Όλοι όσοι έχουν τερματίσει έστω και μια φορά σε έναν μαραθώνιο, είναι βέβαιο ότι θυμούνται τη χαρά που ένιωσαν περνώντας τη γραμμή του τερματισμού. Συναίσθημα ανάμεικτο φυσικά με την απόλυτη εξάντληση. Ακόμη κι αν η σκέψη δεν είναι στοχοπροσηλωμένη έστω και ασυνείδητα περνάει από το μυαλό μας το πώς ο εγκέφαλός αντιμετώπιζε την έντονη προσπάθεια. Και η απάντηση στον προβληματισμό έρχεται μέσα από την επιστήμη. 

 

Μια νέα μελέτη που πραγματοποιήθηκε στο Πανεπιστήμιο της Χώρας των Βάσκων, που δημοσιεύτηκε στο Nature Metabolism, αποκαλύπτει ότι ο μαραθώνιος μπορεί να προκαλέσει προσωρινή μείωση της περιεκτικότητας σε μυελίνη του εγκεφάλου, με τα επίπεδα να ανακάμπτουν πλήρως μέσα σε δύο μήνες.

Γιατί παίζει ρόλο η μυελίνη για τους Μαραθωνοδρόμους;

H δοκιμασία του μαραθωνίου είναι το απόλυτο τεστ της ανθρώπινης αντοχής, ωθώντας το σώμα στα μεταβολικά του όρια σε μια εξαντλητική απόσταση 42 χιλιομέτρων. Κατά τη διάρκεια ενός μαραθωνίου, οι δρομείς βασίζονται κυρίως στους υδατάνθρακες, ιδιαίτερα στο γλυκογόνο που είναι αποθηκευμένο στους μύες τους, ως την κύρια πηγή ενέργειας. Ωστόσο, καθώς τα αποθέματα γλυκογόνου εξαντλούνται κατά τη διάρκεια του αγώνα, το σώμα σταδιακά μετατοπίζεται στη χρήση του λίπους ως καυσίμου. Αυτή η μεταβολική μετάβαση είναι απαραίτητη για τη διατήρηση των επιπέδων ενέργειας κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης, αλλά αποτελεί επίσης πρόκληση για τον εγκέφαλο, ο οποίος συνήθως βασίζεται στη γλυκόζη ως κύρια πηγή ενέργειας.

Οι επιστήμονες υποστηρίζουν τώρα ότι ο εγκέφαλος μπορεί να προσαρμοστεί σε αυτό το ενεργειακό έλλειμμα χρησιμοποιώντας τα λιπίδια της μυελίνης ως εναλλακτικό καύσιμο. Η μυελίνη είναι μια λιπαρή ουσία που περιβάλλει και μονώνει τις νευρικές ίνες στον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό, σχηματίζοντας ένα περίβλημα που διευκολύνει την ταχεία μετάδοση ηλεκτρικών σημάτων μεταξύ των νευρώνων. Αποτελούμενη από περίπου 70%-80% λιπίδια, η μυελίνη θεωρείται ως καθαρά δομική και μονωτική. Ωστόσο, μελέτες σε ζώα έχουν υποδείξει μια διπλή λειτουργία. Κάτω από ακραίο μεταβολικό στρες, τα λιπίδια της μυελίνης μπορεί να κινητοποιηθούν για να διατηρήσουν τη νευρική λειτουργία. Ωστόσο, το εάν αυτό το φαινόμενο εμφανίζεται στους ανθρώπους κατά τη διάρκεια της άσκησης αντοχής παραμένει ασαφές.

Θα μπορούσε ο εγκέφαλος να χρησιμοποιεί επίσης τη μυελίνη ως μεταβολικό ρυθμιστικό διάλυμα σε αυτές τις στιγμές οξείας έλλειψης ενέργειας; Η πιθανότητα εγείρει σημαντικά ερωτήματα σχετικά με τις πιθανές μακροπρόθεσμες επιπτώσεις της προπόνησης αντοχής στην υγεία του εγκεφάλου, ιδιαίτερα για εκείνους που επιδίδονται τακτικά τέτοιες επίπονες δραστηριότητες.

Μια τέτοια ερώτηση είναι ιδιαίτερα σημαντική για τους δρομείς μαραθωνίου, οι οποίοι πιέζουν το σώμα τους μέσα από ώρες συνεχούς σωματικής προσπάθειας, εξαντλώντας ενδεχομένως τα αποθέματα γλυκογόνου και αναγκάζοντας το σώμα να αντλήσει αποθέματα λίπους. Αυτή η υπόθεση οδήγησε τον αντίστοιχο συγγραφέα Dr. Carlos J. Matute, καθηγητή στο Τμήμα Νευροεπιστημών στο Πανεπιστήμιο της Χώρας των Βάσκων, και τους συνεργάτες του να διερευνήσουν εάν η έντονη άσκηση αντοχής ,όπως το τρέξιμο σε έναν μαραθώνιο-,θα μπορούσε να μειώσει παροδικά την περιεκτικότητα σε μυελίνη του εγκεφάλου στους ανθρώπους. Αν και προηγούμενες μελέτες έχουν διερευνήσει τις επιπτώσεις της παρατεταμένης άσκησης στον εγκέφαλο, καμία δεν έχει εξετάσει συγκεκριμένα τις αλλαγές στη μυελίνη.

Ο Μαραθώνιος επηρεάζει προσωρινά τη μυελίνη του εγκεφάλου

Ο Matute και η ομάδα του χρησιμοποίησαν προηγμένη μαγνητική τομογραφία (MRI) με μια εξειδικευμένη τεχνική που ονομάζεται χαλαρομετρία πολλαπλών συστατικών για να αξιολογήσουν το κλάσμα νερού της μυελίνης (MWF) - έναν καλά εδραιωμένο απεικονιστικό βιοδείκτη που αντανακλά την ποσότητα μυελίνης στον εγκέφαλο - σε 10 δρομείς μαραθωνίου πριν και μετά την ολοκλήρωση ενός αγώνα 42 χιλιομέτρων. Το MWF υπολογίζεται μετρώντας την αναλογία του νερού που παγιδεύεται μεταξύ των λιπιδικών διπλών στοιβάδων του περιβλήματος της μυελίνης σε σχέση με τη συνολική περιεκτικότητα σε νερό στον εγκεφαλικό ιστό. Αυτή η μέθοδος είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη σε ανεπαίσθητες αλλαγές στα επίπεδα μυελίνης και χρησιμοποιείται συνήθως για την παρακολούθηση της ακεραιότητας της μυελίνης σε νευρολογικές καταστάσεις.

Η χαλαρομετρία πολλαπλών συστατικών,μια τεχνική μαγνητικής τομογραφίας που αναλύει τους χρόνους χαλάρωσης των μορίων του νερού για να διαφοροποιήσει τα διάφορα συστατικά των ιστών, χρησιμοποιείται συνήθως για τη μέτρηση του MWF, το οποίο αντανακλά την ποσότητα της μυελίνης στον εγκέφαλο.

Επάνω στην εικόνα η αποτύπωση των 5 μαγνητικών τομογραφιών με τη μέση προβολή έντασης από ένα άτομο πριν από τον μαραθώνιο (προ του τρεξίματος), δύο ημέρες μετά τον μαραθώνιο (μετά το τρέξιμο, 2 d) και δύο εβδομάδες μετά τον μαραθώνιο (2 μετά, επίσης), (2 m) ανάκτησης. Κάτω στην εικόνα, ιστόγραμμα με μέσο όρο ± s.e.m. τιμές από όλα τα άτομα (n = 10 για πριν και μετά το τρέξιμο, n = 6 για την αποκατάσταση) που δείχνουν σημαντική μείωση MWF στις περιοχές λευκής και φαιάς ουσίας 1-2 ημέρες μετά τον μαραθώνιο και επακόλουθη ανάκαμψη στα επίπεδα πριν από το τρέξιμο κατά τη διάρκεια δύο μηνών ανάκαμψης.

 

Πραγματοποιήθηκαν σαρώσεις εγκεφάλου σε όλους τους συμμετέχοντες (8 άνδρες και 2 γυναίκες) τόσο πριν όσο και εντός 48 ωρών μετά την ολοκλήρωση του αγώνα. Πραγματοποιήθηκαν επίσης σαρώσεις παρακολούθησης σε δύο από τους δρομείς δύο εβδομάδες μετά τον αγώνα και σε έξι δρομείς δύο μήνες μετά τον αγώνα για παρακολούθηση της ανάρρωσης. Η τεχνική απεικόνισης δημιούργησε λεπτομερείς τρισδιάστατους παραμετρικούς χάρτες του MWF, επιτρέποντας στους ερευνητές να ανιχνεύσουν ακόμη και μικρές αλλαγές στο περιεχόμενο μυελίνης.

Χρωματικά κωδικοποιημένες αναπαραστάσεις των αλλαγών MWF σε 3D.

Η μελέτη αποκάλυψε μια σταθερή μείωση του MWF σε 12 περιοχές της λευκής ουσίας, με τις πιο σημαντικές μειώσεις –έως 28% και 26%– να παρατηρούνται στη φλοιοσπονδυλική οδό. Οι πληγείσες περιοχές είναι ζωτικής σημασίας για την κινητική λειτουργία και την ενσωμάτωση αισθητηριακών και συναισθηματικών εισροών, υπογραμμίζοντας την πιθανή επίδραση στην κίνηση και τη συναισθηματική ρύθμιση.

Πότε ανακάμπτει ο εγκέφαλος μετά τον Μαραθώνιο;

Τα επίπεδα MWF άρχισαν να ανακάμπτουν μέσα σε δύο εβδομάδες και δύο μήνες μετά τον μαραθώνιο, τα επίπεδα MWF είχαν επανέλθει πλήρως στα επίπεδα πριν τον αγώνα. Η ομάδα εξέτασε εάν η παρατηρούμενη μείωση του MWF θα μπορούσε να αποδοθεί στην αφυδάτωση, καθώς η παρατεταμένη άσκηση αντοχής συχνά οδηγεί σε απώλεια υγρών. Ωστόσο, οι αναλύσεις της δύναμης του εγκεφάλου και της κατάστασης ενυδάτωσης δεν έδειξαν ότι η αφυδάτωση ήταν υπεύθυνη για τις αλλαγές στο MWF. Η δύναμη του εγκεφάλου παρέμεινε αμετάβλητη πριν και μετά τον αγώνα, υποδηλώνοντας ότι η μείωση του MWF αντανακλούσε πραγματικά μια προσωρινή εξάντληση της περιεκτικότητας σε μυελίνη και όχι αλλαγές στην κατανομή του νερού.

Η μελέτη εισάγει την έννοια της «μεταβολικής μυελίνης», την ιδέα δηλαδή ότι η μυελίνη μπορεί επίσης να λειτουργεί ως δεξαμενή λιπιδίων σε περιόδους μεταβολικού στρες. Οι ερευνητές εξηγούν ότι τα λιπίδια της μυελίνης θα μπορούσαν να κινητοποιηθούν ως πηγή ενέργειας όταν τα κοινά θρεπτικά συστατικά του εγκεφάλου, όπως η γλυκόζη, είναι σε έλλειψη. Αυτή η ιδέα αμφισβητεί τη συμβατική άποψη της μυελίνης ως καθαρά δομικής οντότητας και υποδηλώνει ότι μπορεί να παίξει έναν προσαρμοστικό ρόλο στη διατήρηση της νευρικής λειτουργίας κατά τη διάρκεια ακραίων δραστηριοτήτων αντοχής.

 

Η μεταβολική μυελίνη είναι θεμελιώδης για την προσαρμογή του εγκεφάλου στη νευρωνική δραστηριότητα, καθώς τροποποιεί τη δομή της μυελίνης αυξάνοντας ή μειώνοντας το πάχος της της μυελίνης. Τα ευρήματά μας υποδηλώνουν έντονα ότι η εκτεταμένη αναστρέψιμη μείωση MWF στη σωματική άσκηση αντοχής αντιπροσωπεύει μια νέα μορφή για υποστήριξη της λειτουργίας του εγκεφάλου σε βάρος της χρήσης λιπιδίων μυελίνης.

Η ικανότητα άντλησης λιπιδίων μυελίνης μπορεί να υποστηρίζει τη λειτουργία του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια προκλήσεων αντοχής, αλλά η επαναλαμβανόμενη εξάντληση και αποκατάσταση της μυελίνης θα μπορούσε να έχει μακροπρόθεσμες συνέπειες, ιδιαίτερα σε αθλητές που συμμετέχουν συχνά σε παρατεταμένες, επίπονες δραστηριότητες. Άτομα με νευρολογικές ευπάθειες, όπως εκείνα με προδιάθεση για απομυελινωτικές ασθένειες, ενδέχεται επίσης να αντιμετωπίσουν αυξημένους κινδύνους εάν η μυελίνη χρησιμοποιείται τακτικά ως ενεργειακό απόθεμα. Ενώ η αναστρέψιμη φύση της μείωσης του MWF είναι καθησυχαστική, παραμένει ασαφές εάν οι επαναλαμβανόμενοι κύκλοι εξάντλησης και ανάκτησης θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε σωρευτική βλάβη ή εξασθενημένη επαναμυελίνωση με την πάροδο του χρόνου.

Μελλοντική έρευνα θα πρέπει να διερευνήσει εάν οι γνωστικές ή νευροφυσιολογικές λειτουργίες επηρεάζονται κατά τη διάρκεια ή μετά από δραστηριότητες αντοχής, ιδιαίτερα σε όσους συμμετέχουν τακτικά σε μαραθώνιους ή υπερμαραθωνίους.

Πηγή: Ramos-Cabrer P, Cabrera-Zubizarreta A, Padro D, Matute-González M, Rodríguez-Antigüedad A, Matute C. Reversible reduction in brain myelin content upon marathon running. Nat Metab. 2025. doi: 10.1038/s42255-025-01244-7