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. 2025 Apr 29;122(5):e20240838. [Article in Portuguese] doi: 10.36660/abc.20240838
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Recorde de Resistência em 366 Maratonas durante 366 Dias: Um Estudo de Caso

Francis Ribeiro de Souza 1, Renato Delascio Lopes 2, Guilherme Wesley Peixoto da Fonseca 1,3, Rodrigo Bellio de Mattos Barretto 1, Antonio Carlos Battaglia Filho 1, Renata Margarida do Val 1, Roberto Kalil-Filho 1,4, Maria-Janieire de Nazaré Nunes Alves 1
PMCID: PMC12129474  PMID: 40531695

Resumo

Fundamento

Um atleta brasileiro propôs estabelecer um novo recorde mundial de maratonas consecutivas, competindo em 366 maratonas durante 366 dias consecutivos. O impacto dessas maratonas consecutivas sobre o sistema cardiovascular permanece desconhecido.

Objetivo

Monitorar o sistema cardiovascular para avaliar quaisquer adaptações cardiovasculares do atleta ao longo do período.

Métodos

Durante a avaliação pré-estudo, conduzimos uma avaliação clínica pré-participação (APP) composta por anamnese, eletrocardiograma, exame de sangue e capacidade funcional por meio do teste cardiopulmonar no exercício (TCPE). Durante o acompanhamento, o TCPE seriado, a avaliação da composição corporal, a análise de amostra de sangue e o ecocardiograma foram realizados periodicamente, por 12 meses.

Resultados

Na APP, indivíduo do sexo masculino, 43 anos, altura: 1,83 m, peso: 76,9 kg, consumo máximo de oxigênio (VO2máx): 52 ml/kg/min, gordura corporal: 12,6%, pressão arterial sistólica e diastólica: 120/80 mmHg, glicemia: 92 mg/dL, colesterol total: 185 mg/dL, proteína C reativa de alta sensibilidade (hs-CRP): 0,08 mg/dL, creatina fosfoquinase (CPK): 183 U/L e troponina T de alta sensibilidade (hs-TnT): 7,1 ng/L. Durante o acompanhamento, a média de VO2máx permaneceu em 48,7 ± 1,2 ml/kg/min, a Fração de Ejeção do Ventrículo Esquerdo (FEVE) em 62 ± 2%, o strain longitudinal global do VE em 19 ± 1%, o índice de massa do VE em 83 ± 7 g/m2, o hs-CRP em 0,07 ± 0,01 mg/L, a CPK em 169 ± 36 U/L, a hs-TnT em 8,2 ± 1,4 ng/L e nenhuma arritmia maligna foi observada.

Conclusão

O sistema cardiovascular do atleta se adaptou a um volume extremamente alto de maratonas consecutivas em intensidade moderada por 1 ano e permaneceu funcional na faixa de normalidade. Além disso, o atleta estabeleceu um novo recorde mundial de maratonas consecutivas, reconhecido pelo Guinness World Records.

Keywords: Corrida de Maratona, Sistema Cardiovascular, Resistência Física

Introdução

O desempenho de resistência é determinado pelo consumo máximo de oxigênio (VO2máx), economia de corrida e limiar de lactato.1 Por meio do treinamento físico regular, é possível desenvolver a economia de corrida, especialmente em corredores de longa distância.2 Robison e colaboradores relataram o perfil fisiológico de um maratonista do sexo masculino, de 70 anos de idade, que correu uma maratona em 2:54:23 em 15 de dezembro de 2018, quebrando o tempo recorde mundial para homens com mais de 70 anos.3

Um atleta belga correu uma maratona por dia durante 365 dias em 2010, realizando um dos maiores feitos da história do esporte.4 No entanto, nenhuma avaliação clínica foi realizada e, portanto, não existem informações disponíveis sobre o impacto das maratonas diárias sobre o sistema cardiovascular.

Um maratonista amador brasileiro propôs estabelecer um novo recorde mundial de maratonas consecutivas, correndo 366 maratonas em 366 dias consecutivos. O impacto dessas maratonas consecutivas sobre o sistema cardiovascular permanece desconhecido.

O objetivo deste estudo foi monitorar o sistema cardiovascular regularmente para avaliar quaisquer adaptações cardiovasculares do atleta ao longo do período de 366 maratonas consecutivas.

Materiais e métodos

População do estudo

O comitê local para a Proteção de Seres Humanos aprovou este estudo (CAAE: 61097822.0.0000.0068). Avaliamos um maratonista brasileiro (H.L.S.F), que correu 366 maratonas consecutivas em 366 dias (de 28 de agosto de 2022 a 28 de agosto de 2023). O participante deu seu consentimento informado por escrito.

Avaliação pré-estudo

A avaliação clínica pré-participação (APP) foi realizada de acordo com a Sociedade Brasileira de Medicina do Exercício e do Esporte.5 Realizamos uma anamnese e um exame clínico composto por eletrocardiograma (ECG) de repouso de 12 derivações, teste cardiopulmonar de exercício máximo (TCPE), análise de bioimpedância elétrica (ABI) e exame de sangue Além disso, o atleta apresentou um ecocardiograma (ECO) na APP, realizada três meses antes do nosso estudo.

Acompanhamento

Todos os testes foram repetidos periodicamente. No terceiro mês de acompanhamento, incluímos também medidas de estrutura cardíaca, funções dos ventrículos esquerdo (VE) e direito (VD) por ECO, repetindo-as até o final do estudo.

Além disso, uma equipe multiprofissional composta por dermatologista, endocrinologista, ortopedista, fisioterapeuta, nutricionista, preparador físico e psicólogo ofereceu suporte ao atleta durante o período do estudo.

Teste Cardiopulmonar de Exercício (TCPE)

O TCPE foi realizado utilizando o esforço máximo em esteira automática (Embramed – Modelo – Atlanta, Estados Unidos). Um analisador de gases respiratórios computadorizado (Vynthus CPX – Pulmonary Function/Cardiopulmonary Exercise Testing Instrument, Hoechberg, Alemanha) foi utilizado para avaliar a ventilação pulmonar, o consumo máximo de oxigênio (VO2máx) e a produção de dióxido de carbono (VCO2). As variáveis foram medidas a cada respiração. O primeiro limiar anaeróbio (LA) foi identificado pela técnica “V-slope”, observado no primeiro ponto de dissociação das curvas VE/VO2 e no menor valor da pressão parcial de oxigênio ao final da expiração (PetO2), antes que esse parâmetro começasse a aumentar progressivamente. O segundo limiar ventilatório (ponto de compensação respiratória) foi identificado pela inflexão nas curvas VE/VCO2 e o valor máximo de pressão parcial para CO2 ao final da expiração (PetCO2), antes de uma diminuição progressiva dessa resposta.6 A frequência cardíaca (FC) foi registrada continuamente durante o TCPE, usando um ECG de 12 derivações e o software CardioSoft v6. O TCPE foi realizado na APP, após três meses, e mensalmente até o final do estudo. O atleta correu as maratonas pela manhã e os TCPEs foram realizados à tarde.

Ecocardiograma

As imagens foram coletadas pelo Vivid E9 (GE Healthcare; Oslo, Noruega). O atleta foi submetido a um ECO bidimensional. O Doppler colorido de 4 câmaras e, em seguida, o Doppler de onda de pulso foram usados para avaliar as velocidades de pico de fluxo através da válvula mitral. Avaliamos as vistas paraesternais do eixo longo, a espessura da parede septal e posterior do VE na diástole, bem como as dimensões da câmara do VE ao final da diástole e ao final da sístole. O volume do VE ao final da diástole e o volume do VE ao final da sístole foram avaliados por meio de vistas apicais de 2 e 4 câmaras, que permitiram a estimativa do volume sistólico e da fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) pelo método biplano de Simpson. O software específico de rastreamento de marcas (speckle-tracking) foi usado para estimar o strain em todos os segmentos. Todas as imagens foram coletadas de acordo com a Sociedade Americana de Ecocardiografia e a Associação Europeia de Imagem Cardiovascular.7 O primeiro ECO foi realizado três meses após o início do estudo e avaliado periodicamente durante o acompanhamento. O atleta correu as maratonas pela manhã e os ECOs foram realizados à tarde, sempre antes do TCPE.

Análise estatística

Os dados são apresentados periodicamente com base em avaliações e relatados como média ± desvio padrão (DP). O Statistical Package for Social Science (SPSS) versão 23 foi usado para descrever as variáveis.

Resultados

Avaliação pré-estudo

Na APP, indivíduo de 43 anos de idade, altura: 1,83 m, peso: 76,9 kg, VO2max: 52 ml/kg/min, gordura corporal: 12,6%, pressão arterial sistólica e diastólica: 120/80 mmHg, glicemia: 92 mg/dL, colesterol total: 185 mg/dL, proteína C reativa de alta sensibilidade (hs-CRP): 0,08 mg/dL, creatina fosfoquinase (CPK): 183 U/L e troponina T de alta sensibilidade (hs-TnT): 7,1 ng/L.

No primeiro TCPE, utilizamos um protocolo de rampa específico (velocidade 1) composto por incrementos de velocidade e inclinação a cada minuto até a exaustão do atleta (detalhes do protocolo são descritos em material complementar). A duração do TCPE foi de 10 minutos, com velocidade máxima de 8,2 mph, 11,0% de inclinação, VO2máx de 52,0 ml/kg/min e razão de troca respiratória (R) de 1,11. Um R ≥ 1,10 é considerada como teste máximo.6 O primeiro LA estava em torno de 6,0 mph e a FC foi de 150 bpm. O atleta foi instruído a correr as maratonas em intensidade moderada, próxima ao primeiro limiar anaeróbico (LA) obtido pelo TCPE máximo.

Acompanhamento

As medidas clínicas, a composição corporal, os biomarcadores e o perfil lipídico são descritos na Tabela 1. Essas variáveis apresentaram variações fisiológicas mínimas, sem alterações anormais. A FC de repouso foi medida a partir do TCPE em posição supina após 2 minutos em repouso. A ligeira variação da FC de repouso pode estar relacionada à ansiedade pré-teste.

Tabela 1. – Medidas clínicas, composição corporal, biomarcadores e perfil lipídico.

Variáveis Agosto de 2022, Pré-estudo 2022 Novembro 2023 Fevereiro 2023 Maio 2023 Julho Agosto de 2023, Fim do estudo Média - DP Valor normal ou intervalo
Clínico
PAS (mmHg) 120 110 110 110 120 120 115 ± 5 < 120
PAD (mmHg) 90 80 80 80 80 80 80 ± 5 < 80
FC em repouso (bpm) 90 81 96 80 67 77 82 ± 10 < 100
Composição corporal
Peso (kg) 76,9 74,2 71,4 71,0 71,7 70,5 72,6 ± 2,5 -
Altura (m) 1,83 1,83 1,83 1,83 1,83 1,83 1,83 -
IMC (Kg/m2) 23,0 22,2 21,3 21,2 21,4 21,1 21,7 ± 0,7 18,9 - 24,9
Massa magra (kg) 67,2 65,5 64,2 63,9 64,7 63,6 64,9 ± 1,3 -
Massa gorda (kg) 9,7 8,7 7,2 7,1 7,0 6,9 7,8 ± 1,2 -
Massa gorda (%) 12,6 11,7 10,1 10,0 9,7 9,8 10,7 ± 1,2 < 20,0
Biomarcadores e perfil lipídico
hs-CRP (mg/L) 0,08 0,08 0,06 0,08 0,07 0,06 0,07 ± 0,01 < 0,1
CPK (U/L) 183 184 190 190 183 104 169 ± 36 46 - 171
hs-TnT (ng/L) 7,1 6,0 8,8 10,0 8,0 9,0 8,2 ± 1,4 < 16,8
Creatinina (mg/dL) 1,14 1,01 1,15 1,02 0,99 1,06 1,06 ± 0,07 0,7 - 1,30
Potássio (mmol/L) 4,8 4,3 4,5 4,3 4,7 4,5 4,5 ± 0,2 3,5 - 5,1
Sódio (mmol/L) 137 136 141 138 139 140 139 ± 2 136 - 145
NT-proBNP (pg/mL) - - 22,1 24,4 10,8 14,4 17,9 ± 6,4 < 125
CT (mg/dL) 185 180 - 199 191 204 192 ± 10 < 190
LDL (mg/dL) 111 111 - 130 126 132 122 ± 10 < 130
HDL (mg/dL) 53 48 - 52 49 56 52 ± 3 > 40
TG (mg/dL) 99 81 - 75 64 78 79 ± 13 < 150
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FC: frequência cardíaca; PAS: pressão arterial sistólica; PAD: pressão arterial diastólica; IMC: índice de massa corporal; hs-CRP: proteína C-reativa de alta sensibilidade; CPK: creatina fosfoquinase; hs-TnT: troponina T de alta sensibilidade; NT-ProBNP: proBNP N-terminal; LDL: lipoproteína de baixa densidade; HDL: lipoproteína de alta densidade; TG: triglicerídeos; CT: colesterol total.

A FC média durante as maratonas foi de 140 ± 10 bpm, o VO2máx permaneceu em 49 ± 1 ml/kg/min e a ventilação pulmonar em 113 ± 4 L/min (Figura 1 A-B). A partir do TCPE realizado em janeiro, a velocidade do protocolo 1 foi alterada para o protocolo D, a fim de evitar o risco de lesão muscular durante o TCPE (material complementar). Essa alteração pode justificar a ligeira queda no VO2máx e na ventilação. No entanto, o atleta atingiu a FC máxima (FC > 95% prevista pela idade), com R de 1,08 ± 0,04. Além disso, não foram encontrados sinais de arritmia maligna e distúrbios cardiovasculares durante o TCPE, o que nos garantiu a segurança de prosseguir com as maratonas. Alterações significativas entre o ECG de 12 derivações no pré-estudo e o ECG de 12 derivações no final do estudo também não foram identificadas (Figura 1B-C).

Figura 1. – Acompanhamento do consumo máximo de oxigênio (VO2max) e ventilação pulmonar por teste de exercício cardiopulmonar (TCPE), (Fig. 1 A-B, respectivamente). Eletrocardiograma de repouso (ECG) de 12 derivações no pré-estudo e ECG ao final do estudo (Fig. 1B-C, respectivamente).

Figura 1

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Figura Central: Recorde de Resistência em 366 Maratonas durante 366 Dias: Um Estudo de CasoIntrodução.

Figura Central:

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As variáveis estruturais cardíacas, a função sistólica do VE, a função sistólica do VD e o trabalho miocárdico são descritas na Tabela 2. Essas variáveis apresentaram variações fisiológicas mínimas dentro dos valores normais.

Tabela 2. – Estrutura cardíaca, função sistólica do ventrículo esquerdo, função sistólica do ventrículo direito e trabalho miocárdico.

Variáveis Outubro Após 3 meses 2022 Novembro 2023 Março 2023 Junho 2023 Julho Agosto de 2023 Fim do estudo Média - DP Valor normal ou intervalo
Estruturas cardíacas
Raiz aórtica (cm) 3,4 3,3 3,4 3,3 3,3 3,4 3,4 ± 0,1 3,0 - 3,7
Diâmetro do AD (cm) 3,8 3,5 3,6 3,3 3,4 3,3 3,5 ± 0,1 3,0 - 4,0
VD basal (cm) 3,8 3,8 3,4 4,0 4,0 3,3 3,7 ± 0,3 2,5 - 4,1
VD médio (cm) 3,1 3,1 2,8 3,1 3,3 2,7 3,0 ± 0,2 1,9 - 3,5
Septo interventricular (cm) 0,9 0,8 0,9 0,8 0,9 0,8 0,9 ± 0,1 0,6 - 1,0
Espessura da parede posterior do VE (cm) 0,9 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 ± 0,1 0,6 - 1,0
Diâmetro diastólico final do VE (cm) 5,4 5,3 5,4 5,3 5,5 5,2 5,4 ± 0,1 4,2 - 5,8
Diâmetro sistólico final do VE (cm) 3,5 3,7 3,6 3,4 3,4 3,3 3,5 ± 0,1 2,5 - 4,0
Volume diastólico do VE (ml) 157 141 153 149 152 149 150 ± 5 80-150
Volume sistólico do VE (ml) 62 63 58 59 60 62 61 ± 2 70
Índice de massa do VE (g/m2) 92 77 87 78 90 76 83 ± 7 49 - 115
Índice de volume do AE (ml/m2) 18 20 21 16 25 22 20 ± 3 < 34
Função sistólica do ventrículo esquerdo
Fração de ejeção do VE (%) 60 62 62 61 60 59 61 ± 1 > 52
Strain longitudinal global do VE (%) 16 18 19 19 20 19 19 ± 2 ≥ 18
Função sistólica do ventrículo direito
TAPSE (mm) 21 24 24 22 24 25 23 ± 2 > 17
S’ (cm/s) 14 13 14 14 15 19 15 ± 2 > 9,5
CAF (%) 49 46 53 51 46 50 49 ± 3 > 35
Strain do VD (%) 21 24 23 25 23 22 23 ± 1 > 20
Trabalho miocárdico
EFG (%) 95 - 92 92 97 94 94 ± 2 > 96
TGP (mmHg) 84 - 182 154 49 106 115 ± 53 73 - 87
IGT (mmHg%) 1576 - 1953 1688 2148 2025 1878 ± 238 1907 - 2113
TCG (mmHg%) 1680 - 2194 1987 2224 2209 2059 ± 233 2186 - 2369
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AD: átrio direito; VD: ventrículo direito; VE: ventrículo esquerdo; AE: átrio esquerdo; TAPSE: excursão sistólica do plano do anel tricúspide; S’: onda de velocidade sistólica do anel tricúspide lateral; CAF: coeficiente de alteração fracional; EFG: eficiência funcional global; TGP: trabalho global perdido; IGT: índice global de trabalho; TCG: trabalho construtivo global.

Além disso, o atleta estava participando de um programa de fortalecimento muscular baseado em treinamento com pesos, mobilidade, flexibilidade e alongamento, duas vezes por semana, 2 a 3 séries para cada grupo muscular com 15 repetições a 70% de sua capacidade máxima durante as maratonas. O consumo médio diário de calorias foi de 4.716 ± 806 quilocalorias (composto por carboidratos 68 ± 6%, lipídios 17 ± 5% e proteína 15 ± 4%). Um trabalho psicológico também foi realizado pelo atleta, composto por 102 sessões de terapia que avaliaram aspectos pessoais, motivacionais, de resiliência, capacidade de lidar com frustrações, envolvimento familiar, divisão de rotina e adaptação ao longo do período. Em janeiro de 2023, o atleta foi diagnosticado com pubalgia e precisou de tratamento fisioterapêutico, que permaneceu até agosto de 2023. O atleta documentou todas as maratonas e distâncias usando dois smart-watches simultaneamente e utilizou 27 pares de tênis de corrida. O tempo médio da maratona foi de 5 horas, 8 minutos e 28 segundos, sendo o mais rápido de 3 horas, 54 minutos e 48 segundos e o mais lento de 10 horas 21 minutos e 6 segundos.

Discussão

Até onde sabemos, este é o primeiro estudo a monitorar regularmente o sistema cardiovascular de forma abrangente em um maratonista que correu 366 maratonas consecutivas diárias. Nós hipotetizamos que o atleta passaria por adaptações cardiovasculares fisiológicas ou má adaptação devido ao alto volume de corrida em um ano. Interessantemente, o atleta apresentou variações fisiológicas mínimas, sem alterações cardiovasculares anormais em um ano. Além disso, o atleta estabeleceu um novo recorde mundial, correndo 366 maratonas consecutivas em 366 dias, conforme reconhecido pelo Guinness World Records.8

Primeiramente, realizamos a APP para identificar a presença de quaisquer doenças cardiovasculares desconhecidas que poderiam ser incompatíveis com este estudo. O atleta não tinha histórico familiar de morte cardíaca súbita, cardiomiopatia hipertrófica e apresentou ótima resposta cardiovascular, respiratória, hemodinâmica e física durante o TCPE.9 O ECG de repouso de 12 derivações, o exame de sangue e a pressão arterial estavam dentro dos limites normais. Além disso, o atleta apresentou um ECO com valores normais, realizado três meses antes do nosso estudo.

O treinamento físico é um gatilho poderoso para promover a remodelação estrutural e funcional do coração.10 No entanto, há um reconhecimento crescente do impacto do treinamento físico prolongado sobre a remodelação cardíaca, que pode eventualmente simular determinadas condições patológicas.11 Durante o acompanhamento, monitoramos periodicamente o atleta para garantir sua segurança e, caso ele apresentasse qualquer condição patológica que pudesse progredir de forma prejudicial, com risco potencial à sua vida, o estudo teria sido interrompido. Curiosamente, o atleta apresentou variações fisiológicas mínimas na estrutura cardíaca e na função do VE e do VD, sem sinais de overtraining ou inflamação alterada ao longo do período.12

De forma controversa, o treinamento físico pode estar associado ao aumento do risco de arritmias ventriculares e atriais.13 Além disso, a intensidade do exercício - mas não o volume - pode estar associada ao aumento da calcificação coronária em atletas.14 Em nosso estudo, o atleta foi instruído a correr as maratonas em intensidade moderada (próximo ao primeiro LA), e nenhum sinal de ECG alterado, sugerindo isquemia e arritmias malignas, foi observado durante o TCPE.

Estudos têm sido realizados por vários anos para entender as respostas fisiológicas de atletas com registros de desempenho.1 O VO2máx é um marcador da resposta respiratória e circulatória cardíaca, sendo um dos principais fatores que contribuem para o desempenho de resistência.1 Além disso, o consumo de oxigênio em estado estacionário é frequentemente chamado de economia de corrida (ou, pelo termo em inglês “running economy”). O maratonista, um homem de 70 anos, que correu uma maratona de menos de 3 horas em 2018, quebrando o recorde mundial para homens com mais de 70 anos, realizou um único TCPE e demonstrou um VO2máx de aproximadamente 46,9 ml/kg/min. Este valor foi excepcional para sua idade, uma vez que o VO2máx médio para um homem da mesma faixa etária é de cerca de 26 ml/kg/min.3 Em contraste, nenhuma avaliação clínica foi realizada no atleta belga que correu 365 maratonas consecutivas, destacando a singularidade e a significância de nossas descobertas.

Em nosso estudo, os TCPEs foram realizados à tarde, após o atleta ter completado uma maratona no início do dia. Esse fato pode ter influenciado as métricas de desempenho, incluindo VO2máx, limiares ventilatórios e respostas cardíacas, subestimando potencialmente a verdadeira capacidade máxima do atleta. No entanto, o atleta mostrou um VO2máx ideal, com adaptações sustentadas na capacidade física ao longo dos 12 meses (Figura Central).

Implicação clínica

Esses resultados destacam a importância de uma avaliação cardiovascular cuidadosa em atletas submetidos a exercícios de resistência e oferecem uma visão única sobre a relação entre maratonas de intensidade moderada de alto volume e adaptações cardiovasculares.

Limitações

Reconhecemos algumas limitações em nosso estudo. Do TCPE realizado em janeiro até agosto, ajustamos a velocidade do protocolo para reduzir o risco de lesão muscular durante o TCPE. Essa alteração pode explicar a leve queda observada no VO2máx e na ventilação, o que pode limitar a utilidade científica do VO2máx como variável de acompanhamento. No entanto, o VO2máx permaneceu em torno de 49 ml/kg/min, sugerindo uma capacidade funcional sustentada. O ECO não foi realizado no estudo de pré-avaliação, pois o atleta apresentou um ECO com valores normais na APP realizada três meses antes do nosso estudo. Porém, durante o acompanhamento, os parâmetros estavam dentro dos limites normais. Este estudo se refere a um maratonista do sexo masculino, e esses resultados devem ser interpretados com cautela ao extrapolar para uma população mais ampla.

Conclusão

Em conclusão, o sistema cardiovascular do atleta se adaptou a um volume extremamente alto de maratonas consecutivas e permaneceu funcional na faixa de normalidade. Além disso, o atleta estabeleceu um novo recorde mundial, correndo 366 maratonas consecutivas em 366 dias, conforme reconhecido pelo Guinness World Records.

Agradecimentos

Agradecemos e parabenizamos o atleta brasileiro Hugo Leonardo Sousa Farias (H.L.S.F) por este marco incrível na história do esporte, reconhecido pelo Guinness World Records (4 de junho de 2024). Agradecemos à equipe multiprofissional, Daniela Farias (dermatologista), Silvia Machado (endocrinologista), Rogerio Savoy (ortopedista), Fernanda Bosi (ortopedista), Vinicius Fomasari (fisioterapeuta), Bruna Castelani (nutricionista), Gisele Rossetto (preparadora física), Anito Alves (preparador físico), William Barbosa (preparador físico) e Marta Minipoli (psicóloga), pelo apoio ao atleta durante todo o período. Agradecemos também ao Centro de Avaliação CardioMetabólica e à equipe da Comissão Científica do Centro de Pesquisa Clínica Prof. Dr. Fulvio Pileggi (InCor, HCFMUSP) pela coordenação deste estudo.

Footnotes

Vinculação acadêmica: Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.

Aprovação ética e consentimento informado: Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética da USP- Hospital das Clínicas de Medicina da Universidade de São Paulo - HCFMUSP sob o número de protocolo CAAE: 61097822.0.0000.0068. Todos os procedimentos envolvidos nesse estudo estão de acordo com a Declaração de Helsinki de 1975, atualizada em 2013.

Uso de Inteligência Artificial: Os autores não utilizaram ferramentas de inteligência artificial no desenvolvimento deste trabalho.

Disponibilidade de Dados de Pesquisa e outros Materiais: Os conteúdos subjacentes ao texto da pesquisa estão contidos no manuscrito.

*Material suplementar: Para informação adicional, por favor, clique aqui.

Fontes de financiamento: O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Referências

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Record-Breaking Endurance of 366 Marathons in 366 Days: A Case Study

Francis Ribeiro de Souza 1, Renato Delascio Lopes 2, Guilherme Wesley Peixoto da Fonseca 1,3, Rodrigo Bellio de Mattos Barretto 1, Antonio Carlos Battaglia Filho 1, Renata Margarida do Val 1, Roberto Kalil-Filho 1,4, Maria-Janieire de Nazaré Nunes Alves 1

Abstract

Background

A Brazilian athlete has proposed setting a new world record for consecutive marathons by running 366 marathons in 366 consecutive days. The impact of such a feat on the cardiovascular system is unknown.

Objective

To monitor the cardiovascular system to assess the athlete’s cardiovascular adaptations or maladaptations over the period.

Methods

During the pre-study evaluation, we conducted the pre-participation clinical evaluation (PPE) composed of anamnesis, electrocardiogram, blood test, and functional capacity by maximum cardiopulmonary exercise test (CPET). At follow-up, serial CPET, body composition assessment, blood sample, and echocardiogram were periodically performed for 12 months.

Results

At PPE, male, 43-year-old, height: 1.83 m, weight: 76.9 kg, maximum oxygen consumption (VO2max): 52 ml/kg/min, body fat: 12.6%, systolic and diastolic blood pressure: 120/80 mmHg, blood glucose: 92 mg/dL, total cholesterol (TC): 185 mg/dL, high-sensitivity C-reactive protein (hs-CRP): 0.08 mg/dL, creatine phosphokinase (CPK): 183 U/L, and high-sensitivity troponin T (hs-TnT): 7.1 ng/L. At follow-up, the average of VO2max remained at 48.7 ± 1.2 ml/kg/min, left ventricular ejection fraction (LVEF) at 62 ± 2%, LV strain global longitudinal at 19 ± 1%, LV mass index at 83 ± 7 g/m2, hs-CRP at 0.07 ± 0.01 mg/L, CPK at 169 ± 36 U/L, hs-TnT at 8.2 ± 1.4 ng/L, and no malignant arrhythmias were observed.

Conclusion

The athlete’s cardiovascular system had adapted to an extremely high volume of consecutive marathons at moderate intensity for one year and remained functioning at normal range. In addition, the athlete set a new world record for most consecutive days to run a marathon, recognized by Guinness World Records.

Keywords: Marathon Running, Cardiovascular System, Physical Endurance

Introduction

Endurance performance is determined by maximum oxygen consumption (VO2max), running economy, and lactate threshold.1 Through regular physical training, it is possible to develop a running economy, especially in long-distance runners.2 Impressively, Robison and collaborators reported the physiological profile of a 70-year-old male marathoner who completed a marathon in 2:54:23 on December 15, 2018, breaking the world record time for men over the age of 70 years.3

A Belgian athlete ran a marathon per day for 365 days in 2010, accomplishing one of the greatest feats in the history of sport.4 However, no clinical evaluation was carried out, and therefore, there is no information about the impact of daily marathons on the cardiovascular system.

A Brazilian amateur marathoner has proposed setting a new world record for consecutive marathons by running 366 marathons in 366 consecutive days. The impact of such a feat on the cardiovascular system remains unknown.

This study aimed to monitor the cardiovascular system regularly to assess any cardiovascular adaptations or maladaptation of the athlete throughout 366 consecutive marathons.

Material and methods

Study population

The local committee for the Protection of Human Subjects approved this study (CAAE: 61097822.0.0000.0068). We evaluated a Brazilian male marathoner (H.L.S.F.) who ran 366 consecutive marathons in 366 days (from 28thAugust 2022 to 28thAugust 2023). The participant provided written informed consent.

Pre-study evaluation

The pre-participation clinical evaluation (PPE) was performed according to the Brazilian Society of Exercise and Sports Medicine.5 We performed an anamnesis, clinical examination composed by 12-lead resting electrocardiogram (ECG), maximum cardiopulmonary exercise test (CPET), bioelectrical impedance analysis, and blood test. In addition, the athlete presented an echocardiogram at PPE that was realized three months before our study.

Follow-up

We periodically repeated all tests. In the third month of follow-up, we also included measures of cardiac structure, left ventricle (LV) and right ventricle (RV) functions by echocardiography (ECHO) and repeated until the end of this study.

In addition, a multi-professional team composed of a dermatologist, endocrinologist, orthopedist, physiotherapist, nutritionist, physical trainer, and psychologist supported the athlete over the period.

Cardiopulmonary Exercise Test (CPET)

The CPET was performed using the maximum effort on automatic treadmill (Embramed – Model –Atlanta, United States). A computerized respiratory gas analyzer (Vynthus CPX – Pulmonary Function/Cardiopulmonary Exercise Testing Instrument, Hoechberg, Germany) was used to evaluate pulmonary ventilation, maximum oxygen consumption (VO2max), and carbon dioxide production (VCO2). The variables were measured breath-by-breath. The first anaerobic threshold (AT) was identified by the V-slope technique observed at the first point of dissociation of the VE/VO2 curves and the lowest value for partial oxygen pressure at the end of expiration (PetO2), before this parameter started to increase progressively. The second ventilatory threshold (respiratory compensation point) was identified by the inflection in the VE/VCO2 curves and the maximum value of partial pressure for CO2 at the end of expiration (PetCO2), before a progressive decrease in this response.6 Heart rate (HR) was continuously recorded during the CPET using a 12-lead electrocardiogram and software CardioSoft v6. The CPET was performed at PPE, after three months, and monthly until the end of the study. The athlete ran the marathons in the morning, and CPETs were performed in the afternoon.

Echocardiogram

The images were collected by the Vivid E9 (GE Healthcare; Oslo, Norway). The athlete underwent 2-dimensional ECHO. The 4-chamber color Doppler and then pulse-wave Doppler were used to assess peak flow velocities across the mitral valve. We assessed parasternal long-axis views, septal and LV posterior wall thickness in diastole, as well as LV chamber dimensions at end-diastole and end-systole. LV volume at end-diastolic and LV volume at end-systolic were assessed by apical 2-and 4-chamber views, which then allowed the estimation of stroke volume and left ventricle ejection fraction by Simpsons biplane method. Specific speckle-tracking software was used to estimate strain in all segments. All the images were collected according to the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging.7 The first echo was performed 3 months after starting the study and periodically evaluated during the follow-up. The athlete ran the marathons in the morning, and echocardiograms were performed in the afternoon, always before the CPET.

Statistical analysis

Data are periodically presented based on evaluations and reported as mean ± standard deviation (SD). The Statistical Package for Social Science (SPSS) version 23 was used to describe the variables.

Results

Pre-study evaluation

At PPE, 43-year-old, height: 1.83 m, weight: 76.9 kg, VO2max: 52 ml/kg/min, body fat: 12.6%, systolic and diastolic blood pressure: 120/80 mmHg, blood glucose: 92 mg/dL, total cholesterol: 185 mg/dL, high-sensitivity C-reactive protein (hs-CRP): 0.08 mg/dL, creatine phosphokinase (CPK): 183 U/L, and high-sensitivity troponin T (hs-TnT): 7.1 ng/L.

In the first CPET, we used a specific ramp protocol (protocol: velocity 1) composed of increments of velocity and inclination each minute until the athlete’s exhaustion (protocol details are described in supplementary material). The CPET duration was 10 minutes, the maximum velocity was 8.2 mph, 11.0% of inclination, VO2max was 52.0 ml/kg/min, and the respiratory exchange ratio (RER) was 1.11. RER ≥ 1.10 is considered a maximum test.6 The first AT was around 6.0 mph, and the HR was 150 bpm. The athlete was instructed to run the marathons at moderate intensity close to the first AT obtained by maximum CPET.

Follow-up

Clinical measures, body composition, biomarkers, and lipids profile are described in Table 1. These variables showed minimal physiological variations with no abnormal alterations. The resting HR was measured from CPET in the supine position after 2 minutes at baseline. The slight variation of resting HR may be related to pre-test anxiety.

Table 1. – Clinical measures, body composition, biomarkers, and lipids profile.

Variables August 2022, Pre-study 2022 November 2023 February 2023 May 2023 July August 2023, End of Study Mean - SD Normal Value or Range
Clinical
SBP (mmHg) 120 110 110 110 120 120 115 ± 5 < 120
DBP (mmHg) 90 80 80 80 80 80 80 ± 5 < 80
Resting HR (bpm) 90 81 96 80 67 77 82 ± 10 < 100
Body composition
Weight (kg) 76.9 74.2 71.4 71.0 71.7 70.5 72.6 ± 2.5 -
Height (m) 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 -
BMI (kg/m2) 23.0 22.2 21.3 21.2 21.4 21.1 21.7 ± 0.7 18.9 - 24.9
Lean mass (kg) 67.2 65.5 64.2 63.9 64.7 63.6 64.9 ± 1.3 -
Fat mass (kg) 9.7 8.7 7.2 7.1 7.0 6.9 7.8 ± 1.2 -
Fat mass (%) 12.6 11.7 10.1 10.0 9.7 9.8 10.7 ± 1.2 < 20.0
Biomarkers and Lipids Profile
hs-CRP (mg/L) 0.08 0.08 0.06 0.08 0.07 0.06 0.07 ± 0.01 < 0.1
CPK (U/L) 183 184 190 190 183 104 169 ± 36 46 - 171
hs-TnT (ng/L) 7.1 6.0 8.8 10.0 8.0 9.0 8.2 ± 1.4 < 16.8
Creatinine (mg/dL) 1.14 1.01 1.15 1.02 0.99 1.06 1.06 ± 0.07 0.7 - 1.30
Potassium (mmol/L) 4.8 4.3 4.5 4.3 4.7 4.5 4.5 ± 0.2 3.5 - 5.1
Sodium (mmol/L) 137 136 141 138 139 140 139 ± 2 136 - 145
NT-proBNP (pg/mL) - - 22.1 24.4 10.8 14.4 17.9 ± 6.4 < 125
TC (mg/dL) 185 180 - 199 191 204 192 ± 10 < 190
LDL (mg/dL) 111 111 - 130 126 132 122 ± 10 < 130
HDL (mg/dL) 53 48 - 52 49 56 52 ± 3 > 40
TG (mg/dL) 99 81 - 75 64 78 79 ± 13 < 150
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HR: heart rate; SBP: systolic blood pressure; DBP: diastolic blood pressure; BMI: body mass index; hs-CRP: high-sensitivity C-reactive protein; CPK: creatine phosphokinase; hs-TnT: high-sensitivity troponin T; NT-ProBNP: N-terminal proBNP; LDL: low density lipoprotein; HDL: high density lipoprotein; TG: triglycerides; TC: total cholesterol.

The mean HR during the marathons was 140 ± 10 bpm, VO2 max remained at 49 ± 1 ml/kg/min, and pulmonary ventilation at 113±4 L/min (Figure 1 A-B). From the CPET performed in January, we changed the protocol velocity 1 to protocol D to avoid the risk of muscle injury during CPET (supplementary material). This alteration could explain a slight drop in VO2max and ventilation. However, the athlete reached the maximum HR (HR > 95% predicted by age), and the RER was 1.08 ± 0.04. Moreover, no signs of malignant arrhythmia and cardiovascular disorders were found during CPET, which assured us of the safety of continuing with the marathons. Furthermore, no significant changes between 12-lead ECG in the pre-study and 12-lead ECG at the end of the study were found (Figure 1B-C).

Figure 1. – Follow-up of maximum oxygen consumption (VO2max) and pulmonary ventilation by cardiopulmonary exercise test (CPET), (Fig. 1 A-B, respectively). 12-lead resting electrocardiogram (ECG) in the pre-study and ECG at the end of the study (Fig. 1B-C, respectively).

Figure 1

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Central Illustration: Record-Breaking Endurance of 366 Marathons in 366 Days: A Case Study.

Central Illustration:

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Cardiac structural variables, LV systolic function, RV systolic function, and myocardial work are described in Table 2. These variables showed minimal physiological variations within normal values.

Table 2. – Cardiac structural, left ventricular systolic function, right ventricular systolic function, and myocardial work.

Variables October After 3 months 2022 November 2023 March 2023 June 2023 July August,2023 End of Study Mean - SD Normal Value or Range
Cardiac structures
Aortic root (cm) 3.4 3.3 3.4 3.3 3.3 3.4 3.4 ± 0.1 3.0 - 3.7
RA diameter (cm) 3.8 3.5 3.6 3.3 3.4 3.3 3.5 ± 0.1 3.0 - 4.0
RV basal (cm) 3.8 3.8 3.4 4.0 4.0 3.3 3.7 ± 0.3 2.5 - 4.1
RV mid (cm) 3.1 3.1 2.8 3.1 3.3 2.7 3.0 ± 0.2 1.9 - 3.5
Interventricular septum (cm) 0.9 0.8 0.9 0.8 0.9 0.8 0.9 ± 0.1 0.6 - 1.0
LV posterior wall thickness (cm) 0.9 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 ± 0.1 0.6 - 1.0
LV end-diastolic diameter (cm) 5.4 5.3 5.4 5.3 5.5 5.2 5.4 ± 0.1 4.2 - 5.8
LV end-systolic diameter (cm) 3.5 3.7 3.6 3.4 3.4 3.3 3.5 ± 0.1 2.5 - 4.0
LV diastolic volume (ml) 157 141 153 149 152 149 150 ± 5 80 - 150
LV systolic volume (ml) 62 63 58 59 60 62 61 ± 2 70
LV mass index (g/m2) 92 77 87 78 90 76 83 ± 7 49 - 115
LA volume index (ml/m2) 18 20 21 16 25 22 20 ± 3 < 34
Left ventricular systolic function
LV ejection fraction (%) 60 62 62 61 60 59 61± 1 > 52
LV global longitudinal strain (%) 16 18 19 19 20 19 19 ± 2 ≥ 18
Right ventricular systolic function
TAPSE (mm) 21 24 24 22 24 25 23 ± 2 > 17
S’ (cm/s) 14 13 14 14 15 19 15 ± 2 > 9.5
FAC (%) 49 46 53 51 46 50 49 ± 3 > 35
RV strain (%) 21 24 23 25 23 22 23 ± 1 > 20
Myocardial work
GWE (%) 95 - 92 92 97 94 94 ± 2 > 96
GWW (mmHg) 84 - 182 154 49 106 115 ± 53 73 - 87
GWI (mmHg%) 1576 - 1953 1688 2148 2025 1878 ± 238 1907 - 2113
GCW (mmHg%) 1680 - 2194 1987 2224 2209 2059 ± 233 2186 - 2369
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RA: right ventricle; RV: right ventricle; LV: left ventricle; LA: left atrium; TAPSE: tricuspid annular plane systolic excursion; S’: tricuspid lateral annular systolic velocity wave; FAC: fractional area change; GWE: global work efficiency; GWW: global work wasted; GWI: global work index; GCW: global constructive work.

In addition, the athlete had been involved in a muscle strengthening program based on weight training, mobility, flexibility, and stretching, twice a week, 2 to 3 sets to each muscle group with 15 repetitions at 70% of your maximum capacity during the marathons. The average daily calorie consumption was 4.716 ± 806 kilocalories (composed by carbohydrate 68 ± 6 %, lipids 17 ± 5%, and protein 15 ± 4%). Psychological work was also performed by the athlete, composed of 102 therapy sessions that assessed personal, motivational, resilience, ability to deal with frustration, family involvement, routine division, and adaptation over the period. In January 2023, the athlete was diagnosed with pubalgia and needed physical therapy treatment that remained until August 2023. The athlete documented all the marathons and distances using two smart watches simultaneously and used 27 pairs of running shoes. The average marathon time was 5 hours, 8 minutes, and 28 seconds; the fastest was 3 hours, 54 minutes, and 48 seconds; and the slowest was 10 hours, 21 minutes, and 6 seconds.

Discussion

To the best of our knowledge, this is the first study to monitor the cardiovascular system regularly in a very comprehensive manner in a male marathoner who ran 366 daily consecutive marathons. We hypothesized that the athlete would undergo physiological cardiovascular adaptations or maladaptations due to the high volume of running in one year. Interestingly, the athlete presented minimal physiological variations with no abnormal cardiovascular changes in one year. In addition, the athlete set a new world record of running 366 consecutive marathons in 366 days, recognized by Guinness World Records.8

First, we performed PPE to identify the presence of unknown cardiovascular diseases that could be incompatible with this study. The athlete had no family history of sudden cardiac death or hypertrophic cardiomyopathy and showed a great cardiovascular, respiratory, hemodynamic, and physical response during CPET.9 The 12-lead resting ECG, blood test, and blood pressure were within the normal limits. Furthermore, the athlete presented an echocardiogram with normal values that was realized three months before our study.

Exercise training is a powerful trigger to promote structural and functional remodeling of the heart.10 However, there is increasing recognition of the impact of prolonged exercise training on cardiac remodeling, which may eventually mimic certain pathological conditions.11 During the follow-up, we periodically monitored the athlete to guarantee his safety, and if eventually the athlete presented any pathological condition that could harmfully progress with potential risk to his life, the study would have been interrupted. Interestingly, the athlete presented minimal physiological variations in cardiac structure, LV function, and RV function, with no signs of overtraining or altered inflammation over the period.12

Controversially, exercise training may be associated with an increased risk of ventricular and atrial arrhythmias.13 Moreover, exercise intensity but not volume may be associated with increased coronary calcification in athletes.14 In our study, the athlete was instructed to run the marathons at moderate intensity (around first AT), and no signs of altered ECG suggesting ischemia and malignant arrhythmias were observed during CEPT.

Studies to understand physiological responses in champion athletes with performance records have been carried out for several years.1 VO2max is a marker of cardiac respiratory and circulatory response, which is one of the main factors that contribute to endurance performance.1 Furthermore, steady-state oxygen consumption is often referred to as a running economy. The 70-year-old male marathoner, who ran a marathon in less than 3 hours in 2018, breaking the world record for men over 70, performed a single CPET and demonstrated a VO2max of approximately 46.9 ml/kg/min. This value was exceptional for his age, as the average VO2max for an age-matched male is around 26 ml/kg/min.3 In contrast, no clinical evaluation was performed on the Belgian athlete who ran 365 consecutive marathons, highlighting the uniqueness and significance of our findings.

In our study, the CPETs were performed in the afternoon, after the athlete had completed a marathon earlier in the day. This may have influenced performance metrics, including VO2max, ventilatory thresholds, and cardiac responses, potentially underestimating the athlete’s true maximal capacity. However, the athlete showed an optimal VO2max and sustained adaptations in physical capacity throughout the 12 months (Central Illustration).

Clinical implication

These results highlight the importance of a careful cardiovascular assessment in athletes undergoing endurance exercise and provide unique insight into the relationship between high-volume, intensity marathons and cardiovascular adaptations.

Limitations

We recognize some limitations in our study. From the CPET performed in January until August, we adjusted the protocol velocity to reduce the risk of muscle injury during CPET. This alteration may explain a slight drop in VO2max and ventilation, which could limit the scientific utility of VO2max as a follow-up variable. However, VO2max remained around 49 ml/kg/min, suggesting a sustained functional capacity. The Echo was not performed in the pre-evaluation study because the athlete presented an echocardiogram with normal values at PPE that was realized three months before our study. However, during the follow-up, the parameters were within the normal limits. This study relates to one male marathoner, and these results should be interpreted with caution when extrapolating to a broader population.

Conclusion

In conclusion, the athlete’s cardiovascular system had adapted to an extremely high volume of consecutive marathons and remained functioning at a normal range. In addition, the athlete set a new world record of running 366 consecutive marathons in 366 days, recognized by Guinness World Records.

Acknowledgment

We thank and congratulate the Brazilian athlete Hugo Leonardo Sousa Farias (H.L.S.F) for this incredible feat in the history of sport recognized by Guinness World Records (4th June 2024). We thank the multi-professional team, Daniela Farias (dermatologist), Silvia Machado (endocrinologist), Rogerio Savoy (orthopedist) Fernanda Bosi (orthopedist), Vinicius Fomasari (physiotherapist), Bruna Castelani (nutritionist), Gisele Rossetto (physical trainer), Anito Alves (physical trainer), William Barbosa (physical trainer), Marta Minipoli (psychologist) for supporting the athlete over the period. We also thank the CardioMetabolic Evaluation Center and the team of Scientific Committee, Clinical Research Center Prof. Dr. Fulvio Pileggi (InCor, HCFMUSP) for coordinating this study.

Footnotes

Study association: This study is not associated with any thesis or dissertation work.

Ethics approval and consent to participate: This study was approved by the Ethics Committee of the USP- Hospital das Clínicas de Medicina da Universidade de São Paulo - HCFMUSP under the protocol number CAAE: 61097822.0.0000.0068. All the procedures in this study were in accordance with the 1975 Helsinki Declaration, updated in 2013.

Use of Artificial Intelligence: The authors did not use any artificial intelligence tools in the development of this work.

Availability of Research Data and Other Materials: The underlying content of the research text is contained within the manuscript.

*Supplemental Materials: For additional information, please click here.

Sources of funding: There were no external funding sources for this study.

Articles from Arquivos Brasileiros de Cardiologia are provided here courtesy of Sociedade Brasileira de Cardiologia

RESOURCES