Ultra-Ausdauersportler vollbringen physische Höchstleistungen, doch auch ihre Energie hat eine biologische Grenze. Forschende stellen jetzt fest, dass der Kalorienverbrauch der Sportler langfristig das 2,5-Fache des Grundumsatzes nicht überschreitet. Die Ergebnisse werfen ein neues Licht auf die Belastbarkeit des menschlichen Körpers.

Weit, weiter, am weitesten: Wenn Ultraläufer ihre Schuhe schnüren, laufen sie meist für viele Stunden, teilweise sogar über Tage und Wochen hinweg. Für Körper und Geist ist das eine absolute Höchstleistung, die die Grenze der Ausdauer- und Leistungsfähigkeit immer wieder neu auslotet.Ein Team des Massachusetts College of Liberal Arts und der Duke University hat diese Grenzen nun in einer im Fachmagazin "Current Biology" veröffentlichten Studie genauer definiert.

Dafür untersuchte das Team die Obergrenze des Stoffwechsels der Sportler: Wie viele Kalorien kann der Körper während der Wettkampfphase und im Durchschnitt über einen längerfristigen Zeitraum von bis zu einem Jahr verbrennen?

"Wir wollten wissen, ob eine Gruppe von wirklich wettbewerbsfähigen Ultra-Sportlern in der Lage ist, die Stoffwechselgrenze zu durchbrechen", erklärt Studienautor Andrew Best. Für die Studie hat der Anthropologe insgesamt 14 Wettkampf-Ausdauerathleten untersucht, vor allem aus dem Bereich des Ultra-Laufens, aber auch Radfahrer und Triathleten.

Was man schon wusste

Bereits bekannt ist: Über einen kurzen Zeitraum hinweg können Menschen teilweise das Zehnfache von dem verbrennen, was ihr Stoffwechsel im Ruhezustand verbraucht. Und auch hoch trainierte Ultra-Athleten würden während mehrtägiger Rennen das Sechs- bis Siebenfache ihres Grundumsatzes verbrennen, schreibt das Team.

Die Forschenden beziehen sich, wenn sie von Grundumsatz (Englisch: Basic Metabolic Rate) schreiben, auf den Ruheenergieverbrauch, den der Körper nur für das Aufrechterhalten von Lebensfunktionen wie Atmen hat - also noch ohne jegliche körperliche Aktivität.

Das funktioniere aber nicht unendlich lange, erklärt Andrew Best vom Massachusetts College of Liberal Arts. Würde der Kalorienverbrauch auch nach einem Wettkampf so hoch bleiben, hätte es schwerwiegende Folgen für die Athleten: "Wenn man die Obergrenze für kurze Zeit überschreitet, ist das in Ordnung und man kann es später wieder ausgleichen. Aber auf lange Sicht ist das nicht nachhaltig, weil der Körper beginnen würde, Gewebe abzubauen."

Metabolische Obergrenze

Deshalb versuchten die Forschenden herauszufinden, wo die durchschnittliche Obergrenze über einen Zeitraum von bis zu 52 Wochen liegt, und schlossen so auch Trainings- und Erholungszeiten in die Untersuchung ein. Ihre Erkenntnis: "Der maximale tägliche Energieverbrauch des Menschen ist in der Regel durch eine metabolische Obergrenze begrenzt. Innerhalb des Untersuchungszeitraums von 52 Wochen überschreitet der Energieverbrauch der Ultrasportler durchschnittlich das 2,4- bis 2,5-Fache des Grundumsatzes nicht." Auch extreme Ausdauerleistungen haben also eine natürliche biologische Grenze.

Wie genau sich die Werte entwickeln, hänge aber auch vom individuellen Körperbau eines Sportlers ab. Generell gilt: Um den Energiebedarf zu decken, spare der Körper in solchen Situationen an anderen Stellen, erklären die Studienautoren: "Wir fanden Hinweise darauf, dass alle nicht mit dem Laufen verbundenen Aktivitäten während Wettkämpfen stark reduziert sind." Auch andere Körperfunktionen könnten davon betroffen sein, beispielsweise habe man bei einigen Ultraläufern einen niedrigeren Testosteronspiegel festgestellt, so das Team weiter.

"Ermüdungserscheinungen sparen Kalorien"

Und Andrew Best ergänzt: "All diese Ermüdungserscheinungen, die wir spüren, sparen Kalorien." Das Team hofft, dass die Erkenntnisse helfen, körperliche Grenzen besser zu verstehen und langfristig die Gesundheit und Leistungsfähigkeit von Ausdauersportlern zu fördern.

Für Freizeitsportler bieten die Ergebnisse übrigens keine Ausrede: Die Angst, der Körper würde nach einem kurzen Besuch im Fitnessstudio wichtige andere Prozesse herunterfahren, sei unbegründet: "Um das 2,5-Fache des Grundumsatzes des Stoffwechsels zu erreichen, müsste man ein Jahr lang durchschnittlich rund 18 Kilometer pro Tag laufen. Die meisten Menschen, mich eingeschlossen, würden sich verletzen, bevor irgendeine Art von Energiegrenze zum Tragen kommt", so Best.

Wie viel Menschen durchschnittlich verbrauchen

Bei erwachsenen Frauen geht man der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) zufolge von einem durchschnittlichen Energiebedarf von etwa 1800 bis 2500 Kilokalorien aus, bei Männern um die 500 Kilokalorien mehr, jeweils abhängig von der körperlichen Aktivität sowie Alter und Gewicht.

Für den Ruheenergieverbrauch geht die DGE für eine 40-jährige Frau mit einem Gewicht von 60 Kilogramm etwa von 1300 Kilokalorien aus, bei einem 40-jährigen, 71 Kilogramm schweren Mann von etwas mehr als 1600 Kilokalorien.