Die Grenze menschlicher Ausdauer
US-Forscher untersuchten Ultradistanzathleten und fanden einen limitierenden Faktor: Auf Dauer scheint es unmöglich, dem Körper mehr als das 2,5-Fache des Grundumsatzes an Energie zuzuführen.
Am kommenden Dienstag beginnt in den USA wieder das längste Radrennen der Welt, das Race Across America (RAAM). Favorit für die knapp 5000 Kilometer lange Strecke mit 35.000 Höhenmetern ist der Österreicher Christoph Strasser, der auch den Streckenrekord hält: Er benötigte 2014 sieben Tage und knapp 16 Stunden. Das machte damals einen Schnitt von etwas über 26 km/h.
Man kann es aber noch ärger treiben – indem man nämlich die gesamte Strecke läuft. Das hat der US-Amerikaner Pete Kostelnick im Jahr 2016 in einer Rekordzeit geschafft: Er brauchte für die knapp 5000 Kilometer etwas über 46 Tage und lief im Schnitt 116 Kilometer pro Tag.
Ein Jahr zuvor wurden einige Teilnehmer dieses verrückten Rennens quer durch die USA wissenschaftlich untersucht: Ein Team um Herman Pontzer (Duke University) und John Speakman (University of Aberdeen) wollte herausfinden, wo die absoluten Grenzen der Ausdauerleistungen beim Menschen liegen – und was die limitierenden Faktoren sind.
Alles nur Kopfsache?
Eine gängige These lautet, dass alles nur Kopfsache ist. Doch es gibt natürlich auch physiologische Grenzen: Niemand kann in vollstem Sprinttempo auch eine Minute lang laufen, geschweige denn eine Stunde. Sprinter rennen mit anaerober Oxidation, geraten schnell in sogenannte Sauerstoffschuld. Deshalb sind Langstreckenläufer im Modus der aeroben Oxidation unterwegs.
Wie aber sieht es auf der Ultralangstrecke aus? Gibt es physiologische Beschränkungen, wenn Ausdauerleistungen – wie beim Lauf quer durch die USA – wochenoder monatelang aufrechterhalten werden müssen?
Aus bisherigen Studien wusste man bereits, dass trainierte Spitzenathleten bei extremen Ausdauerleistungen ihren Grundumsatz mehrere Tage lang in etwa verfünffachen können. Doch wie lange das klappt, war bisher unklar.
Daten von sechs Läufern
Für ihre Studie im Fachblatt Science Advances maß die Gruppe um Pontzer den Energieverbrauch von sechs Läufern, die an dem Rennen quer durch die USA teilnahmen – zum einen vor dem Rennen im Ruhezustand und zum anderen während des Wettbewerbs. Zu Vergleichszwecken analysierten sie die Daten von Athleten, die an Triathlons, 160 Kilometer langen Ultramarathons, der Tour de France oder mehrere Wochen lang dauernden Arktisexpeditionen teilgenommen hatten.
Die gesammelten Informationen lieferten ein eindeutiges Ergebnis, nämlich eine L-förmige Kurve: Der Energieverbrauch schwächte sich nach ziemlich genau 20 Tagen extremer Ausdauerleistung ab und pendelte sich bei etwa dem 2,5-Fachen des Grundumsatzes ein. Mit anderen Worten: Ab der vierten Woche Dauermarathonlauf verbrannten die Athleten rund 600 Kilokalorien weniger pro Tag als erwartet. Hätten sie den Energieaufwand der ersten 20 Tage fortgesetzt, wäre das Körpergewebe zur Energiegewinnung herangezogen und geschädigt worden (wie das etwa bei besonders weit fliegenden Zugvögeln passiert).
Für den evolutionären Anthropologen Pontzer ist damit klar, dass letztlich die Verdauung bei extremen wochenlangen Ausdauerleistungen den limitierenden Faktor darstellt: Wir können durch Ernährung langfristig nicht so viel Energie bereitstellen, um mehr als den 2,5-fachen Grundenergieumsatz dauerhaft durchzuhalten. Das wissen die Ultraausdauerathleten natürlich – und essen sich vor tage- beziehungsweise wochenlangen Wettbewerben zusätzliche Fettreserven an.
Im zweiten Teil ihrer Studie untersuchten die Forscher dann aber auch noch, wie der Grundumsatz bei Schwangeren aussieht, und kamen dabei auf durchaus ähnliche Werte wie bei Ausdauerathleten, die bei der Tour de France antreten: „Schwangerschaft und extreme Ausdauerleistungen laufen im Grunde nach den gleichen Stoffwechselregeln ab“, resümiert Pontzer. „Das zeigt zugleich, wie unglaublich anstrengend eine Schwangerschaft für den Körper ist.“