Extrémní běh urychluje stárnutí buněk a poškozuje ledviny

V cílové rovince ultramaratonu se neodehrává jen vítězné gesto s rukama nad hlavou. Jeden z běžců se po více než sto kilometrech sotva drží na nohou, další po překročení čáry klesá na kolena. Někdo poslední metry téměř odplazí. Na šňůrce se pohupuje medaile a s ní i dozvuky posledních kilometrů. Zatímco dav tleská, zdravotníci rozbalují termofólie.

Zvenčí je to triumf vůle. Uvnitř však doznívá chemická bouře. Srdce ještě buší jako o závod, hormony stresu proudí krví, tlak kolísá a svaly i červené krvinky nesou otisk krajní zátěže. Tělo právě přechází z režimu „přežít za každou cenu“ zpět do klidu – a ten přechod bolí.

Co se během takového výkonu skutečně děje na úrovni buněk? A jak hlubokou stopu si z téhle euforické hranice možností organismus odnese?

Běh patří mezi nejlépe prozkoumané „léky“ bez receptu. Snižuje riziko cukrovky 2. typu, kardiovaskulárních onemocnění i některých druhů rakoviny. Zlepšuje náladu, kvalitu spánku a prodlužuje délku života.

Jenže pozor: vztah mezi pohybem a zdravím není šipka mířící stále vzhůru. Připomíná spíše křivku ve tvaru písmene J.

Její levý konec představuje sedavý způsob života – vyšší nemocnost i úmrtnost. Prostřední část značí pravidelný, přiměřený pohyb: několik běhů týdně v konverzačním tempu stačí k tomu, aby srdce zlepšilo svou kondici, cévy zůstaly pružné a imunita měla pevnější půdu pod nohama. A pak je tu pravý okraj křivky. Místo, kde se objem a intenzita tréninku šplhají tak vysoko, až se přínos začne vyrovnávat zátěži – a někdy ji i předbíhá.

Rekreační běžec, který týdně uběhne dvacet až třicet kilometrů, aktivuje ochranné mechanismy organismu. Organismus reaguje adaptací: srdeční sval mírně zesílí, buňky lépe využívají kyslík, metabolismus cukrů i tuků se zefektivní. Jde o řízený, přiměřený stres, který tělo zvládne zpracovat a proměnit v posílení.

Ultramaratonec však během jediného závodu vystaví organismus několikanásobně vyšší zátěži, než na jakou je lidská fyziologie evolučně stavěná. Hodiny až desítky hodin trvající výkon spouštějí masivní vyplavování stresových hormonů, jako je kortizol a adrenalin. Rozbíhá se systémový zánět, tedy celotělová zánětlivá reakce. Imunitní obrana se přechodně oslabí. To, co je u rekreačního běžce mírnou stimulací, se zde mění v plnohodnotný biologický zátěžový test.

Rozlišovat mezi zdravým pohybem a fyziologickým extrémem je proto zásadní. Ve veřejné debatě často splývá jednoduché sdělení „běh je zdravý“ s představou, že delší trať automaticky znamená větší bonus pro zdraví. Jenže lidské tělo funguje na principu rovnováhy. Adaptace potřebuje čas, energii a prostor pro regeneraci. Pokud je zátěž příliš vysoká nebo příliš častá, začnou se ochranné mechanismy vyčerpávat.

Ultramaraton sám o sobě nemusí být zdravotní katastrofou. U dobře připravených sportovců jsou mnohé změny dočasné a organismus se po čase vrací k rovnováze. Problém nastává ve chvíli, kdy se extrém stává normou a regenerace nedostává prostor. Pak se křivka ve tvaru J nenápadně promění ve skluzavku, na jejímž konci už nejde o výkonnost, ale o cenu, kterou platí buňky, orgány a celý organismus.

Červené krvinky plní důležitý úkol: přenášet kyslík do svalů a odnášet oxid uhličitý pryč. Jsou pružné, ohebné a dokážou se protáhnout i těmi nejtenčími kapilárami. Jenže při ultramaratonu se z tohoto elegantního transportního systému stává jednotka v bojovém nasazení.

Výzkumy ukazují, že po extrémním závodě vykazují erytrocyty změny, které připomínají proces přirozeného buněčného stárnutí. Jejich membrány jsou poškozené, metabolismus narušený a flexibilita snížená. Jinými slovy: krvinky jsou „opotřebovanější“, než by odpovídalo jejich kalendářnímu věku.

Jedním z méně známých jevů je takzvaná foot-strike hemolýza – mechanické poškození červených krvinek při opakovaných nárazech chodidla na tvrdý povrch. Každý krok znamená mikroskopický otřes cév v chodidle. Při tisících a desetitisících dopadech se část krvinek jednoduše rozpadne.

Životnost erytrocytů je u vytrvalostních běžců až o desítky procent kratší než u sedavé populace. Organismus to většinou kompenzuje zvýšenou tvorbou nových buněk v kostní dřeni. Jenže v průběhu samotného závodu se tento úklidový systém dostává pod tlak. Slezina nestíhá poškozené krvinky odfiltrovat a v oběhu tak přechodně přibývá starších a méně výkonných buněk, jejichž schopnost přenášet kyslík už není ideální.

Mechanické nárazy jsou jen část příběhu. V útrobách buněk se během ultramaratonu rozbíhá ještě jiný proces: prudce roste produkce reaktivních forem kyslíku, takzvaných volných radikálů. Jsou to vysoce nestabilní molekuly, které při nadbytku napadají buněčné membrány i vnitřní bílkoviny. Pokud je antioxidační obrana nestihne zneškodnit, nastává oxidativní stres – stav, který lze s trochou nadsázky přirovnat k buněčnému „rezivění“.

Současně roste hladina zánětlivých markerů, například C-reaktivního proteinu. Zánět je přirozenou reakcí těla na zátěž, ale v extrémní míře zasahuje i do fungování krve. Membrány červených krvinek oxidují, tuhnou a ztrácejí svou přirozenou pružnost. A právě pružnost je klíčová: erytrocyt se musí protáhnout kapilárou užší, než je on sám.

Když tato schopnost slábne, mikrocirkulace drhne. Dodávka kyslíku a živin se může zhoršit právě ve chvíli, kdy svaly jedou na doraz. Ultramaraton tak není jen testem vytrvalosti, ale i zkouškou toho, jak dlouho dokáže krev udržet svou funkční formu pod tlakem molekulární bouře.

Molekulární analýzy po ultramaratonech ukazují pozoruhodnou paralelu: krev běžce po extrémní zátěži nápadně připomíná krev dlouhodobě skladovanou v transfuzní bance. I tam se časem mění složení membrán, klesá pružnost buněk a narůstá oxidační poškození.

Rozdíl je v tom, že u běžce jde o proces urychlený do několika hodin. Organismus si s ním většinou poradí během dnů až týdnů. Přesto je fascinující, jak rychle dokáže extrémní fyzická zátěž „posunout“ biologický stav buněk.

S rozpadem krvinek souvisí i proměny hospodaření se železem. Po ultramaratonu často klesá hladina sérového železa a saturace transferinu – tedy bílkoviny, která železo přenáší v krvi. Současně může stoupat ferritin, zásobní forma železa, což je paradoxně i marker zánětu.

Laicky řečeno: železo se během extrémní zátěže přerozděluje a organismus ho dočasně „uklízí“ mimo běžný oběh. U mužů to většinou nepředstavuje zásadní problém. U žen, které jsou obecně náchylnější k nedostatku železa, však může opakovaný extrém zvyšovat riziko anémie a chronické únavy.

Krev po ultramaratonu tak není jen symbolem vytrvalosti, ale i kronikou mikroskopických poškození. Většina změn je přechodná. Přesto připomínají, že i tekutina, která nás drží při životě, má své limity – a že každý kilometr se zapisuje nejen do statistik, ale i do buněčné paměti.

Srdce vytrvalce je fascinující orgán. Dlouhodobý trénink vede k takzvané fyziologické adaptaci: srdeční dutiny se mírně zvětší, stěny zesílí a každým stahem je přečerpáno více krve. V klidu pak srdce bije pomaleji a efektivněji. Tento stav se někdy označuje jako „sportovní srdce“ a v kontextu přiměřené zátěže jde o zdravou odpověď organismu.

Ultramaraton ale představuje jinou kapitolu. Po hodinách extrémního výkonu se může objevit jev nazývaný „exercise-induced cardiac fatigue“ – dočasná únava srdečního svalu. Nejde o selhání, spíše o přechodné snížení výkonnosti, které je patrné na zobrazovacích metodách i v laboratorních testech.

Jedním z nejvíce diskutovaných biomarkerů je bílkovina zvaná troponin T. V běžné klinické praxi je její zvýšení varovným signálem infarktu myokardu. U ultraběžců však hladiny po závodě často vystoupají nad referenční hodnoty zdravé populace. Vrchol mívají zhruba 24 hodin po doběhu a během dvou až tří dnů se většinou vracejí k normálu.

Proč k tomu dochází? Při dlouhotrvající zátěži dochází k mikroskopickému stresu srdečních buněk a zvýšené propustnosti jejich membrán. Malé množství troponinu se tak uvolní do krve, aniž by šlo o klasické ischemické poškození jako při infarktu. Rozhodující je proto klinický kontext – bez něj by laboratorní výsledky po doběhu mohly působit dramatičtěji, než odpovídá skutečnému stavu sportovce.

Dlouhé roky vytrvalostní zátěže se ale mohou do srdce „zapsat“ i strukturálně. U mužů–maratonců lékaři opakovaně popisují vyšší výskyt fibrilace síní – poruchy srdečního rytmu, při níž se síně stahují nekoordinovaně. Jedním z možných vysvětlení je zvětšení objemu levé síně a kumulativní mechanický stres, kterému je srdce při tisících naběhaných kilometrech vystaveno.

U žen se podobný efekt objevuje méně často. Zdá se, že určitou roli hraje odlišná hormonální regulace i menší míra strukturální přestavby srdečního svalu. Definitivní odpovědi ale zatím nemáme. Výzkum běží dál a rozdíly mezi pohlavími zůstávají předmětem intenzivního zkoumání.

Zajímavé je, že slabším článkem srdečního řetězce bývá pravá komora. Ta pumpuje krev do plic a při extrémní zátěži čelí výraznému zvýšení tlaku v plicním oběhu. Studie ukazují, že právě zde může docházet k přechodné systolické i diastolické dysfunkci – tedy ke zhoršení schopnosti se stáhnout i uvolnit.

Tento stav obvykle odezní během několika dnů. Pokud se však extrémní závody opakují bez dostatečné regenerace, může se kumulativní zátěž promítnout do drobných jizevnatých změn srdeční tkáně. Ty jsou u části veteránských vytrvalců zachytitelné magnetickou rezonancí.

Když tělo běží na plný výkon, musí přerozdělit zdroje. Krev proudí především do pracujících svalů, kůže a srdce. Ledviny, které za běžných okolností filtrují kolem 180 litrů tekutin denně, se tak ocitají na vedlejší koleji. Jejich prokrvení může během extrémní zátěže klesnout až o čtvrtinu.

Krátkodobě to organismus zvládne. Problém nastává ve chvíli, kdy se k omezenému průtoku přidá dehydratace, rozpad svalových vláken a vysoká hladina stresových hormonů. Kombinace těchto faktorů může vést k akutnímu poškození ledvin, označovanému zkratkou AKI. Podle laboratorních kritérií se objevuje u překvapivě vysokého podílu běžců po maratonu i ultramaratonu.

V řeči laboratorních čísel to nejčastěji znamená prudký vzestup kreatininu – látky vznikající ve svalech, kterou zdravé ledviny bez problémů filtrují a odvádějí z těla. U ultraběžců stoupá jeho hladina po závodě v průměru zhruba o 40 procent. To je číslo, které by u běžného pacienta splňovalo kritéria pro akutní poškození ledvin (AKI) a spustilo by okamžité vyšetřování.

Aby bylo jasné, že nejde jen o „šum“ ze zátěže svalů, sleduje se i cystatin C – marker nezávislý na svalové hmotě. I ten po extrémním výkonu roste, přibližně o čtvrtinu. Zpráva je ale zároveň uklidňující: ve většině případů se hodnoty vracejí k normálu během 24 až 72 hodin, nejpozději do týdne.

To však neznamená, že je vše bez následků. Ledviny fungují jako jemný filtrační systém. Pokud se opakovaně dostávají pod tlak, mohou být zranitelnější.

Závažným faktorem může být rabdomyolýza – stav, při němž se vlivem extrémní a dlouhotrvající zátěže rozpadají svalová vlákna. Jejich vnitřní obsah se uvolňuje do krve a mezi nejproblematičtější látky patří myoglobin. Ve vysokých koncentracích může působit toxicky a zároveň mechanicky ucpat ledvinové tubuly, tedy jemné kanálky, jimiž krev prochází při filtraci.

Zvlášť riziková je situace, kdy běžec během závodu kolabuje nebo výrazně podcení příjem energie a tekutin. Právě u těchto závodníků bývá nárůst kreatininu nejvyšší – a varování organismu nejzřetelnější.

Na opačném konci spektra číhá hrozba, o které se mluví méně než o dehydrataci – hyponatremie. Stav, kdy se krev doslova „naředí“ a koncentrace sodíku klesne pod bezpečnou hranici. Nejčastějším spouštěčem je nadměrné pití bez odpovídajícího doplnění elektrolytů. Jinými slovy: víc tekutin, než tělo stihne vypotit nebo vyloučit.

Situaci komplikuje samotná fyziologie zátěže. Intenzivní výkon a zánětlivá reakce stimulují uvolňování antidiuretického hormonu (ADH), známého také jako vazopresin). Ten dává ledvinám pokyn vodu zadržovat – i když jí je už dost. Výsledkem může být nebezpečné ředění sodíku, stav připomínající syndrom nepřiměřené sekrece ADH (SIADH).

Příznaky zpočátku působí nenápadně: bolest hlavy, nevolnost, zmatenost, nezvyklá únava. V těžkých případech ale hrozí křeče, otok mozku, poruchy vědomí, dokonce i selhání dýchání při rozvoji otoku plic. Paradoxně tak snaha „pít co nejvíc“ může skončit stejně nebezpečně jako nedostatek tekutin.

Ultramaraton je lekcí z rovnováhy. Pít podle plánu, ne podle paniky. Doplňovat nejen vodu, ale i sodík. Protože v extrému neškodí jen málo – někdy i příliš.

Zvláštní kapitolu představují nesteroidní protizánětlivé léky (NSAID), typicky ibuprofen. Mnozí běžci je užívají preventivně proti bolesti nebo během závodu. Jenže právě tyto léky snižují prokrvení ledvin a mohou v kombinaci s dehydratací výrazně zvýšit riziko akutního poškození.

V extrémní situaci – při poklesu krevního tlaku, ztrátě tekutin a současném užití NSAID – se může přechodný problém změnit v trvalé poškození. To už není sportovní historka, ale medicínský problém.

V cíli má běžec pocit, že přemohl všechno – kilometry, bolest i vlastní hlavu. Jenže právě v těchto hodinách je jeho tělo paradoxně nejzranitelnější. Sportovní medicína tomu říká „open window“ – efekt otevřeného okénka. Obranyschopnost je po extrémní zátěži dočasně oslabená, což patogenům usnadňuje vstup do těla.

Organismus investoval obrovské množství energie do výkonu a teď přepíná do úsporného režimu. Některé složky imunity jsou utlumené, jiné rozkolísané. Zánět, který během závodu pomáhal opravovat mikroskopická poškození svalů, zůstává aktivní. Jenže koordinace obrany proti virům a bakteriím dočasně ztrácí ostrost.

Jedním z nejcitlivějších ukazatelů je pokles salivárního imunoglobulinu A (IgA) – protilátky, která hlídá vstupní brány infekcí v horních cestách dýchacích. Po ultramaratonu jeho hladina výrazně klesá. A tehdy přichází známý scénář: pár dní po závodě škrábání v krku, rýma, kašel.

Není to smůla ani „ofouknutí v cíli“. Je to biologická daň. Zatímco rekreační běh imunitu dlouhodobě posiluje, extrémní vytrvalost ji krátkodobě vystaví tvrdé zkoušce.

Do toho vstupují hormony. Kortizol, stresový dirigent, během závodu prudce stoupá. Pomáhá uvolňovat energii, ale zároveň tlumí některé imunitní reakce. Testosteron naopak může po extrémní zátěži klesat, zvlášť pokud běžec podcení příjem energie.

Většinou se hladiny během dní až týdnů srovnají. Pokud se však extrémy opakují bez dostatečné regenerace, může se rozvinout syndrom relativního energetického deficitu – stav, který zasahuje imunitu, kostní metabolismus, náladu i reprodukční zdraví. Tělo zkrátka nemá z čeho brát.

Bezprostředně po doběhu se dostavuje euforie, pocit smysluplnosti a silné sounáležitosti s komunitou. Mozek zaplaví endorfiny a další neuromediátory, které mohou dočasně potlačit bolest i únavu. Jenže s odstupem několika dní se může objevit i druhá tvář – únava, prázdnota, podrážděnost.

U některých sportovců vzniká potřeba ten intenzivní emoční náboj zopakovat. Pokud se k tomu přidá chronické přetížení a nedostatek odpočinku, „otevřené okno“ imunity se může se může otevírat častěji a na delší dobu.

Imunita po ultramaratonu stojí na rozcestí. Většinou se během několika dní vrátí do rovnováhy. Připomíná však jednoduchou pravdu: železná vůle má biologickou cenu. A tělo si po extrému nežádá jen obdiv, ale především péči.

Při ultramaratonu se lidské tělo stává tlumičem nárazů. Každý krok znamená několikanásobek tělesné hmotnosti přenesený přes chodidla, kotníky, kolena a páteř. Na stovkách kilometrů se z jednotlivých mikrootřesů stává mechanická lavina.

Nejčastěji protestují holeně. Mediální tibiální stresový syndrom, známý jako „bolest holeně“, patří k typickým potížím vytrvalců. Podobně často se ozývá Achillova šlacha, která musí absorbovat opakované napětí při odrazu. A plantární fascie – vazivový pruh na plosce nohy – může při přetížení vyvolat ostrou, bodavou bolest, která znepříjemní i obyčejnou chůzi.

Po extrémním výkonu se v krvi objevují zvýšené hladiny enzymů, jako je kreatinkináza (CK) nebo laktátdehydrogenáza (LDH). Tyto látky se běžně nacházejí uvnitř svalových buněk. Pokud jejich koncentrace v krvi stoupá, znamená to, že došlo k mikroskopickému poškození svalových vláken.

Nejde nutně o dramatický rozpad, ale spíše o tisíce drobných trhlin, které tělo následně opravuje. Právě tento proces je základem adaptace – sval po regeneraci zesílí. Pokud je však poškození příliš rozsáhlé nebo se opakuje bez dostatečného odpočinku, může se přetavit ve vleklé zranění.

Zajímavé je, že dlouhodobý běh může mít na kostní hustotu pozitivní vliv. Mechanická zátěž stimuluje kostní tkáň k zesílení. Podmínkou je ale dostatečný energetický příjem. Pokud tělo během tréninku i závodů dlouhodobě trpí energetickým deficitem, začíná šetřit – a jednou z obětí může být právě kost.

Nízký příjem kalorií, zejména v kombinaci s hormonálními změnami, zvyšuje riziko stresových zlomenin. Ty nevznikají náhle jako při pádu, ale plíživě, z opakovaného přetížení. Bolest se zpočátku objevuje jen při běhu, později i v klidu.

Pohybový aparát je obdivuhodně odolný. Dokáže snést tisíce kilometrů, pokud má čas a zdroje na obnovu. Ultramaraton ale tuto rovnováhu testuje do krajnosti. Tělo sice funguje jako nárazník, ale žádný tlumič nevydrží věčně bez servisu. Regenerace, výživa a respekt k varovným signálům jsou v tomto sportu stejně důležité jako silné nohy.

Zprávy o zvýšeném troponinu, akutním poškození ledvin nebo „zestárlých“ krvinkách mohou znít dramaticky. Je však zásadní oddělit extrém od běžného rekreačního běhu. Desetikilometrový závod nebo půlhodinový výklus několikrát týdně nestaví organismus na hranu jeho možností. Naopak – většině lidí prospívá.

Ultramaraton je specifická disciplína. Je to řízený fyziologický experiment, který posouvá adaptaci do krajní polohy. Pokud někdo běhá pro radost, kondici a dlouhodobé zdraví, není důvod se obávat, že by si „opotřebovával“ srdce nebo ledviny každým výběhem do parku.

Rozhodující roli hraje regenerace. Tělo potřebuje čas, aby opravilo mikroskopická poškození svalů, obnovilo rovnováhu hormonů a stabilizovalo imunitní systém. Spánek, pestrá strava s dostatkem energie a železa, lehká aktivita místo úplné nečinnosti – to vše podporuje návrat k rovnováze.

Stejně důležitý je respekt k varovným signálům. Dlouhotrvající bolest, přetrvávající únava, opakované infekce nebo bušení srdce nejsou známkou slabosti, ale informace. Přehlížet je kvůli výkonu se může později vymstít a návrat ke zdraví výrazně oddálit.

A konečně – léky proti bolesti nejsou nevinná pojistka. Užívání nesteroidních protizánětlivých přípravků během závodu nebo bezprostředně po něm může zvýšit riziko komplikací, zejména pro ledviny. Bolest je někdy nepříjemná, ale má svou funkci. Upozorňuje, že tělo pracuje na hraně.

Dobrá zpráva zní: většina fyziologických odchylek po extrémním výkonu je přechodná. Srdce, krev i ledviny se u zdravých sportovců během dnů vracejí k normálu. Podmínkou je však čas. Biologie nezná zkratky – adaptace i regenerace mají svůj rytmus. A ten stojí za to respektovat.

Extrémní běh fascinuje a inspiruje. Je to demonstrace vůle, ale i nekompromisní zrcadlo, jež ukazuje skutečné limity organismu. Proto k němu přistupujme s pokorou — ne jako k další výzvě k nekonečnému posouvání hranic, ale s vědomím, že zdraví vzniká v rovnováze. Výkon i odpočinek v ní mají své pevné a nezastupitelné místo.

BRASCHLER, Lorin; et al. Physiology and Pathophysiology of Marathon Running: A narrative Review. Sports Medicine – Open. 2025, 11(10). DOI: 10.1186/s40798-025-00810-3.

GONDKO, Daniel; et al. Marathon Health Pitfalls: What Every Runner Needs to Know. Journal of Education, Health and Sport. 2024, 73, 51692. ISSN 2391-8306. DOI: 10.12775/JEHS.2024.73.51692.

KAUFMANN, Christoph C.; et al. Effect of marathon and ultra-marathon on inflammation and iron homeostasis. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 2021, 31(3), 542–552. DOI: 10.1111/sms.13869.

LIPPI, Giuseppe; SANCHIS-GOMAR, Fabian. Epidemiological, biological and clinical update on exercise-induced hemolysis. Annals of Translational Medicine. 2019, 7(12), 270. DOI: 10.21037/atm.2019.05.41.

NEMKOV, Travis; et al. Long-Distance Trail Running Induces Inflammatory-Associated Protein, Lipid, and Purine Oxidation in Red Blood Cells. Blood Red Cells & Iron. 2025. DOI: 10.1101/2025.04.09.648006.

THORNTON, Owen R.; LI, Wenjun. The Psychology and Psychopathology of Ultrarunning: Mental Health and Psychiatric Insights into Extreme Endurance Athletes. International Neuropsychiatric Disease Journal. 2025, 22(1), 1–5. DOI: 10.9734/indj/2025/v22i1463.