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Bei extremer Belastung

Forscher überrascht! Das passiert im Gehirn eines Marathonläufers

Laut eine neuen Studie dient offenbar auch das Gehirn von Marathonläufern als Energiequelle
Laut einer neuen Studie dient offenbar auch das Gehirn von Marathonläufern als Energiequelle Foto: Getty Images
Martin Lewicki
Freier Autor

2. April 2025, 15:55 Uhr | Lesezeit: 5 Minuten

Grundsätzlich gilt Ausdauersport als eine gesunde Art, um sich vor Wohlstandskrankheiten zu schützen. Allerdings sollte man es auch hier nicht übertreiben, wie Experten immer wieder raten. Was bei extremen Laufeinheiten passiert, zeigt eine aktuelle Studie am Beispiel von Marathonläufern: Deren Gehirn von verdaut sich offenbar selbst, wenn ihr Körper aushungert!

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Regelmäßiges Sporttreiben hat unzählige positive Benefits für unsere Gesundheit. Insbesondere Ausdauersport wie Schwimmen, Laufen oder Radfahren stärken das Herzkreislaufsystem, schützen vor hohem Blutdruck, verbessern Blutfettwerte, stärken unsere Stressresistenz und heben sogar die Stimmung – um nur einige der positiven Aspekte zu nennen.1 Doch wie bei allem sollte man es auch hier nicht übertreiben. Es gibt nämlich wissenschaftliche Hinweise darauf, dass bei sehr langen Ausdauereinheiten wie einem Marathonlauf das Gehirn anfängt, sein eigenes Fettgewebe zu verdauen und es als Energiequelle zu nutzen. Und das kann negative Folgen haben.

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Das Gehirn hat eigentlich keinen Fettspeicher – hat man bislang angenommen

Es ist immer wieder erstaunlich, welche neuen Erkenntnisse Forscher über unsere Körper gewinnen. Beim Ausdauersport war bislang klar, dass der Körper anfängt, die Fettreserven anzuzapfen, wenn unsere Kohlenhydratspeicher (Glykogenspeicher) aufgebraucht sind. Ein Effekt, den viele Menschen nutzen, um abzunehmen oder um Muskeln zu definieren. Das Gehirn selbst verfügt jedoch über keine Fettspeicher, die genutzt werden könnten – hat man bislang angenommen. Das mit dem Fettspeicher stimmt zwar weiterhin, dennoch wird offenbar Fettgewebe im Gehirn abgebaut, wenn der Körper ausgehungert ist. Das haben nun spanische Forscher in einer aktuellen Studie mit Marathonläufern gezeigt.2

So lief die Studie ab

Um herauszufinden, wie sich eine extreme Ausdauerbelastung auf Menschen auswirkt wurden für die Studie Marathonläufer rekrutiert. Von den zehn freiwilligen Teilnehmern waren acht männlich und zwei weiblich. Die Probanden waren im Alter zwischen 45 und 73 Jahren und gut trainiert. Um festzustellen, wie sich die Ausdauerbelastung auf das Gehirn der Marathonläufer auswirkt, führte man MRT-Scans durch.

  • Die ersten MRT-Scans wurden 24 bis 48 Stunden vor und nach einem Marathon durchgeführt.
  • Die zweiten MRT-Scans wurden zwei Wochen nach dem Marathon vorgenommen.
  • Die dritten und letzten MRT-Scans wurden zwei Monate nach dem Marathon durchgeführt.

Weniger Fettgewebe im Gehirn der Marathonläufer nach einem Wettkampf

Die Auswertung der MRT-Scans ergab, dass nach dem Marathonlauf eine deutliche Veränderung der Marker für Myelin in der weißen Substanz des Gehirns stattgefunden hatte. Als weiße Substanz bezeichnet man Anteile des Zentralnervensystems, die überwiegend aus Leitungsbahnen bzw. Nervenfasern bestehen. Dazu gehört auch Myelin. Es handelt sich hierbei um eine isolierende Schicht, die sich um die Fortsätze, die Nervenzellen verbinden, auch Axone genannt, herum befindet.3 Myelin sorgt vor allem für eine schnelle Weiterleitung von elektrischen Signalen zwischen Nervenzellen. Und es besteht zum Großteil aus Fett.

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Im Gehirn der Marathonläufer waren 24 bis 48 Stunden nach dem Marathon deutlich geringere Mengen an Myelin vorhanden. Insbesondere in Gehirnregionen, die für Motorik und Koordination sowie für sensorische und emotionale Regulation zuständig sind.

Doch bereits zwei Wochen nach dem Marathon stieg die Menge an Myelin im Gehirn wieder an. Ein Zeichen dafür, dass sich die signalübertragende Schicht zwischen den Nervenzellen erholte. Zwei Monate nach dem Lauf hatte sich das Myelin bei sechs der zehn Teilnehmer wieder vollständig regeneriert.

Myelin dient offenbar als eine Art Energiespeicher

In der Studienauswertung kommen die Forscher zu dem Schluss, dass Myelin offenbar als Energiespeicher dient, der aber erst dann angezapft wird, wenn die üblichen Hirnnährstoffe knapp sind. Sie bezeichnen es als eine Art metabolisches „Sicherheitsnetz“, das einem vorübergehend „ausgehungerten“ Gehirn ermöglicht, Energie aus einer bestimmten Gehirnregion zu ziehen, ohne einen großen Schaden anzurichten. Und weil sich das Myelin offenbar zurückbildet, sind laut aktuellem Wissensstand wohl keine Langzeitfolgen zu befürchten. Die Forscher nennen ihre Hypothese „metabolische Myelinplastizität“.

Obwohl es sich bei dieser Studie um eine kleine Stichprobe mit lediglich zehn Teilnehmern handelt, gibt es eine weitere Studie an Mäusen, die diese Hypothese unterstützt.4 Auch hier haben die Forscher festgestellt, dass Myelin als Fettreserve genutzt werden kann, wenn Glukose im Gehirn von Säugetieren knapp wird.

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Negative Folgen des Abbaus von Myelin

Laut der Studienergebnisse bildet sich das Myelin nach ein paar Wochen wieder zurück, nachdem es als Energiespeicher genutzt wurde. Dennoch hat die geringe Menge an Myelin im Gehirn zumindest kurzzeitig negative Folgen. So zeigten frühere Untersuchungen, dass Marathonläufer direkt nach dem Lauf kognitive Beeinträchtigungen hatten.5 Sie wiesen deutlich langsamere Reaktionszeiten auf und schnitten bei Gedächtnistests schlechter ab. Allerdings verbessert sich die kognitive Leistung relativ schnell nach der Erholung.

Myelin ist wichtig für die Funktion des Nervensystems. Ein erheblicher und vor allem dauerhafter Abbau wird mit diversen neurologischen Erkrankungen in Verbindung gebracht. Darunter Multiple Sklerose und Demenz. Deswegen stellt sich die Frage, ob Ausdauersportler, die häufig Marathons laufen oder andere, extrem zehrende Sportarten ausüben, nicht doch Langzeitschäden im Gehirn davontragen könnten. Um darauf eine Antwort zu finden, braucht sind jedoch größere Langzeitstudien erforderlich.

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Quellen

  1. Internisten im Netz: Positive Auswirkungen von Ausdauersport (aufgerufen am 2.4.2025) ↩︎
  2. Ramos-Cabrer, P., Cabrera-Zubizarreta, A., Padrom, D., et al. (2025). Reversible reduction in brain myelin content upon marathon running. Nature Metabolism. ↩︎
  3. Universität Würzburg: Neurodegeneration bei Myelin-Erkrankungen - Kein Myelin ist besser als schlechtes Myelin (aufgerufen am 2.4.2025) ↩︎
  4. Asadollahi, E., Trevisiol, A., Saab, A.S., et al. (2024). Oligodendroglial fatty acid metabolism as a central nervous system energy reserve. Nature Neutroscience. ↩︎
  5. Perrotta, A.S., Jeklin, A.T., Bredin, S.S.D., et al. (2022). Effect of an Ultra-Endurance Event on Cardiovascular Function and Cognitive Performance in Marathon Runners. Frontiers in Physiology. ↩︎

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