3 Minuten Vollgas können im Körper mehr auslösen als 90 Minuten moderates Training

Ein paar Minuten Sprinten können den Blutkreislauf weitaus stärker verändern als ein viel längeres Training mit moderater Intensität. Sechs 30-Sekunden-Sprints veränderten fast ein Viertel der gemessenen Blutproteine und mehr als 200 Metaboliten, während 90 Minuten Radfahren mit moderater Intensität weitaus geringere unmittelbare Veränderungen hervorriefen. Viele der durch das Sprinten beeinflussten Proteine standen zudem in Zusammenhang mit einem geringeren Risiko für Adipositas, Typ-2-Diabetes und andere Stoffwechselerkrankungen. Die Ergebnisse zeigen, dass nicht allein die Dauer einer sportlichen Belastung entscheidend für die Reaktion des Körpers sein muss. Eine sehr intensive Belastung kann innerhalb weniger Minuten eine Vielzahl von Signalen auslösen, die anschließend im Blut messbar sind.

Das Sprinttraining veränderte zudem mehr als 200 Metaboliten und führte zu einem raschen Anstieg der Konzentrationen von Proteinen, die am Wachstum von Blutgefäßen, am Gewebeumbau und an der hormonellen Signalübertragung beteiligt sind. Metaboliten sind Stoffwechselprodukte, die Hinweise darauf geben, welche Prozesse im Körper während und nach einer Belastung ablaufen. Die große Zahl veränderter Metaboliten zeigt, dass die kurze Sprint-Einheit nicht nur einzelne Stoffwechselwege beeinflusste, sondern eine umfassendere Reaktion des Körpers auslöste.

Einige dieser Proteine gelangten offenbar über einen schnellen Zellsignalprozess, das sogenannte „Ectodomain Shedding“, in den Blutkreislauf – anstatt neu gebildet und freigesetzt zu werden, wurden Teile von Proteinen, die sich bereits auf der Zelloberfläche befanden, abgespalten und rasch in den Kreislauf geleitet. Dieser Mechanismus könnte mit erklären, warum die Reaktion so schnell einsetzt. Die Zellen müssen die betreffenden Proteine nicht erst neu herstellen, sondern können bereits vorhandene Proteine kurzfristig in den Blutkreislauf freisetzen.

Die Forscher untersuchten zudem, wie menschliche Fettzellen auf Blut reagierten, das nach dem Sprinten entnommen wurde. Diese Zellen zeigten weitreichende Veränderungen in der Genaktivität, darunter Veränderungen in der Art und Weise, wie sie Energie verarbeiteten, auf Hormone reagierten und die Verfügbarkeit von Nährstoffen erfassten. Damit deutet die Untersuchung darauf hin, dass die durch Sprinten ausgelösten Veränderungen im Blut möglicherweise auch andere Gewebe beeinflussen können.

Moderate körperliche Betätigung löst eine langsamere Reaktion aus

Moderate körperliche Betätigung führte zu einer weitaus weniger dramatischen unmittelbaren Reaktion. Ein deutlicher Anstieg von Fettsäuren und aus der Leber stammenden Proteinen, der mit den Anforderungen von Ausdauertraining zusammenhängt, trat im Blutkreislauf erst drei Stunden nach dem Training auf. Menschliche Fettzellen, die mit Blut in Kontakt kamen, das nach moderatem Radfahren entnommen worden war, zeigten ebenfalls nur geringe Veränderungen in der Genaktivität.

Das bedeutet, dass sich die beiden Trainingsformen offenbar nicht nur in der Stärke, sondern auch im Zeitpunkt ihrer molekularen Reaktion unterscheiden. Während Sprinten sehr schnell zahlreiche Veränderungen auslöste, zeigte sich ein Teil der Reaktion auf moderates Training erst später.

Zusammenhänge mit metabolischer Gesundheit und biologischer Alterung

Anschließend verglichen die Forscher die Proteine, die auf körperliche Betätigung reagierten, mit Gesundheitsdaten von mehr als 53.000 Teilnehmern der UK Biobank. Viele dieser Proteine standen im Zusammenhang mit einem geringeren Risiko für Herz-Kreislauf- und Stoffwechselerkrankungen. Besonders auffällig war dieses Muster bei Adipositas, Typ-2-Diabetes und anderen Stoffwechselstörungen. Von den 33 Proteinen, die mit einem geringeren Risiko assoziiert waren, wurden 32 durch Sprinten verändert, während nur drei durch moderate körperliche Betätigung beeinflusst wurden. Mehr als ein Viertel dieser Proteine stand zudem mit einem langsameren biologischen Altern in Verbindung.

Gerade der Zusammenhang mit dem biologischen Altern ist interessant. Er bedeutet allerdings nicht, dass Sprinttraining nachweislich den Alterungsprozess verlangsamt. Die Studie zeigt zunächst einen statistischen Zusammenhang zwischen bestimmten Proteinen, körperlicher Aktivität und gesundheitlichen Merkmalen. Ob die durch Sprinten ausgelösten Veränderungen tatsächlich langfristig vor Erkrankungen schützen oder das Altern verlangsamen, muss noch untersucht werden.

Unterschiedliche Trainingsintensitäten können den Körper unterschiedlich beeinflussen

„Das Spannende daran ist, dass bereits wenige Minuten intensiver körperlicher Betätigung eine signifikante molekulare Reaktion auslösen können“, sagte Cohen. „Und wir beobachten dies auch noch nach acht Wochen Training, was darauf hindeutet, dass diese Reaktion nicht einfach darauf zurückzuführen ist, dass der Körper versucht, mit ungewohnter Belastung Schritt zu halten. Es könnte sein, dass die von uns beobachteten Reaktionen untrennbar mit intensiver körperlicher Betätigung verbunden sind.“

Die Ergebnisse liefern damit einen weiteren Hinweis darauf, dass kurze intensive Belastungen einen deutlich größeren molekularen Fußabdruck hinterlassen können, als ihre kurze Dauer vermuten lässt. Sie ersetzen jedoch nicht automatisch längere Trainingseinheiten, sondern zeigen vielmehr, dass unterschiedliche Trainingsintensitäten den Körper auf unterschiedliche Weise beeinflussen können.