节瘦素在整体组水平上明显下降,其中230公里组下降幅度最大,而100公里组只有下降趋势,160.9公里组没有明显变化。相比之下,饥饿激素胃饥饿素则增加 (p = 0.0083)。

代谢变化:胰岛素水平下降(p = 0.0033),而胰高血糖素水平增加(p = 0.0139)。这种相互的转变已经被证明可以帮助身体动员储存的脂肪和糖来为大脑和肌肉提供能量。令人惊讶的是,尽管存在大量热量不足,CGM 数据显示血糖水平保持稳定并在正常范围内,这表明身体在压力下维持体内平衡的卓越能力。

鸢尾素释放:该研究还发现鸢尾素(一种与脂肪代谢相关的肌肉激素(肌因子))显着增加(p = 0.0160),这表明极限运动会刺激适应性代谢重塑。

研究中检查的另一种激素 GLP-1 在运动前后没有显示出显着影响,进一步凸显了极限耐力训练的不同激素反应。

对超耐力恢复的影响

本研究注意到超级马拉松跑步引起的代谢和结构完整性的严重破坏,并得到了 CKM 和 LDH(肌肉损伤标志物)显着增加以及赛后 GASE 水平增加(据报道恶心、食欲不振、肌肉疼痛和疲劳增加)的观察结果的支持。

未来的营养方案可能应该强调均衡的碳水化合物、脂肪和蛋白质策略,包括摄入足够的蛋白质以支持肌肉的弹性和恢复,同时保持足够的碳水化合物供应以稳定能量供应和内分泌功能,从而不仅提高运动表现,而且改善生理健康。


资料来源:

Journal reference:
  • John, L., Munk, M., Bizjak, R., Schulz, S. V., Witzel, J., Engler, H., Siebers, C., Siebers, M., Kirsten, J., Grau, M., & Bizjak, D. A. (2024). Does Distance Matter? Metabolic and Muscular Challenges of a Non-Stop Ultramarathon with Sub-Analysis Depending on Running Distance. Nutrients, 17(23), 3801. DOI: 10.3390/nu17233801, https://www.mdpi.com/2072-6643/17/23/3801