En ny undersøgelse viser, at selv eliteatleter i udholdenhedssport støder hoved hårdt imod et loft når det handler om vores stofskifte, der er den måde kroppen løbende håndterer energi.
Forskere har længe haft mistanke om, at der findes en teoretisk grænse for, hvor meget energi menneskekroppen kan forbruge. Men eliteatleter i udholdenhedssport presser konstant disse biologiske grænser. Nu antyder en ny undersøgelse, der har fulgt ultramaratonløbere i op til et år, et svar.
Er der en grænse for vores stofskifte?
Forskningen, der er udgivet i Current Biology, viser, at ultramaratonløbere kan forbrænde svimlende 11.000 kalorier om dagen under konkurrence. Men de kan ikke holde det tempo særligt længe — og de betaler en pris for forsøget. Resultaterne peger mod en biologisk grænse, som selv verdens mest veltrænede atleter tilsyneladende ikke kan bryde.
”Jeg fornemmer, at mange blev overraskede,” siger medforfatter Andrew Best, biologisk antropolog ved Massachusetts College of Liberal Arts og selv maratonløber. ”Jeg blev også overrasket … Vi havde en deltager, der løb 4.500 miles om året i ujævnt terræn — og han lå stadig et godt stykke under grænsen.”
Studiet bygger på årtiers forskning i at bestemme kroppens metaboliske loft — den maksimale, vedvarende mængde kalorier, kroppen kan tåle at forbrænde.
Grundlæggende forskning fra 1980’erne og 1990’erne baseret på det 23 dage lange etapeløb Tour de France fastsatte loftet til fire til fem gange en persons basale stofskifte (BMR), altså den energi, kroppen bruger i hvile.
Men senere studier fra kortere løb viste, at udholdenhedsatleter når op på 9,4 gange BMR i løbet af en 11-timers Ironman og 8,5 gange BMR i løbet af et 25-timers ultramaraton. I 2019 foreslog forskere, at det metaboliske loft afhænger af varigheden: meget høj forbrænding er mulig i kortere tid, men det gennemsnitlige stofskifte kan ikke overstige 2,5 gange BMR over trænings- og konkurrenceperioder på 28 uger eller længere.
Gennemsnitsmennesker og motionsløbere kommer aldrig i nærheden af den tilsyneladende grænse, som svarer til cirka 3.750 kalorier om dagen for en slank person på ca. 68 kilo. ”Formålet med undersøgelsen var netop at teste 2,5-gange-hypotesen hos en gruppe mennesker, der i teorien burde være i stand til at bryde loftet,” udtaler Best.
Målte stofskiftet hos udholdenhedsatleter i et år
I studiet Ultra-endurance athletes and their metabolic ceiling fulgte forskerne fra Massachusetts College 12 mandlige og to kvindelige ultraudholdenhedsatleter igennem et år — hvilket gør studiet til den længstvarende undersøgelse af sin slags. De fleste deltagere var professionelle atleter. Ti konkurrerede primært i ultramaraton, mens flere andre specialiserede sig i Ironman, flerdages triatlon og cykelløb.
De fjorten ultraudholdenhedsatleter blev fulgt over et år. Deltagerne drak vand beriget med deuterium og oxygen-18, og ved at følge, hvor hurtigt disse isotoper forlod kroppen gennem urin, kunne forskerne beregne, hvor meget kuldioxid atleterne udåndede — og dermed estimere deres kalorieforbrug.
Under flerdages løb forbrændte atleterne seks til syv gange deres basale stofskifte — den minimale mængde kalorier kroppen behøver for at opretholde livsvigtige funktioner — svarende til omkring 7.000 til 8.000 kalorier om dagen. Men det viste sig, at denne form for kalorieforbrænding ikke kan opretholdes på længere sigt. Over en periode på 30 eller 52 uger lå atleternes forbrænding tættere på 2,5 gange deres basale stofskifte.
Best siger: ”Hvis du overskrider loftet i korte perioder, går det fint. Det kan kroppen kompensere for senere, men på lang sigt er det ikke holdbart, fordi kroppen begynder at nedbryde sit eget væv, og du vil skrumpe”.
Der har altså en pris, at holde sig tæt på det metaboliske loft, hvilket også bekræftes af Amanda McGrosky, evolutionsantropolog ved Elon University, som ikke deltog i det omtalte studie. Hvilke specifikke funktioner kroppen ofrer under ekstrem fysisk belastning, er stadig noget der skal undersøges mere indgående, men McGrosky peger på tidlig forskning, der tyder på, at kroppen kompenserer ved at sænke fordøjelsen, svække immunforsvaret og midlertidigt mindske hjernens volumen. Der er også tegn på, at kroppen investerer mindre energi i seksuel lyst og reproduktion efter lange løb.
Det kræver også en temmelig stor indsats at nå op de 2,5 BMR. Gennemsnitlig løb deltagerne omkring 11 miles (ca. 18 kilometer) om dagen i et helt år for at nå de 2,5 BMR — og de fleste mennesker ville blive skadet længe før nogen form for energimæssig grænse blev relevant.
Forskerne fandt også, at når atleterne nærmede sig dette loft, begrænsede de ubevidst energiforbruget andre steder ved at reducere aktiviteter som gang eller små bevægelser.
Kan kroppen trænes til at overstige grænsen
Eksperter påpeger, at undersøgelsen bygger på et lille deltagerantal. Hvis det foreslåede metaboliske loft faktisk repræsenterer en reel menneskelig grænse, kan atleter have gavn af at vide, hvor tæt de kommer på den under træning og konkurrence, siger Bryce Carlson, tidligere antropologiprofessor og verdensrekordindehavende ultraudholdenhedsatlet, som heller ikke deltog i studiet. Han mener, at næste skridt er at identificere mekanismen bag loftet og undersøge, om atleter kan træne kroppen til at nærme sig det endnu mere.
Det er muligt, at denne energigrænse er højere end det, forskerne observerede i studiet. Carlson og andre mener, at det metaboliske loft i sin kerne afspejler en grænse for fordøjelse og næringsoptag, som forsyner kroppens muskler. Samtidig betyder fremskridt inden for sportsernæring, at atleter kan forbrænde flere kalorier end nogensinde — nogle af nutidens bedste ultraløbere kan indtage omkring 500 kalorier i timen i 15 timer.
Lige nu kan forskerne kun gætte. ”Er det en absolut menneskelig grænse, vi aldrig kan overskride?” spørger Carlson. ”Eller er det en grænse, der kun gælder historisk — som vi bare endnu ikke har brudt?”
Læs også om hvorfor du ikke altid skal stole på dit smartwatch her
