Das passiert beim Laufen im Körper

Björn-Ole ist beim Wings for Life Worldrun in München mitgelaufen. Hier erzählt er, was im Körper auf molekularer Ebene passiert, wenn man im Flow ist und was auf neuronaler Ebene im Kopf abgeht.

Was passiert beim Laufen im Körper? Foto: Björn-Ole Bast

Die Stiftung Wings for Life (WFL) setzt sich für die Rückenmarksforschung ein. Um Gelder zu sammeln und auf das Thema Querschnittslähmung aufmerksam zu machen, findet jährlich der WFL Worldrun statt – für mich eine Herzensangelegenheit. Das Besondere am WFL Wordrun: es ist keine Streckenlänge festgelegt. Und dafür gibt es auch einen guten Grund, denn in über 30 Städten auf der ganzen Welt starten über 70.000 Teilnehmer zeitgleich, um gegen das sogenannte Catchercar anzutreten.

Die Strecke ist auf 100km abgesteckt und eine halbe Stunde nach dem Start der Läufer startet in jeder Stadt ein Catchercar seine Aufholjagd. Dabei handelt es sich um ein Auto, das mit einer festgelegten Geschwindigkeit das Läuferfeld von hinten aufrollt. Es bildet somit eine Art Ziellinie. Jeder der eingeholt wird ist aus dem Rennen. Das verrückte daran ist, dass man so gegen Läufer auf der ganzen Welt antritt und keine festgelegte Distanz vor sich hat. Man flieht vor dem Ziel und fühlt sich verfolgt.


Vorbereitungen und das Event

Meinen Lauf möchte ich in München antreten. Die weiteste Strecke, die ich bisher gelaufen bin, war ca. 21km (Halbmarathon) lang. Für den WFL Worldrun nehme ich mir vor, die 30km-Marke zu knacken, bevor ich eingeholt werde.

Einen Tag vor dem Lauf komme ich in München an und mache ich mich auf den Weg in das Olympiastadion, um dort Startnummer und Co in Empfang zu nehmen. Da es besonders wichtig ist, vor solch einem langen Lauf seine Glykogenspeicher aufzufüllen, bekomme ich dazu auch noch eine Portion Pasta.

Nudeln, Kartoffeln und Müsli sind besonders gute Glykogenlieferanten. Dabei sollte man bereits einige Tage vor dem großen Tag damit beginnen, seine Ernährung auf diese Energieträger umzustellen. Denn in der Regel dauert es ungefähr 48 Stunden, bis die Speicher ausreichend gefüllt sind. Auf fettreiche Nahrung sollte in dieser Zeit vorwiegend verzichtet werden.

Der große Tag

Am nächsten Tag steht endlich der große Lauf an, auf den ich mich 364 Tage lang gefreut habe. Zuvor muss ich wieder ordentlich essen: Am Tag eines Wettkampfes sollte die letzte größere Mahlzeit drei bis vier Stunden vor dem Start eingenommen werden. Diese sollte nun vorwiegend aus Kohlenhydraten bestehen, wenig Ballaststoffe enthalten und viel Flüssigkeit liefern. Von da an sollte ein gewisser Spiegel des Blutzuckers gehalten werden, so dass man bis eine Stunde vor dem Start immer wieder kleinere Mengen Kohlenhydrate und Energieträger essen sollte. Optimal sind hier beispielsweise Bananen, Sportlerriegel oder Traubenzucker.

Würde man jetzt eine zu große Menge essen, so würde vor allem der Parasympathikus aktiviert, was dazu führen würde, dass ein größeres Blutvolumen in den gastrointestinalen Gefäßen zirkuliert, um die Nährstoffaufnahme zu optimieren. Das hätte zur Folge, dass die Muskeln nicht optimal perfundiert werden und der gedehnte Magen die Zwerchfellatmung einschränkt.

Ich halte mich an all diese Regeln, schlüpfe in meine Laufsachen und fahre unter dem grauen düsteren Himmel bei angenehmen 15 Grad Celsius zum Olympiapark, wo ich mich unter das 4000 kopfstarke Startfeld mische. Noch 20 Minuten bis zum Start. Ich überprüfe noch ein letztes Mal meine Schuhe. Diese sollten nicht zu eng, aber auch nicht zu locker geschnürt sein. Beim Kauf ist noch zu beachten, dass nach vorne hin etwas Platz ist, da sich der Fuß unter der Belastung erwärmt und auch ausdehnt - am besten ist es, sich in einem Fachgeschäft für Laufschuhe ausgiebig beraten zu lassen, denn mit dem falschen Schuh bringt das Laufen nur halb so viel Spaß.

Die Schuhe sitzen, die Doppelschleife auch. Es gibt nichts schlimmeres als einen offenen Schuh, der einen dazu zwingt anzuhalten und einen so aus einem gewissen „Autopilotmodus“ wirft.

3, 2, 1 … Start

„Peng!!“ Der Startschuss ist gefallen und das in 35 Städten weltweit. Langsam setzt sich das Feld in Bewegung.
Mit meinem Wissen aus Physik und Physiologie habe ich mich von den Rändern des Feldes ferngehalten. Nach dem Fåhraeus-Lindqvist-Effekt fließt ein Strom in der Mitte eines Gefäßes nämlich schneller, als im Randbereich - man spricht von dem sogenannten Axialstrom. Es zeigt sich, dass das auch für das Läuferfeld gilt. Schnell bin ich über die Startlinie und beginne meinen Lauf. Ich muss nun einen ordentlichen Vorsprung vor dem Catchercar erlangen. Aber ich darf es auch nicht zu schnell angehen lassen, da ich sonst von vornherein meine Glykogenspeicher entleere und dann bald einknicken könnte. Außerdem möchte ich verhindern, dass sich zu viel Laktat ansammelt und ich übersäuere.


Stoffwechsel unter Belastung

Ich möchte meinen Puls zunächst unter 170bpm halten und den Weg in eine ausgewogene Energiegewinnung finden. Der Energieumsatz des Körpers liegt beim Laufen bei einer kcal pro Kilogramm Körpergewicht. Bereits kurz nach dem Start ist mein Kreatinphosphatspeicher als erstes entleert. Das dauert in der Regel nur 20-30 Sekunden. Zur Überbrückung, in die Phase des aeroben Kohlenhydratabbaus, bedient sich mein Körper für 1-2 Minuten der anaeroben Glykolyse , bei der pro Molekül Glucose zwei ATP generiert werden.

Erst im Anschluss daran liefert die aerobe Glykolyse in Muskel und später auch der Leber genügend Energie (32 ATP pro Glucosemolekül netto), um den Körper für mehrere Minuten bis Stunden am Laufen zu halten. Nach bereits 2 Minuten schaltet sich dann auch schon der aerobe Fettsäureabbau per beta-Oxidation hinzu. Dabei ist der Anteil zunächst noch gering, nimmt aber mit der Belastungsdauer stetig zu und dominiert nach ca. 90 Minuten die Energiezufuhr. Bei optimalem Training und einer gut gewählten Belastungsintensität nutzt der Körper diese dabei noch intensiver und erreicht das Maximum schon früher, wodurch mir noch mehr Energie zur Verfügung steht.

Zudem ermöglicht mir das richtige Tempo bei der Herzfrequenz einen „steady state“ zu erreichen, bei dem ich unter der Dauerleistungsgrenze bleibe. Die Perfusion meiner Skelettmuskulatur steigt um das 15-20fache auf ca. 15l/min und mein trainiertes Herzminutenvolumen erhöht sich von ca. 5l/min auf ca. 20l/min.

Das Starterfeld entzerrt sich nun Stück für Stück, ich überprüfe wieder den Puls und merke an meiner kontrollierten, nicht zu schnellen aber dennoch verstärkten Atmung, dass ich auf dem besten Weg in den „steady state“ bin. Mein Atemminutenvolumen ist von 6-8l/min auf >100l/min angestiegen, um meinen Körper für die Energiebereitstellung mit genügend Sauerstoff zu versorgen. Hier sollte man unter der anaeroben Schwelle bleiben, um nicht in eine Laktatzidose abzurutschen. Es sollte nicht mehr Laktat anfallen, als das Herz unter der erhöhten Belastung verstoffwechseln kann.


„Kick im Kopf“ - neurologische Vorgänge

Ich lasse einen Kilometer nach dem anderen hinter mir, plötzlich nach ungefähr 20 Minuten schaltet mein Kopf ab und ich bin im „Autopilotmodus“. Manche Sportmediziner bezeichnen diesen Zustand auch als „Kick im Kopf" oder als „flow“. Meine Beine laufen nun einfach von alleine, der Kopf fühlt sich wie leer an. Dieser Zustand wird begleitet von einem extremen Glücksgefühl. Ich fühle mich, als könnte ich bis ans Ende der Welt laufen.

Ausgelöst wird dieser „flow“ durch einen plötzlichen und enormen Anstieg von Endorphinen, die Opioidrezeptoren besetzen und darüber hinaus den präfrontalen Kortex, zur Reduktion des zerebralen Energieverbrauchs, abschalten - daher fühlt sich mein Kopf wie leer an. Ich verliere das Gefühl für Raum und Zeit. Alles was zählt sind Puls, Atmung, Tempo und Laufstil. Besonders effektiv ist es, den Fuß immer unter der Körpermitte aufzusetzen. Das spart wertvolle Energie, ebenso wie die uns von der Natur gegebene Anatomie des Unterschenkels.

Die Achillessehne gleicht von der Funktion her einer Sprungfeder. Beim Auftreten wird sie durch das Gewicht des Körpers gespannt. Die Belastung, die die Feder spannt, liegt dabei im Bereich des dreifachen Körpergewichts – das entspricht beim durchschnittlichen Menschen über 2000N. Beim Abrollen wird die so aufgebaute Energie wieder freigegeben. Dabei gilt: je kürzer die Sehne, desto effektiver die Wirkung dieses Mechanismus.

Verpflegung während des Laufens

Ich erreiche die 15km Marke und trinke das erste Mal Wasser, um den Flüssigkeitshaushalt aufrecht zu erhalten. Pro Stunde verliert der Körper unter dieser Belastung 1-2 Liter Wasser. Eine ausgewogene Verpflegung während des Laufes ist somit essentiell. Dabei gibt es kein richtig oder falsch, jeder muss für sich die perfekte Einteilung finden.

In meinem Kopf macht sich kurz der Gedanke breit, dass ich noch einmal so weit laufen muss, um mein persönliches Ziel von 30km zu erreichen. Doch bevor ich länger darüber nachdenken kann, rutscht mein Cerebrum wieder in den Modus des Autopiloten. Einen Schritt vor den anderen denke ich.

Die Kilometer fliegen an mir vorbei, ich verpflege mich nun zu jeder Möglichkeit, die sich auftut mit Bananenstücken und Elektrolytgetränken. Juhuu, ich passiere ein großes Schild mit der Aufschrift „Halbmarathon-Distanz. Kaum bin ich daran vorbeigelaufen verspüre ich einen weiteren "Kick im Kopf“. Soweit wie jetzt bin ich noch nie gelaufen - das macht unglaublich Stolz und beflügelt einen mit neuer Energie.


Kilometer 23 …

Ab Kilometer 23 fällt es mir ganz plötzlich immer schwerer, die Füße vom nassen Asphalt abzuheben. Die ersten Muskel beginnen zu schmerzen, doch mein Wille ist stark. Meine Sinne folgen nur noch einem Tunnelblick und ich kämpfe mich weiter voran. Jetzt hilft jedes kleine Erfolgserlebnis, um über Endorphine Schmerzen zu vergessen und so weitere Reserven zu mobilisieren. Ich nehme mir vor, von den vor mir laufenden Konkurrenten einen Läufer nach dem anderen zu überholen.
So quäle ich mich nun unter stechendem Musculus quadriceps femoris vorwärts.

Immer wieder drehe ich mich um, um zu schauen, ob ich das Catchercar mit meiner sympathisch ausgelösten Mydriasis schon erspähen kann. Ich erreiche den 26. Kilometer und da ist es. Ungefähr einen Kilometer hinter mir kann ich es ausmachen. Ich vergewissere mich noch ein paar Mal - es ist tatsächlich das Catchercar. Die Muskelschmerzen verschwinden schlagartig, da mein Nebennierenmark durch die verstärkte Sympathikusaktivierung Unmengen an Adrenalin und Noradrenalin ausschüttet. Daher spricht man wohl beim Sympathikus von „fight or flight“.

Mit dem Verfolger im Nacken und dem Ziel der 30km im Kopf, beschleunige ich mein Tempo. Das muss doch irgendwie machbar sein. Mein Puls steigt nun erstmalig auf >180bpm und ich gerate in eine Art Trance-Zustand. Ein unglaubliches und unbeschreibliches Gefühl! Das Auto kommt immer näher und ich renne, als ob es um mein Leben ginge.

Kilometer 29. Noch ist Platz nach hinten, als zwei Begleit-Radfahrer neben mir auftauchen, mich anfeuern und darauf hinweisen, dass das Catchercar jetzt dicht hinter mir ist und ich mich am Straßenrand halten soll. Ein Läuferfeld existiert nicht mehr. Die letzten verbliebenen laufen perlenschnurartig mit großen Abständen hinter einander her, als wären sie in ihrer eigenen kleinen Welt.


Ziel in Sicht

Ich drehe mich noch ein letztes Mal um, versuche die Geschwindigkeit nochmals zu erhöhen, doch meine Energiereserven sind aufgebraucht, mein Puls auf seinem Maximum bei 192bpm, als ich das 30km Schild endlich passiere. Unglaublich! Ich explodiere innerlich vor Emotionen, die es vor lauter Erschöpfung nicht nach draußen schaffen. Jeder letzte Tropfen Flüssigkeit ist verbraucht und die Glandulae lacrimales bleiben trotz unendlicher Freude trocken. Die Beine laufen einfach weiter, man kann nicht anhalten und so schaffe ich es noch bis Kilometer 30,26, bis mich das Catchercar überholt und als einen der Top 100 unter den 4.000 Startern in München aus dem Rennen wirft.

Die nächste Verpflegungsstation ist direkt um die nächste Kurve. Dort bekomme ich eine Rettungsdecke, ausreichend Nährstoffe, Elektrolyte und Flüssigkeit. Dabei muss ich mit der Flüssigkeitszufuhr aufpassen. Ca. 13 Prozent der Langstrecken-Läufer weisen nach dem Lauf niedrige Natriumspiegel auf und 0,5% sogar extreme Hyponatriämien <120mmol/l. Um einen weiteren Verlust von Natrium zu vermeiden, heißt es nicht bloß Wasser zu sich zu nehmen, sondern isotonische Getränke, die zusätzlich den Natriumspiegel anheben. Ansonsten besteht die Gefahr, dass es durch die schnell entstandene Hyponatriämie in Einzelfällen zur Ausbildung eines Hirnödems mit letalen Folgen kommt.

Laufen als Protektivfaktor

In der Regel ist das Laufen jedoch nicht schädlich, sondern wirkt sich ganz im Gegenteil positiv auf Körper und Geist aus.
So sind beim Laufen fast alle Muskeln beteiligt und es kommt zur Ausschüttung von über 400 Botenstoffen, die sich protektiv auf den Organismus auswirken. Laufen fördert den Fettabbau, den Muskelaufbau, stärkt und härtet das Skelett und wirkt sich positiv auf die Dehnbarkeit der Gefäße aus, was das Artherioskleroserisiko minimiert. Dadurch, dass vermehrt der Blutzucker verbrannt wird, wird weniger Insulin ausgeschüttet, wodurch das Diabetes Typ2 Risiko verringert wird. Im ZNS hat das Laufen einen antidementiven Effekt und lässt den Hippocampus wachsen, was die Gedächtnisbildung verbessert. Dazu minimiert es das Darm- und Brustkrebsrisiko und senkt die Anfälligkeit für Atemwegsinfekte, sowie Grippe.

Am Ende liege ich im internationalen Vergleich auf Platz 3009 von über 70.000 Läufern weltweit. Der Gesamtsieger kommt aus Österreich und wurde erst nach 79,9km eingeholt.

Eine großartige Veranstaltung für einen sehr guten Zweck, die ein unvergessliches Erlebnis für jeden Beteiligten ist.

Willst du auch dabei sein? Dann registriere dich hier für den 3. Wings for Life Worldrun am 08. Mai 2016. http://www.wingsforlifeworldrun.com/int/en/preregister/


Quelle: Björn-Ole Bast 

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