Übertraining: Verstehen Sie, was passiert, wenn wir zu viel trainieren

Übermäßige körperliche Betätigung, insbesondere ohne ausreichende Ruhepausen, kann dem menschlichen Körper verschiedene Schäden zufügen. In schwereren Fällen kann sich dieser Zustand zum sogenannten Übertrainingssyndrom entwickeln, das durch Leistungs- und Appetitverlust, chronische Müdigkeit, Muskelschmerzen, vermehrte Verletzungen sowie Veränderungen des Immunsystems und des Stoffwechsels gekennzeichnet ist.

Eine im Fachjournal „Molecular Metabolism “ veröffentlichte Studie weist auf die übermäßige Expression eines Proteins als Ursache des Syndroms hin.

Eine Gruppe unter der Leitung von Forschern der Fakultät für angewandte Wissenschaften der staatlichen Universität von Campinas (FCA-Unicamp) in Limeira zeigte, dass Mäuse, die einem übermäßigen Training ausgesetzt waren, Leistungsverlust, Müdigkeit und sogar Verhaltenssymptome aufwiesen (z. B. Inaktivität unter Stress und vermehrtes Putzverhalten), während gleichzeitig das Protein PARP1 in der Skelettmuskulatur überexprimiert wurde.

„Das Protein wird bei Stress im Organismus aktiviert und verhindert so den Zelltod. Es wurde bereits als erhöhte Konzentration in der Skelettmuskulatur bei Übergewicht und Muskeldystrophie beschrieben. Wir haben bestätigt, dass seine Hyperaktivierung mit Muskelschäden durch übermäßiges Training zusammenhängt“, erklärt Barbara Crisol, die die Arbeit im Rahmen ihrer Promotion am FCA-Unicamp mit einem Stipendium der FAPESP durchgeführt hat.

Die Studie ist Teil eines Projekts, das von Eduardo Ropelle, Professor am FCA-Unicamp, koordiniert wird.

Es gibt keine spezifische Behandlung für das Übertrainingssyndrom außer einer teilweisen oder vollständigen Unterbrechung des Trainings für Wochen oder sogar Monate. Während es sich besonders schädlich auf die Karriere von Profisportlern auswirken kann, betreffen die Symptome auch Nichtsportler.

In der Studie beobachteten die Forscher, dass Mäuse, die mit einem Medikament behandelt wurden, das die PARP1-Aktivität hemmt, nach der Durchführung eines exzessiven körperlichen Trainingsprotokolls weder einen Leistungsabfall noch andere Symptome von Übertraining aufwiesen.

Bei Brust- und Eierstocktumoren hemmt das in der Studie verwendete Medikament namens Olaparib die Aktivität von PARP1 und erleichtert so das Absterben von Krebszellen. Bei Tieren verhinderte das Medikament eine Hyperaktivierung des Proteins im Muskel und verhinderte so ein Übertraining .

„Erstmals wurde ein pharmakologischer Wirkstoff entwickelt, der Übertraining verhindern kann. Dies war einer der wichtigsten Fortschritte der Studie. Es ist jedoch wichtig klarzustellen, dass es sich nicht um ein Medikament handelt, das für diesen Zweck eingesetzt werden kann, da es verschiedene Nebenwirkungen hat, darunter die Unterdrückung des Immunsystems“, warnt Ropelle.

Forscher suchen nach einer natürlichen Verbindung, die die Produktion von PARP1 im Muskel reduzieren und somit Übertraining verhindern oder behandeln kann.

Menschen

Zusätzlich zu den Analysen mit Mäusen, die in Limeira ein experimentelles Modell des Übertrainings durchführten, wurde ein weiterer Teil der Studie mit Menschen an der Schwedischen Schule für Sport- und Gesundheitswissenschaften in Stockholm durchgeführt. Dort unterzogen Forscher eine Gruppe gesunder Freiwilliger einem dreiwöchigen hochintensiven Intervalltraining (HIIT).

Die Forscher erhöhten die Anzahl der Trainingseinheiten im Laufe der Wochen und verkürzten gleichzeitig die Erholungszeit zwischen den Einheiten. Die Idee bestand darin, einen Zustand des Übertrainings zu simulieren. Anschließend wurden Muskelbiopsien der Freiwilligen analysiert.

„Es ist nicht einfach, Daten zum Thema Übertraining beim Menschen zu erhalten, insbesondere weil es unethisch wäre, diesen Zustand bei Menschen zu erzeugen. Daher ähnelt dieses Protokoll dem, was in den Muskeln von Menschen nach Übertraining passieren könnte“, sagt Crisol, der derzeit als Postdoktorand am Centre de Recherche en Myologie in Frankreich forscht, das sich der Erforschung von Muskelerkrankungen widmet.

Die Analysen zeigten, dass das Trainingsprotokoll die Glukosetoleranz, die mitochondriale Funktion (im Zusammenhang mit der Energieproduktion in der Zelle) und die körperliche Leistungsfähigkeit am Ende der dritten Trainingswoche verringerte.

Diese Ergebnisse wurden von der europäischen Gruppe erstmals in der Zeitschrift Cell Metabolism veröffentlicht .

Bei seiner eigenen Analyse der Daten, die er mit Unterstützung von FAPESP während eines Praktikums an der schwedischen Einrichtung durchführte, stellte Crisol fest, dass übermäßiges Training bei gesunden Personen die sogenannte Parylierung im Muskel verstärkte, ein Phänomen, das auf die Aktivität von PARP1 in den Zellen zurückzuführen ist.

Der Befund steht im Einklang mit einer Reihe von Erkenntnissen über die Beziehung zwischen Protein und Muskelzustand. Hohe PARP1-Konzentrationen wurden beispielsweise in den Muskeln von Menschen mit Duchenne-Muskeldystrophie festgestellt, einer genetischen Erkrankung , die hauptsächlich Kinder betrifft.

Protein wird auch mit Fettleibigkeit und Kachexie in Verbindung gebracht, wobei es sich bei Kachexie um ein Syndrom handelt, das bei Patienten, die sich einer Krebsbehandlung unterziehen, zu Muskelschwund führt. Hohe PARP1-Werte wurden auch bei Sepsis festgestellt. Die Suche nach Verbindungen, die das Protein ohne Nebenwirkungen hemmen können, könnte daher für die Behandlung verschiedener Erkrankungen von Nutzen sein.

„ Übertraining schwächt einen Menschen erheblich, auch psychisch. Bei Mäusen haben wir gesehen, dass die Expression des Proteins in dieser Hinsicht einen Unterschied macht. Die Auswirkungen mit einer Verbindung zu verhindern oder zu mildern, wäre sehr hilfreich“, so Ropelle abschließend.

Die Arbeit wurde außerdem von FAPESP durch drei weitere Projekte (13/07607-8, 21/08354-2 und 22/08930-6) unterstützt.

Den Artikel „ Übermäßiges Training führt zu einer Aktivierung der Poly(ADP-Ribose)-Polymerase-1 und einer globalen Protein-PARylierung, die zu Muskelfunktionsstörungen und Leistungseinbußen führt“ finden Sie unter: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212877825000420 .

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