Warum das Geschlecht beim Muskelstoffwechsel eine Rolle spielt und wie Ausdauertraining die Unterschiede zwischen den Geschlechtern verringern kann. Eine neue Tübinger Studie zeigt: Männer und Frauen reagieren kurzfristig unterschiedlich auf Belastung, langfristig aber gleicht sich ihre Muskulatur überraschend stark an.
Die Skelettmuskulatur ist nicht nur für unsere Bewegungen verantwortlich, sondern auch der zentrale Motor des Stoffwechsels. Sie macht rund ein Drittel bis fast die Hälfte des Körpergewichts aus und ist der Hauptort, an dem Zucker und Fette verbrannt werden [1]. Dass Männer und Frauen sich dabei unterscheiden ist zwar seit einigen Jahren bekannt, wurde aber lange Zeit unterschätzt [2]. Frauen gelten als „fettverbrennungsstärker“, Männer als „glukosegetriebener“. Doch wie tief diese Unterschiede im Muskel verankert sind und wie Training sie verändern kann, war bislang kaum verstanden. Gerade bei Menschen mit Übergewicht oder Adipositas ist diese Frage von hoher praktischer Relevanz, denn sie haben ein erhöhtes Risiko, an Typ-2-Diabetes oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu erkranken. Regelmäßiges Training gilt hier als wirksamste nicht-medikamentöse Maßnahme. Aber profitieren Frauen und Männer auf die gleiche Weise oder muss man sie in der Trainingssteuerung gezielt unterschiedlich ansprechen?
Wenn Training den Unterschied macht
Um dieser Frage nachzugehen, haben Forschende u. a. des Universitätsklinikums Tübingen eine Interventionsstudie durchgeführt [3]. Eingeschlossen wurden 25 bislang untrainierte Erwachsene mit Übergewicht oder Adipositas – 16 Frauen und 9 Männer. Acht Wochen lang trainierten sie dreimal pro Woche je eine Stunde: eine halbe Stunde Radfahren, eine halbe Stunde Gehen auf dem Laufband. Die Intensität wurde individuell auf 80 % der maximalen Sauerstoffaufnahme (VO₂peak) festgelegt. Muskelbiopsien vor Beginn, nach einer ersten Belastungseinheit sowie nach Abschluss der Trainingsphase lieferten das Material für aufwendige Analysen. Mittels Multi-OMICs also Transkriptom-, Proteom- und Epigenetik-Methoden wurde die Muskulatur so genau untersucht wie selten zuvor.
Bereits vor Beginn der Ausdauersport-Intervention zeigte sich, dass die Muskelbiologie von Frauen und Männern wie auf zwei verschiedenen „Betriebsprogrammen“ läuft. Männer hatten im Ruhezustand mehr Enzyme, die für den Abbau von Glykogen und die schnelle Energiebereitstellung zuständig sind, sowie eine höhere Dichte an schnellzuckenden Muskelfasern. Frauen dagegen zeigten ein molekulares Profil, das stärker auf die Aufnahme und Speicherung von Fettsäuren ausgelegt war, mit mehr langsamzuckenden, ausdauernden Muskelfasern. Besondere Aufmerksamkeit widmeten die Forschenden den epigenetischen Mustern. Schon zu Beginn unterschieden sich die Methylierungsmuster der DNA deutlich, was viele der molekularen Unterschiede erklärte. Vor Anpassung an eine bestimmte Belastung wie Ausdauersport ist die Muskulatur von Männern gewissermaßen auf Sprint und Kraft optimiert, die von Frauen eher auf Ausdauer und Fettverbrennung [3]. Nach der ersten Trainingseinheit zeigten sich ebenfalls deutliche Unterschiede: Frauen aktivierten vor allem Gene, die die Glukoseoxidation ankurbeln, also die Verbrennung von Zucker in den Muskelzellen, um daraus Energie zu gewinnen. Besonders stark betroffen war der Citratzyklus, ein zentraler Stoffwechselweg in den Mitochondrien, den „Kraftwerken der Zellen“. Dort wird der Zucker Schritt für Schritt abgebaut, um die universelle Energiewährung ATP bereitzustellen. Männer hingegen reagierten anders: Ihre Muskeln zeigten eine ausgeprägte Stressantwort. Aktiviert wurden dabei u. a. Gene, die typischerweise auf oxidativen Stress anspringen, also auf das vermehrte Auftreten aggressiver Sauerstoffverbindungen. Parallel stieg bei ihnen der Spiegel von Myoglobin im Blut an, einem Eiweiß, das normalerweise in den Muskelfasern vorkommt und dort Sauerstoff speichert. Gelangt es ins Blut, gilt das als Marker dafür, dass Muskelfasern durch Belastung geschädigt oder zu stark beansprucht wurden. Mit anderen Worten: Vorher untrainierte Frauen stellten von Beginn an ihre Energienutzung effizienter auf, während untrainierte Männer zunächst stärker gegen trainingsbedingten Zellstress bei Ausdauersport ankämpfen mussten.
Doch das Bild veränderte sich mit fortschreitendem Training grundlegend. Nach acht Wochen regelmäßiger Bewegung hatten sich die Unterschiede in der Muskulatur weitgehend nivelliert. Beide Geschlechter steigerten die Ausstattung ihrer Muskeln mit mitochondrialen Enzymen, die für die aerobe Energiegewinnung notwendig sind. Männer reduzierten gleichzeitig den Anteil an schnellzuckenden Fasern und passten sich an die oxidative Kapazität der Frauen an. Frauen wiederum zeigten zusätzlich die Aktivierung eines Enzyms, das für die Ketogenese relevant ist (HMGCS2), ein möglicher Schutzmechanismus gegen Muskelabbau. Typischerweise zeigte sich in den ersten Wochen, dass Frauen von Anfang an eine bessere metabolische Effizienz mitbrachten, während Männer anfälliger für Belastungsstress waren. Mit zunehmender Trainingsdauer verschwanden diese Unterschiede jedoch: Die molekularen Anpassungen führten zu einer deutlichen Angleichung, sodass Frauen und Männer nach acht Wochen in ihrem Muskelprofil viel ähnlicher waren als zu Beginn.
Was das für Training und Praxis bedeutet
Die Ergebnisse lassen sich für die Praxis klar übersetzen. Zunächst wird deutlich: Geschlechtsspezifische Unterschiede sind real und relevant, vor allem in der Anfangsphase. Männer mit Übergewicht scheinen anfälliger für Belastungsstress bei Ausdauersport zu sein. Bei ihnen empfiehlt es sich, die Intensität zu Beginn vorsichtig zu steigern, um Überlastungen zu vermeiden. Frauen nutzen dagegen schon von Anfang an ihre Fähigkeit zur verstärkten Fettverbrennung, weshalb längere Ausdauereinheiten im moderaten Bereich für sie besonders effektiv sein könnten. Entscheidend ist jedoch die Botschaft nach acht Wochen: Kontinuität übertrumpft Differenz. Regelmäßiges Ausdauertraining führt schon nach nur acht Wochen bei beiden Geschlechtern zu tiefgreifenden molekularen Anpassungen und die Unterschiede, mit denen sie gestartet sind, treten zunehmend in den Hintergrund. Damit wird deutlich, dass Training nicht nur leistungssteigernd wirkt, sondern auf molekularer Ebene eine Art „Gleichmacher“ ist: Es harmonisiert die Stoffwechselprogramme von Frauen und Männern hin zu einem metabolischen Benefit, der sich auf den gesamten Organismus positiv auswirkt. Für Ärzte und Trainer bedeutet das: Es lohnt sich, in den ersten Wochen geschlechtsspezifische Reaktionen im Blick zu behalten, das Programm gegebenenfalls zu individualisieren, aber gleichzeitig die Zuversicht zu vermitteln, dass langfristig beide Geschlechter in ähnlichem Maße profitieren.
Ausblick
Die Tübinger Studie liefert erstmals ein detailliertes molekulares Bild der geschlechtsspezifischen Unterschiede im Muskelstoffwechsel und zeigt, wie schnell Training diese Unterschiede überwinden kann. Acht Wochen reichen aus, um tief verankerte Unterschiede in Enzymprofilen, Muskelfasertypen und metabolischen Wegen weitgehend auszugleichen. Ein spannender Ausblick für zukünftige Forschung ist die Frage, ob sich die initialen Unterschiede in der Antwort auf Sport bei anderen Trainingsformen wie etwa beim Krafttraining, das eher die glykolytischen Muskelfasern beansprucht, umkehrt und ob sich dort ebenfalls eine Harmonisierung beobachten lässt. Ebenso bleibt offen, ob eine noch längere Trainingsdauer die Unterschiede vollständig verschwinden lässt. Für Sportärzte liefert das einen klaren Auftrag: Bewegung verschreiben, individuell dosieren und darauf vertrauen, dass die molekulare Anpassung bei beiden Geschlechtern auf den gleichen, gesunden Weg führt. Am Ende zählt weniger, ob und wie Mann oder Frau trainiert, sondern, dass trainiert wird. Für die Prävention von Diabetes, Übergewicht und Herz-Kreislauf-Erkrankungen bleibt regelmäßiger Sport nicht nur das universellste „Medikament“, sondern ist auch ein biologischer Brückenbauer zwischen den biologischen Geschlechtern.
Literatur
- Sylow, L., et al., Exercise-stimulated glucose uptake — regulation and implications for glycaemic control. Nature Reviews Endocrinology, 2017. 13(3): p. 133-148 DOI: 10.1038/nrendo.2016.162.
- Miller, R.M., D.A. Bemben, and M.G. Bemben, The influence of sex, training intensity, and frequency on muscular adaptations to 40 weeks of resistance exercise in older adults. Exp Gerontol, 2021. 143: p. 111174 DOI: 10.1016/j.exger.2020.111174.
- Dreher, S.I., et al., Sex differences in resting skeletal muscle and the acute and long-term response to endurance exercise in individuals with overweight and obesity. Molecular Metabolism, 2025. 98: p. 102185 DOI: https://doi.org/10.1016/j.molmet.2025.102185.
Autoren
» Master of Science in Molekularer Zellbiologie/Immunologie und Parasitologie
» Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Klinische Chemie und Pathobiochemie, Universitätsklinikum Tübingen
» PhD in Tissue Engineering
(Stand 2025)
» Forschungsleiterin Molekulare Diabetologie
» Institut für Klinische Chemie und Pathobiochemie, Universitätsklinikum Tübingen
(Stand 2025)
