Ultramarathon

Forscher finden keine dauerhaften Schäden

Extreme Laufbelastungen führen bei durchtrainierten Sportlern zu keinen dauerhaften Schäden an den Gelenken. Vielmehr zeigt der Knorpel der Fuß- und Sprunggelenke auch während des Laufens ein erstaunliches Potenzial zur Regeneration.

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Dr. Uwe Schütz (li.) und Dr. Christian Billich vor dem mobilen MRT.

Dr. Uwe Schütz (li.) und Dr. Christian Billich vor dem mobilen MRT.

© Universitätsklinikum Ulm

ULM. Daten von Extremsportlern geben tiefe Einblicke, wie sich die Belastungen auf den menschlichen Körper auswirken, berichtet ein Team um Dr. Uwe Schütz aus der Klinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie am Universitätsklinikum Ulm.

 Die Mediziner und Wissenschaftler haben Teilnehmer des Transeuropa-Laufs von 2009 mit einem mobilen Kernspingerät (MRT) während des Wettlaufs regelmäßig untersucht, heißt es in einer Mitteilung der Universitätsklinik. Bei dem Ultramarathon waren die Sportler binnen 64 Tagen knapp 4488 Kilometer von Bari in Süditalien bis zum Nordkap gelaufen.

Die Ulmer Wissenschaftler fertigten dabei nicht nur MRT-Aufnahmen an, sie haben auch täglich die Temperatur und Hautfaltendicke der Sportler gemessen. Hinzu kam die Entnahme von Urin- und Blutproben.

67 Sportlerinnen und Sportler aus zwölf Nationen hatten an dem Rennen teigenommen, 45 davon die Strecke geschafft. Alle hatten täglich zwischen 44 und 95 Kilometern laufend zurückgelegt.

Das Hauptaugenmerk der Forscher lag auf den Auswirkungen der Belastungen auf die Gelenke. Es ergab sich dabei die besondere Möglichkeit, die Veränderungsprozesse bei den Sportlern lückenlos feststellen zu können. Normalerweise würden in Studien nämlich nur Vorher-Nachher-Befunde erhoben, heißt es in der Mitteilung weiter.

Alle drei bis vier Tage wurden die Teilnehmer untersucht. "Die MRT-Aufnahmen, die wir in unserem eigens mitgeführten Lkw anfertigten, zeigten schnell, dass die Gelenke auf die Strapazen signifikant reagierten", erläutert Schütz auf der Website der Radiological Society of North Amerca.

"Es kam auf den ersten 1500 Kilometern in allen Gelenken zu einer Zunahme der sogenannten T2-gewichteten Signale. Darunter ist ein Marker zu verstehen, der eine Störung im Knorpel anzeigt", so Schütz weiter. Von dieser Beobachtung nimmt er lediglich die Kniescheibe aus, da dieses Teilgelenk des Kniegelenkes beim Laufen auf der Ebene keine relevante Belastung erfährt.

Was bedeutet die T2-Zunahme?

Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass aufgrund der Extrembelastung der Verlauf der oberflächlichen Kollagenfasern gestört wurde und durch teilweise Zerstörung von Knorpelmatrixproteinen der Wassergehalt des Knorpels zugenommen hatte. "Im Bereich des Sprunggelenks konnten wir einen T2-Anstieg um 20,9 Prozent feststellen, im Knöchel um 25,6 Prozent und im Bereich des Mittelfußes um 26,3 Prozent ", sagt Schütz.

Spitzenreiter sei das Femorotibialgelenk mit Werten bis zu 44 Prozent gewesen. Die Gelenke erholten sich dabei noch während des Extremlaufs. Je mehr Kilometer im Verlauf des "Transeuropa-Laufs" zurückgelegt wurden, umso mehr erholte sich der Gelenkknorpel, was eine neue und erstaunliche Beobachtung ist. Lediglich im Kniegelenk blieben die Werte erhöht.

"Wir hatten eigentlich erwartet, dass die Fußgelenke auf Dauer anfälliger sind, denn ihre Gelenkfläche ist kleiner, damit ist auch die Belastung pro Flächeneinheit größer", führt Schütz aus.

Knöcherne Strukturen insgesamt seien durch die enormen Belastungen tendenziell nicht in Mitleidenschaft gezogen worden, auch wenn es bei zwei Läufern zu Ermüdungsbrüchen im späteren Rennverlauf kam.

Graue Hirnsubstanz nimmt ab

"Die Auswertung der MRT-Aufnahmen zeigte zudem, dass das Volumen der grauen Hirnsubstanz bei den Sportlern am Ende der gut zwei Monate dauernden Extrembelastung im Durchschnitt um 6,1 Prozent zurückgegangen war. Dabei waren einige Hirnbereiche mehr und andere weniger betroffen", erläutert Schütz.

Doch der Wissenschaftler kann beruhigen: "Nach acht Monaten zeigten erneute MRT-Aufnahmen, dass sich die Hirnsignale der Ultraathleten wieder vollkommen erholt hatten" (BMC Medicine 2012; 10: 78).

Zum Vergleich: Im Verlauf natürlicher Alterungsprozesse kommt es durchschnittlich zu einem Rückgang der grauen Hirnsubstanz um 0,2 Prozent pro Jahr. Diese Atrophie des Gehirns ist unumkehrbar. "Und das ist der große Unterschied zu den Teilnehmern des Transeuropa-Laufs", bilanziert Schütz.

Es konnten bei den durchtrainierten Extremsportlern keine dauerhaften Hirnschädigungen festgestellt werden. Das beobachtete Phänomen der vorübergehenden Hirnvolumenreduktion kann nach Meinung von Hirnforschern vor allem dadurch erklärt werden, dass durch das ultralaufbedingte überdurchschnittlich hohe Energiedefizit, mit weitgehendem Aufbrauch relevanter Fettreserven des Körpers, auch das Gehirn versucht, Energie einzusparen. Offenbar werden daher die während eines solchen wochenlangen Transkontinentallaufes weniger benötigten Hirnareale vorübergehend "abschaltet". (eb/eis)

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