Badania naukowe ujawniły fascynujący mechanizm przetrwania ludzkiego mózgu podczas ekstremalnego wysiłku. Okazuje się, że podczas długotrwałego biegu, gdy zapasy glukozy w organizmie są na wyczerpaniu, mózgi maratończyków mogą wykorzystywać własną mielinę jako awaryjne źródło energii. Ten proces, choć brzmi niezwykle, jest tymczasowy i w pełni odwracalny, co podkreśla niezwykłą plastyczność i zdolność adaptacji naszego układu nerwowego. Odkrycie to, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Nature Metabolism, rzuca nowe światło na mechanizmy obronne organizmu w obliczu skrajnego stresu fizjologicznego.
Naukowcy, wykorzystując techniki rezonansu magnetycznego (MRI), zaobserwowali u maratończyków zmiany w mózgu przed i po zawodach. Zidentyfikowano, że w stanach wyczerpania glukozy, mózg zaczyna metabolizować mielinę – ochronną osłonkę otaczającą neurony. Zjawisko to zaobserwowano szczególnie w obszarach mózgu odpowiedzialnych za kontrolę ruchu. Co istotne, jest to mechanizm przejściowy, a poziomy mieliny wracają do normy od dwóch tygodni do około dwóch miesięcy po zakończeniu intensywnego wysiłku. Badania sugerują, że ten mechanizm może być szerszy niż dotychczas sądzono i dotyczyć nie tylko sportowców wyczynowych, ale potencjalnie także osób doświadczających innych form długotrwałego stresu fizjologicznego.
Dr Marcelo José da Silva de Magalhães, neurochirurg zaangażowany w badania, wyjaśnia, że oligodendrocyty, komórki odpowiedzialne za produkcję mieliny, w warunkach ekstremalnego obciążenia mogą wykorzystywać ją jako alternatywne źródło energii. Określa to jako adaptację układu nerwowego, świadczącą o plastyczności mózgu nawet w bardzo trudnych warunkach. Mózg, poza glukozą, potrafi korzystać z innych zasobów energetycznych, takich jak ciała ketonowe produkowane przez wątrobę. Integralność mieliny, której skład jest bogaty w tłuszcze, jest kluczowa dla prawidłowego funkcjonowania mózgu i nerwów, umożliwiając szybkie przewodzenie impulsów nerwowych. Po ustąpieniu ekstremalnego zapotrzebowania, mózg inicjuje proces syntezy nowej mieliny, odbudowując osłonki włókien nerwowych, co trwa kilka tygodni.
Społeczność biegowa w Brazylii jest niezwykle aktywna, co potwierdza liczba ponad 2800 oficjalnych biegów ulicznych rocznie i ponad 19 milionów użytkowników platformy Strava, plasując kraj na drugim miejscu pod względem liczby sportowców w aplikacji. Dr Melissa Ulhôa, specjalistka ds. fizjologii, podkreśla, że maratończycy dzięki intensywnym treningom są doskonale przystosowani do radzenia sobie z nadzwyczajnymi obciążeniami. W trakcie długotrwałego wysiłku, gdy zapasy węglowodanów są na wyczerpaniu, organizm przełącza się na inne źródła metaboliczne, takie jak ciała ketonowe, dostarczając energię zarówno mózgowi, jak i mięśniom. Dodatkowo, podczas intensywnego wysiłku, mięśnie produkują mleczan, który stanowi szybkie źródło energii w warunkach niedostatecznego dopływu tlenu. Zrozumienie tych procesów otwiera nowe perspektywy w badaniach nad neuroplastycznością i potencjalnymi terapjami schorzeń neurologicznych związanych z uszkodzeniem mieliny.