Hjärnfysikbloggen - Bloggare på Runner's World | Runner's World
rw.se_sitelogo_new_black

Johan Renström


Erfaren hjärnägare, trail- och ultralöpare som bloggar om det mesta men mest om löpning och om hjärnan, om naturvetenskap och om hälsa. Min gamla blogg Hjärnfysik finns på: http://hjarnfysik.blogspot.se/
Populära blogginlägg:
Om rödbetsjuice och uthållighet
Allt om fettförbränning
Sanningen om biggest loser
Om överträning
Om morgonlöpning
Löpning är inte farligt
Om sittsjukan
Om pulsträning och hjärtslag
Polariserad träning ger resultat
Vad är fascia?

------------Instagram @jhnrnstrm-----------------

Det optimala löpsteget

27 apr 2015

Tidigare brydde sig inte så många om hur man springer, utan fokus låg mest på att utveckla kraften i kroppsmaskinen, som hjärta och lungor. Maskinens effektivitet var inte lika intressant. Men för att lyckas krävs både kraft och effektivitet. Man kan t ex inte tänka sig en golfspelare som enbart satsar på kraft utan effektiv teknik. De senaste åren har dock intresset svängt. Löpare verkar nästan besatta av att hitta det perfekta löpsteget. Det finns chi-running, pose, newton ... Teknikerna har några gemensamma nämnare, men ingen kan än så länge säga vilken teknik som är bäst eftersom det saknas avgörande studier och data. Förra året utvecklade dock en grupp franska forskare en teknik där man kunde mäta fotnedslag med hjälp av en accelerometer. Det gav möjlighet att observera och mäta det som ingen tidigare sett.

Spring som Kilian Jornet
Nu har forskarna bakom denna teknik publicerat en ny studie, med data som bygger på ultralöparen Kilian Jornets löpning. Uppgifterna samlades in under ett kuperat 45 kilometer långt traillopp. Jornet bar tre accelerometrar som synkroniserats till en GPS-enhet för att matcha fötternas nedslag med terräng. Resultatet blev så här:

Den enda säkra slutsatsen av detta är att Kilian Jornet landar på foten på lite olika sätt, vilket sannolikt beror på den besvärliga terrängen. Hur han landar är knappast ett medvetet val, utan sköts av nervsystemets omedvetna proprioception. Det verkar också som att han landar allt mer på hälen allteftersom tävlingen fortskrider. En förklaring till det är att Jornet mestadels använde framfoten och sprang mycket i uppförsbacke, vilket i båda fallen belastar vadmusklerna. För att vila vadmusklerna, var han därför tvungen att ändra fotisättningen, tror forskarna.

Tidigare studier med videoanalys har funnit att framfotalöpare i genomsnitt tenderar  att springa lite snabbare än hällöpare. Men för terränglöpning (med ojämn terräng och stora höjdskillnader) kan det bästa vara att växla mellan olika tekniker. Det kanske är så att förmågan hos löparen att variera sin teknik ökar effektiviteten? Forskarnas slutsats var i alla fall att kapaciteten hos en traillöpare till stora delar hänger på förmågan att anpassa tekniken till yttre och inre utmaningar.

Bra löpare kan variera stegen mer. De har fler program i hjärnan. En nybörjare har bara några program och använder dem tills kroppen inte längre kan köra dem. En skicklig och erfaren löpare kan byta till ett annat program. Under ett ultralopp landar jag till största delen på framfoten, men i mer komplicerad terräng landar jag säkerligen både fram, bak och mittemellan och steget blir kortare, långsammare, längre och snabbare. Kan man ändra sin teknik? Säkert, men man bör ta det varligt. Ju längre man sprungit med viss teknik, desto mer inpräglat och robustare är löpprogrammet. Det krävs mycket mental kraft och tålamod att bryta upp strukturer i hjärna och bindväv och det finns alltid risk för skador då man ändrar invanda mönster.


Kilian Jornet springer och vinner UTMB 2008. Bild Wikipedia

Varje steg en löpare tar är unikt. De kan se likadana ut för ögat, men noggranna mätningar visar att de skiljer sig åt litegrann. Ju bättre en löpare är, desto mer varierar stegen. Det kanske verkar märkligt, men så är det i alla sporter och sammanhang som kräver motorisk perfektion. Variation ger utrymme och frihet från hjärnans stränga tyglar, som nybörjare kedjas av. En nybörjare springer stelt och spänt, ungefär som en barn som nyss lärt sig cykla. En duktig löpare ser framför allt väldigt fri och avslappnad ut. Man kan se det på långt håll. Lös och ledig, inte tajt och spänd (se video nedan).


Moses Mosop i ledig "pose"- stil vs spänd nybörjare.

Löpning börjar och slutar i hjärnan
Löpmusklerna aktiveras av hjärnan. Först färdigställer hjärnan en mental plan för den rörelse som ska utföras. Sedan utförs rörelsen i form av ett löpsteg. Därefter får hjärnan återkoppling från benen och reviderar planen litegrann. Hjärnan utarbetar aldrig samma plan två gånger, förmodligen därför att variationen i sig leder till ett bättre urval och har ett större överlevnadsvärde. 

Ju bättre man blir som löpare, desto tystare blir de områden i hjärnan som är inblandade. Hjärnan lindar in nervtrådarna i ett isolerande fett så att signalerna blir snabbare, säkrare och mer synkroniserade. Maskineriet tystnar, rörelserna blir smidigare och mer följsamma. En nybörjares hjärna däremot, jobbar hårt. Alla delar skriker i munnen på varandra och när man lyssnar till sin egen röst, är det lätt att haka upp sig, stappla och tveka. En experthjärna är tyst, men under press - en straff, en putt eller ett avgörande slag - finns det risk att hjärnan vaknar till liv och blir mer medveten och gör misstag. Skicklighet går ut på att tysta ner hjärnan, att bli tyst och omedveten.


Beckham missar "medvetet" en straff.

När man blir trött ökar variationen. Det tycktes hända med Killian Jornet och man har även sett det hos andra löpare. Men det är snarare en anpassning som gör oss effektivare. Kroppen är inte samma kropp efter 2 km som efter 20 km, vilket torde påverka hur man springer och vilket löpprogram som är effektivast. Det är lättare att anpassa sig för en duktig löpare som har en bredare uppsättning löpprogram. I en studie från 2007 såg man att steghastigheten sjönk i slutet av ett lopp. Är det naturligt, eller ska man försöka motverka genom att tvinga fram 180 steg? I studien såg man att det var bäst om löparen sprang på sin känsla. Det som såg ut som ett förfall, var i själva verket hjärnans lösning på ett problem, nämligen att springa med en utmattad kropp.

Så här gjorde jag
Enligt de flesta experter innebär bra löpteknik att landa med lätt böjt knä omkring 180 gånger i minuten på fram- eller mittfoten nära kroppens masscentrum. I teorin lagrar och frigör en sådan landning energi i fötter och vader, medan en landning på hälen absorberar stötkraften i  knä, höft och rygg. Skelettbenen i dessa kroppsdelar absorberar kraften, men lagrar inte mycket energi. Vidare bör hållningen vara rak och man bör även undvika överdriven rotation med överkroppen och allt för mycket vertikala rörelser, med mera …


Dr. Mark Cucuzzella och Natural Running. Sevärd video.

Det finns flera exempel på löpare som lärt sig ny teknik och blivit bättre och skadefria, men det finns också löpare som sprungit "fel" i 20 år och som blir mentalt utmattade, skadade och sämre när de försöker byta löpteknik. Hur ska man göra? Svaret är nog att ingen vet säkert, för individer är olika. För min egen del gick det bra att byta teknik, men det är svårt att peka på vilka faktorer som gjorde det möjligt. Några faktorer som jag tror var viktiga var att:

- jag stressade inte fram ändringarna utan lät det ta tid
- jag hade inte sprungit så mycket innan
- jag sprang ofta barfota som barn
- jag ökade gradvis träningsdosen barfota och i barfotaskor
- jag gjorde fot- och balansövningar
- jag studerade olika löptekniker, som Pose och Natural Running
- jag visste vad jag ville och jag var fokuserad

Jag misstänker dock att flesta skador beror mer på överträning än på biomekanik. Innan man byter löpteknik, bör man först och främst se över sin träning. I slutändan handlar det om att springa mycket, mest lunga pass och några tempopass och några intervaller. Träna styrka. Vara noga med återhämtning, sömn och att äta bra. Löpning är i grunden enkelt, men man kan krångla till det hur mycket som helst om man vill.

Löpning är attraktivt

22 apr 2015

Enligt en ny studie har bra manliga långdistanslöpare högre "reproduktiv potential” än mindre bra löpare och icke-löpare. Enligt forskarna beror det på att kvinnor genom historien uppfattat duktiga löpare som en god investering att satsa dyrbara ägg på. Att blanda gener med bra löpare ger helt enkelt bra avkomma i form av söner och döttrar som i sin tur är bra löpare. Bra löpare är inte bara bra på att springa, de är sannolikt också intelligenta, empatiska och givmilda. Dessutom tycks graden av ”manlighet”, som till hög grad styrs av hur mycket testosteron ett foster utsätts för i livmodern under en viss period, korrelera med hur snabbt man springer. Allt detta enligt en studie som genomfördes av forskare vid University of Cambridge och som publiceras denna månad i tidskriften PLoS ONE.

Hur kan det komma sig?
Först kanske man tycker att det låter som ett skämt - inte minst när man tänker på alla snoriga löpare som stånkar omkring - men om man tänker efter kan det ju inte vara på något annat sätt. Eftersom människor - både män och kvinnor - utvecklats till löpare genom en rad unika anpassningar från fötternas utseende till huvudets form, så måste dessa anpassningar ha skett genom ett naturligt urval - alltså genom överlevnad och ökad reproduktiv framgång hos förmänniskor som varit bättre löpare än genomsnittet. Det betyder inte enbart att bra löpare sprang hem med mer kött, utan också att bra löpare hade större framgång bland honor, eftersom det oftast är honor som väljer partner. Det gäller troligtvis också moderna exemplar av homo sapiens, men enligt experter på den typen av moderna urval är det ofta så att honorna väljer ut de män som ska välja dem och så var det kanske redan på stenåldern.

Man vet sedan tidigare att exponering för höga halter av testosteron i livmodern ger vissa evolutionära fördelar för män, som t ex ökad styrka och sexlust, kvicka spermier, starkt hjärta och självsäker rumsuppfattning. Eftersom detta hormon även påverkar tillväxten av vissa kroppsdelar på ett specifikt sätt, kan man uppskatta exponeringen av testosteron i livmodern genom att mäta skillnaden mellan pekfinger och ringfinger. Det ger en fingervisning och är det säkraste sättet att fastställa om en vuxen utsattes för höga nivåer av testosteron som foster - en beprövad prediktor för "potential för reproduktiv framgång" hos män, som en av forskarna bakom studien uttrycker det.

Avgörs det i livmodern?
För att testa hypotesen att skillnaderna i testosteron påverkar löpförmågan, fotograferade forskarna händerna på 542 löpare (439 män, 103 kvinnor) efter ett halvmaraton och jämförde deras löptider efter målgång. De fann att männen med de största skillnaderna mellan fingrarna i snitt var 24 minuter och 33 sekunder snabbare än männen med de minsta skillnaderna mellan fingrarna. Sambandet fanns även hos kvinnor, men var mer uttalat hos män, vilket tyder på ett starkare evolutionärt urval hos män. Kvinnorna som hade de största skillnaderna mellan fingrarna var i genomsnitt 11 minuter och 59 sekunder snabbare än de med minsta skillnaderna.


Samband mellan fingrar och tid på halvmaraton. Källa: Plos One.

Forskarna påpekar att träningens effekt på löpförmågan är mycket större än exponeringen för testosteronets effekt på löpförmågan. Men ett så pass stort stickprov som 500 personer visar ändå att det finns ett signifikant samband.

Kopplingen mellan uthållighetslöpning och reproduktiv potential hos män tyder på att kvinnor använt förmågan att springa som en signal för att hitta en bra partner att avla barn med, säger studiens huvudförfattare Dr Danny Longman. En bra jägare skaffar mer kött och kan försörja fler barn. Liksom dagens jägare och samlare fördelades sannolikt även bytet och en bra jägare signalerade därmed även generositet, samt uthållighet och intelligens. En bra jägare hade status. Allt detta är värdefulla och attraktiva egenskaper som man vill föra över på sina barn.

Människan är löpare
Människor är klena. Gymmets största biff har inte en chans man mot man mot en schimpans. Människor är dessutom hopplöst långsamma på korta distanser. Jag hade inte en chans att hinna ifatt vår feta, slöa kanin trots att hon mest satt i en bur. Styrka och snabbhet kan således inte varit särskilt viktigt i kampen för att överleva. Men människor är fantastiskt effektiva långdistanslöpare. På den varma savannen är människan överlägsen andra arter tack vare förmågan att svettas och kyla ner kroppstemperaturen. Våra kroppar är utformade för att springa långt med låg energikostnad (se video nedan).

Uthållighetsjakt tros ha varit en av de tidigaste formerna av mänsklig jakt, och utvecklades för ungefär två miljoner år sedan. Det finns fortfarande små grupper av jägare som jagar på detta sätt. Jägarna väljer den varmaste tiden på dagen för att jaga och kan spåra ett byte över 30 till 40 kilometer i fyra eller fem timmar. Djuret springer tills det kollapsar utmattat och är lätt att döda. Det var människans nisch i naturen. Det är den livsform som till största delen format oss till de vi är.

Testosteron
Tidigare har testosteron kopplats till aggression, men det finns studier på kvinnor som tvärtom knyter det till förbättrat socialt samspel. Testosteron verkar också vara kopplat till medvetenhet om status, socialt rykte och tävlingsinstinkt. Allt detta är viktigt för en löpare som vill lyckas. Det ger driv att lyckas.

Testosteronhalterna är som högst mellan 20 och 30 års ålder. Sedan minskar nivåerna med 1-2 % per år. Det tycks dock till stor del bero på kroniska sjukdomar, såsom fetma och diabetes som också ökar med 1-2 % per år. Män som är fysiskt aktiva har ofta testosteronnivåer som när de var yngre. Så länge man håller sig fysiskt aktiv, tycks kroppen inte förstå att den åldras. När man slutar vara fysiskt aktiv, drar sig kroppen tillbaka eftersom det inte finns något att anpassa sig till. Så länge man är fysiskt aktiv, har kroppen inte tid att lägga av.

Hur fungerar testosteron som tillskott för aktiva män? I en studie från 2013 såg man inga fysiska förbättringar hos män som tränade när de använde tillskott jämfört med placebo. För otränade äldre såg man dock en viss ökning av muskelmassa. Men det verkar bättre - för de allra flesta - att hålla igång för att upprätthålla hormonnivåerna, än att äta tillskott som man inte riktigt vet konsekvenserna av.

Läckra ultralöpare
Laddad med dessa kunskaper är det bara att ge sig ut och springa. Förmodligen kommer det att drälla av groupies längs ultratävlingarna hädanefter, när kunskapen tränger ut i de breda folklagren och folk inser att idoler av olika former egentligen bara är varianter av den löpstarka jägaren med hög status i stamsamhället :)


Dean Karnazes - The ultramarathon man. Utsågs till en av USAs läckraste män för några år sedan.

Om löpning och proprioception

17 apr 2015

Jag gillar inte att springa på löpband. Jag skulle kunna se det som mental träning och meditation, men jag känner mig inte tillräckligt motiverad för det. För mig är löpning inte bara tidtagning och prestation. Jag tror egentligen det är bristen på variation som jag ogillar, för jag gillar inte heller asfalts- och banlöpning. Jag föredrar skog och mark.

Det löpande bandet
En stor del av livet förflyttar sig på vanans löpande band. Jobb och hem är som två mekaniska hjul som livet vrider sig runt. Resan till jobbet läggs till gårdagens resa som läggs till en oändlig rad av resor till jobbet. Alla dessa stunder kollapser till en genomsnittlig diffus tidpunkt i mitt minne när jag tänker tillbaka på dem; tusentals timmar upplevs som några timmar i efterhand. För att sträcka ut den tid man tillryggalagt i livet, krävs variation.

Förra veckan sprang jag från Högakustenbron mot Lövvik och Halsviken och sedan tillbaka. Det blev över 30 km. Jag pulsade i snö, trampade ner foten i en blöt myr, hoppade över ystra vårbäckar. Jag såg årets första vårblommor. Jag sprang genom trolska granskogar, över glatta kalottberg och leriga kalhyggen. Jag var ofokuserad i några sekunder och sprang fel, men hittade tillbaka till den markerade stigen. Två rådjur sprang förbi med fulländad löpteknik. Jag drack vatten ur en frisk bäck ... Jag skulle kunna fortsätta hur länge som helst så länge minnet är färskt. Det mesta kommer jag att glömma bort, men mitt omedvetna - som är oändligt mycket större än den medvetna delen av hjärnan - registrerade allt. Jag trampade lite snett, snubblade till och återfick balansen. Jag lutade kroppen framåt uppför berget, ändrade steglängd och höll uppsikt över spretiga grenar, stenar och rötter. Jag ökade farten och saktade ner. Jag tog sats och kastade mig över diken och bäckar. Alla dessa rörelser registrerades av nervsystemet och gav återkoppling till kroppen, justerade rörelserna och lagrade tusentals mönster i det täta myller av hjärnceller i cerebellum som ansvarar för motorkoordination, kroppsställning och balans.


 Härlig löpning i skogarna norr om Högakustenbron.

När jag springer på ett löpband tar jag ett steg och sedan ett till och ett till, tills jag sprungit klart. Jag springer och står stilla. Inte ens om jag sprang dubbelt så fort, skulle jag komma därifrån. Vi finns därför att vi rör oss, vi har utvecklat ett nervsystem för att lära oss omgivningar och förutse resultatet av rörelse. Det är förmodligen därför som löpning ökar produktionen av tillväxtfaktorn BDNF, ett ämne som göder nya nervceller och kopplingar. Det är rörelse och nervsystem som skiljer oss från växter. Men vad händer när man springer på ett löpband utan att komma någonstans? Är man en löpare? Måste man förflytta sig för att vara en löpare? Jag vet inte, men för mig är löpning, förflyttning och omväxling sammankopplade via hjärnan. En del gillar löpband och exakta inställningar av lutning, tid och hastighet. Man kan programmera löpningen och mekanik, men den riktiga mjukvaran finns innanför skallbenet och en varierad och oförutsägbar löptur längs en stig kräver mer informationsbearbetning än löpning på ett rullband.

Proprioception
Blunda och försök gå genom ett rum. Du trevar längs väggarna med händerna och känner dig försiktigt för med fötterna. Du skapar en inre bild av rummet med hjälp av händer och fötter, som upptar stor plats i hjärnkartan som speglar kroppen. Det kallas proprioception.

För att lyckas med detta behöver hjärnan hämta in information från sen- och muskelspolar, tryck- och töjningsmätare i lederna och från labyrinterna långt inne i öronen. Hjärnan sammanställer sedan all information så att vi kan uppfatta och hantera armar, ben och bål som en sammanhängande enhet och känna av hur delarna rör sig i förhållande till varandra, avgöra om kroppen förändrar hastighet och läge i förhållande till gravitationen, ge oss en uppfattning om kraftutvecklingen i olika muskler och sist, men inte minst, kontrollera om alla dessa rörelser är tillräckliga eller om det krävs ytterligare finjustering från hjärnan. Hjärnan gör beräkningar som en superdator och innan en löpare träffar marken med foten har hjärnan redan räknat ut och anpassat styrkan i benet till underlaget. 

I hjärnan finns tre program för förflyttning: gång, löpning och sprint. Joggning kan sägas vara en övergångsform mellan gång och löpning kring 7 km/h. Vi springer alltså på tre växlar, vilket förmodligen är en anpassning till livet som jägare. Först gång/joggning under själva spårandet av bytet, därefter en lång och utdragen uthållighetslöpning där jägaren jagar bytet till utmattning. Till sist avslutas jakten med en dödlig kraftutveckling där jägaren ger allt. Sedan går jägaren hem med bytet.


Gång, löpning och sprint. Bild från Lee Saxbys bok.

Alla djur som utvecklats för att springa - hästar, hjortar, rådjur och hundar - springer på framfoten eller ännu längre fram. En häst springer på sin stortå och har senor som sträcker sig långt upp på benen. Primater använder dock hälen, men vanligtvis bara när de går och det är bara människan som går längre sträckor. När människan springer, landar hon oftast på trampdynan (fram- eller ”mellanfot”). Olika typer av skor förändrar dock hur foten landar och lyfter, eftersom skor påverkar kommunikationen mellan fot och nervsystem.

Träna din proprioception
Många äldre hasar sig fram, som om de blundar och trevar sig fram. Deras proprioception är dålig, kanske för att de ramlat och blivit rädda och rädslan leder till ännu sämre kroppsuppfattning eftersom hjärnan blir bättre på att hasa ju mer man hasar.

Det bästa med hjärnan är att den är plastisk, vilket betyder att den alltid kan förändras. Den anpassar sig direkt till det man gör - går eller hasar - och förutser vad vi tänker göra sen. Den skapar nya kopplingar mellan nervceller - synapser - och binder samman hjärnans olika delar i ett komplext nätverk. Det är därför övning ger färdighet.

En bra övning är att ta av sig skorna och balansera på ett ben medan man blundar. Det är inte många som klarar 30 sekunder, särskilt inte äldre personer. Det är svårt, och ett bra sätt att mäta och träna nervsystemets förmåga att sammanställa proprioceptiv information. Klarar man att stå på ett ben, blunda och samtidigt borsta tänderna med fel hand, är man riktigt bra.

Balansplattor är också bra träning. I början är man medveten och aktiv, sedan tar den omedvetna proprioceptionen över mer och mer. Det är bra träning som stärker vristerna om man inte är van att springa i skog och mark. Klarar man att stå på balansbrädan med ett ben, blunda och samtidigt borsta tänderna med fel hand, är man nästan övermänsklig.

En annan övning är att springa barfota på gräsmattor eller - om man är stenhård - i skogen. Jag har aldrig gjort mig illa/skadat mig, trots att jag springer barfota över kottar och stenar. Mitt nervsystem är redo och förutser kroppens rörelser. Jag hade ofta träskor som barn och de gick inte att springa med och därför lekte och sprang jag ofta barfota i skogen. Det har jag fortfarande nytta av. 

Det naturliga sättet att sitta på innan det fanns stolar var att gå ner på huk. Det gör man fortfarande i stora delar av världen. Gamla kineser sätter sig på huk för att äta och arbeta och reser sig upp utan ansträngning. Det klarar inte många betydligt yngre svenskar. Genom att sitta på huk, med kroppens tyngdpunkt rätt på foten, förbättrar man balans, styrka och flexibilitet och det är viktigt för en löpare. 


Bild från Lee Saxbys bok.

När man sitter på huk ska man balansera vikten på fötternas främre trampdyna, inte på hälarna. Foten är platt, men kroppsvikten ska kännas mest på trampdynorna, vilket förstärker rörlighet och stabilitet i fötterna. En bra dynamisk knäböjning handlar först och främst om hållning och balans. Det ska inte vara "jobbigt", utan en studsande rörelse som använder så lite muskler som möjligt. Det ska gå snabbt; mer fokus på dynamiken än på positionen.

Ett hopp är mycket mer dynamiskt än att sitta på huk, vilket innebär att fler krafter är inblandade. Genom att hoppa bygger man upp styrka, balans och flexibilitet och förbättrar elasticiteten i senorna. Dessutom lär man sig en rytmisk rörelse. När senor och bindväv sträcks lagras rörelseenergi i elastiska strukturer som sedan fjädrar tillbaks på plats, vilket ger löpare hälften av den energi som krävs för att driva kroppen framåt. Denna gummibandseffekt är effektivast kring 180 steg i minuten (tänk hoppa hopprep). Elasticitet och rytm hör samman.

När hoppen känns bra, kan man markera en plats på marken och göra tjugo små hopp utan att titta ner. Helst bör man hamna på samma plats. Om du hamnar långt från markeringen behöver du justera hållningen, kanske huvudet - som i mitt fall - tenderar att luta framåt.

Första barfotalöpningen i år
I dag var det varmt och snöfritt så jag trädde på mig mina fivefingers och sprang en kort tur i skogen på lunchen. Det är inte som att springa barfota, men näst intill. Jag springer lätt framåtlutad från vristen. Kroppen är rak och blicken sveper 7-8 löpsteg framför mig som en ficklampa. Jag landar på trampdynan där tårna möter resten av foten och låter hälen nudda marken. Sen skjuter jag iväg med hjälp av rekylen som samlats i den spända bågen av senor och bindväv. Jag tar korta, snabba steg och andas i jämn 3:2-rytm. Tankar kommer och går som molnen på himlen och jag glömmer alla tankar i samma stund som jag tänker dem, men min kropp lär sig massor. Den glömmer inte lika lätt. Nästa gång går det lite bättre.

Mjölksyra är löparens bästa vän

12 apr 2015

Under skid-VM i Falun sa TV:s expert flera gånger att skidåkarna blev trötta för att de samlat på sig mjölksyra. Men för det första är trötthet ett fenomen i hjärnan och för det andra borde han ha sagt att Kalla och Northug samlat på sig vätejoner. Nu vet man nämligen att det inte är mjölksyra som bränner i musklerna, eftersom det nästan inte finns någon mjölksyra i kroppen. Däremot finns det laktat. Men laktat är ingen frätande syra, utan ett nyttigt bränsle som dessutom motverkar försurning. Den sura syran skapas av fria vätejoner och laktat fångar upp dessa vätejoner. Därmed gör mjölksyran - som egentligen är laktat - att Kalla och Northug orkar köra hårt längre. Inte kortare. Laktat kan dessutom fraktas till andra delar av kroppen som också behöver energi, som hjärta och hjärna. Laktat är alltså en lättillgänglig och flexibel resurs, inte ett frätande gift. Men varför ger man fortfarande mjölksyra/laktat skulden?

Föreställningen att mjölksyra skapas i musklerna och dessutom orsakar trötthet och träningsvärk, uppstod på 20-talet då två nobelpristagare - Archibald Hill och Otto Meyerhof -  försökte ta reda på orsaken till fysisk trötthet. De skar benen av grodor och lade sedan ner grodlåren i en lösning utan tillgång till syre. Sedan tillsatte de elektricitet för att få benen att kontrahera. När benen upphörde sprattla såg man att de innehöll mjölksyra och drog slutsatsen att muskler skapar mjölksyra som i sin tur orsakar trötthet. Men de begick ett klassiskt misstag genom att blanda samman orsak med korrelation. Dessutom har inte hoppande grodor lika uthålliga benmuskler som springande människor. Sist - och inte minst - var grodmusklerna avskurna från resten av grodan, samt nerstoppade i en liten skål. När jag springer sitter mina ben fast i resten av kroppen och jag ligger inte nedsänkt i en skål, vilket underlättar inte bara löpningen utan också transport av bl a laktat.

En komplett groda.

Kort om syror och baser och pH
Jag tänkte att det här skulle bli ett lättbegripligt inlägg som inte kräver några djupare kunskaper, men först en kort intensivkurs i kemi om man vill veta lite mer, annars kan man hoppa till nästa rubrik ... hm, under den rubriken står det också lite kemiska … Rubriken efter det är dock kemisk ren ;)

Varje syra har en bas. En bas är ett ämne som kan ta upp en vätejon. Ett exempel på en bas är ammoniak (NH3). När ammoniak hälls i vatten, reagerar den med vattnet och tar en vätejon (H+) från en vattenmolekyl H2O. Då återstår en hydroxidjon (OH-). I en basisk lösning finns alltså hydroxidjoner. En syra är ett ämne som avger en vätejon (H+). I en sur lösning finns alltså vätejoner (vätejon och proton är samma sak). Hur sur eller basisk en lösning är mäts med pH-värde. Rent vatten är neutralt - en vattenmolekyl (H2O) består ju av en hydroxidjon (OH-) och en vätejon (H+). Vatten går jämnt upp. När det finns fler H+ i vattnet är det surt och när det finns fler OH- är vattnet basiskt. Syror och baser existerar ofta tillsammans och kan förändras fram och tillbaka mellan varandra.

När pH sjunker, betyder det alltså att fler basiska molekyler omvandlats till syramolekyler. Den kritiska punkten är när det finns 50 % av både bas- och syramolekyler. För mjölksyra/laktat sker detta vid ett pH på 3,86. Det är långt under blodets pH-värde. Det är därför vi inte kan ha mjölksyra i blodet, eftersom pH-skalan är logaritmisk och det finns 1000 gånger mer laktat än mjölksyra i blodets pH som är 7,4. Under intensiv träning kan pH sjunka ner mot 6 och då finns det fortfarande 100 molekyler laktat på varje molekyl mjölksyra.

Men varför sjunker pH-värdet? När cellerna skapar energi splittras ATP och denna process frigör vätejoner och det är de som sänker pH-värdet. Det har inget med mjölksyra att göra. Men eftersom vätejoner och laktat uppträder tillsammans och lämnar cellen med samma transportör, trodde man tidigare att laktat var mjölksyra. Så när vi mäter laktatnivåer, mäter vi indirekt mängden vätejoner. Men det är bara en tillfällighet att en ökning av laktat matchar den ökade försurningen i musklerna.

Cellens metabolism
Muskler behöver energi i form av ATP. Mängden ATP i en kropp är runt 250 gram, men under t ex ett ultralopp förbrukas hundratals kilo ATP. Detta är möjligt genom att ATP återskapas från olika substrat. Först används kreatinfosfat för att regenerera ATP. Efter 5-10 sekunder hård löpning används kolhydrater i form av glukos och glykogen för att tillverka ATP. Denna process kallas glykolys och slutprodukterna från denna reaktionsväg är pyruvat, ATP och NADH. Pyruvat kastas sedan vidare in i citronsyracykeln, som skapar ytterligare ATP och NADH. Denna reaktion är kopplad till elektrontransportkedjan längs bort i mitokondrierna. I elektrontransportkedjan skapas större delen av kroppens ATP och dessutom återskapas NAD+ från NADH, medan vätejonerna möter syret som vi andats in och blir till vatten som cellerna kan återanvända.

Vid hård träning ansamlas pyruvat i muskelcellerna, eftersom mitokondrierna inte räcker till. Därmed blir det till slut brist på NAD+, som är nödvändigt för att glykolysen ska fortsätta. Det är då som vi räddas av laktat. Enzymet LDH sätter fast en vätejon på en pyruvatmolekyl och vips har den förvandlats till laktat. Denna process både regenererar NAD+ och tar upp vätejoner, vilket gör att glykolysen kan fortsätta och dessutom minskar försurningen. 

Om man fortsätter springa fort ackumuleras laktat och det som inte blir till pyruvat igen skickas vidare till levern, som bygger om laktat till ny fräsch, hälsosam och hemmagjord sportdryck (glukos) som sedan skickas tillbaka till musklerna. En del laktat fraktas också via ett nätverk av kanaler över till andra muskelceller som kan använda laktat för att snabbt bilda energi i sina mitokondrier, eller bygga upp ett lager av glykogen för framtiden. Det är ett system som gjort för löpare.

När laktat lämnar muskelcellen följer även vätejoner med, och dessa sura vätejoner tas om hand av blodets buffertsystem i form av bikarbonat. Denna reaktion bildar i slutändan vatten och koldioxid. Om vi inte andas ut koldioxiden tillräckligt snabbt, omvandlas koldioxid tillbaka till vätejoner och bikarbonat och då sjunker pH-värdet. Men det är inte p g a mjölksyra.

Laktatintervaller
I en studie från 2013 såg man att en tredjedel av all energi som löpare får från kolhydrater kommer från laktat. Laktat är således en viktig energikälla. Det verkar t o m som om våra två viktigaste organ, hjärna och hjärta, föredrar laktat framför glukos. 

I studien såg man dessutom att vältränade löpare var mycket bättre på att använda laktat direkt i musklerna. De oxiderade ungefär 90 % av allt laktat, medan otränade bara oxiderade 75 %. Dessutom använde den tränade löparen mycket större mängd laktat. Det visar att uthållighetsträning leder till anpassningar som gör att vi använder mer laktat och utnyttjar laktat effektivare. Det torde betyda att ju mer laktat man kan använda under träning, desto mindre glykogen behövs, vilket innebär att glykogenlagren räcker längre. Enligt professor George Brooks, som länge varit den ledande forskaren inom detta område, visar det att musklerna egentligen - liksom hjärta och hjärna - föredrar laktat framför glukos.

Hur ska man då träna upp muskelcellernas förmåga att bränna laktat och skicka iväg vätejoner? Ett bra sätt är att öka variationen i träningen. Genom att träna muskler som inte används under löpning, förbättrar man kroppens totala transport av laktat och vätejoner. Tränaren och idrottsforskaren Steve Magness testade detta genom att köra styrke- och cirkelträning under fyra veckor och förbättrade under den tiden mätbart flödet av laktat och vätejoner.

Man kan även, som tidigare, köra intervaller och fartlek. Intervaller leder till att mitokondrier, transportörer och enzymer blir överbelastade av vätejoner och laktat. Det är en trigger som på sikt leder till fler mitokondrier och till en förbättrad cellulär infrastruktur, så att vi snabbare kan ta hand om det laktat som produceras. 

Steve Magness ger flera exempel på laktatintervaller i en artikel på Runners World. Poängen med laktatintervaller är variation, eftersom variation stressar kroppen att hitta snabbare lösningar. Ett exempel är att blanda snabbare och lite mindre snabb löpning och att blanda korta och långa intervaller, där den korta fasen bygger upp laktat och den längre tar hand om vätejoner och bränsle.

Jag tror även på klassiskt svensk fartlek. När man springer på känsla och sin egen uppfattning om ansträngning, behöver man vare sig klocka eller schema. Genom att växla mellan hårda och ganska ansträngande löpningar i en halvtimme ute i terrängen lär man sig mycket om sin egen kropp och kroppen lär sig hur den ska bränna laktat.

Rönner´s Nörd
Till sist, spelar det någon roll om man säger mjölksyra, laktat eller vätejoner? Är det bara nördar som bryr sig? Jag känner mig lite som Rönner´s nörd ibland;). Mjölksyra är ett inarbetat begrepp. I praktiken spelar det ingen större roll, men jag kan tycka att en expert på TV bör uttrycka sig rätt.

Mer om mjölksyra
Myten om mjölksyra - ett inlägg som jag skrev för snart fyra år sedan.
Muscles and the Lactic Acid Myth - Larry Moran, författare till PRINCIPLES OF BIOCHEMISTRY avlivar effektivt myten om mjölksyra.
Mjölksyra: Fåret i vargakläder - Marek Behrendt skriver bra om mjölksyra med flera länkar till forskarrapporter.
Lactate: Not Gilty as Charged - Genomgång av Robergs studie.

 

Om överträning

4 apr 2015

I mina två senaste inlägg har jag skrivit om beroenden. När man springer längre sträckor utsöndrar hjärnan endorfiner och endocannabinoider. De binder till samma receptorer i hjärnan som kan "kidnappas" av morfin och cannabis. Det är signalsubstanser som tar bort smärta och skapar lust, vilket var en stor fördel för våra förfäder när de skulle ge allt i en spurt för att döda ett byte när de var som tröttast. Det kallas även runners high. Jag har själv upplevt det några gånger och min hjärna har ett minne av dessa tillfällen och utsöndrar dopamin varje gång jag gör mig redo för en löptur. Rent biokemiskt är det kanske därför jag springer, fast man kan också beskriva det på en högre nivå med andra ord. 

Öka 10 % per vecka?
Precis som knark, kan löpning också leda till beroende. Det är för det mesta ofarligt och snarare bra, men om det leder till överträning och skadar den egna hälsan, då är beteendet skadligt. En definition av överträning är en obalans mellan träning och återhämtning som ger uttröttningssymptom; man tränar helt enkelt mer än vad kroppen förmår att reparera och bygga upp, vilket leder till skador och till utmattning. En skada är ganska lätt att konstatera. Alla skador beror på att vi har en kropp som följer Newtons tre rörelselagar, t ex den tredje lagen som säger att varje gång jag träffar jordklotet med min fot, träffar jordklotet min fot med samma kraft. Kroppen har en otrolig förmåga att anpassa sig till all sorts stress, men man kan inte bryta mot naturlagarna.


Den första rörelselagen - tröghetslagen.

En vanlig anpassningsregel är att man bör öka med 10 % i veckan, men det kan endast gälla om man befinner sig någonstans i den breda mittfåran. Om man ökar med 10 % från 1 km eller med 10 % från 100 km, skulle man i det första fallet tvingas springa i ett halvår innan man kommer upp i 10 km och i det andra fallet springa en sträcka motsvarande fram och tillbaka till solen varje vecka efter tre år.

Det handlar snarare om fysiologiska gränser och dem känner man, om man ger sig tid att känna efter. Många löpare lär sig det den hårda vägen, d v s genom att genomleva skador och utmattning. En skada kan vara oerhört lärorik om man förstår varför den uppstod.

Vad är överträning?
På kort sikt kan man överbelasta muskulaturen. Muskelfibrer är uppbyggda av två hoptvinnade proteiner där den ena med hjälp av ATP drar ihop den andra så att muskeln förkortas och kan utföra arbete. Detta arbete kontrolleras av nervsystemet. Några av dessa proteintrådar slits isär när man tränar hårt. Om man tittar på musklerna genom ett mikroskop efter ett hårt träningspass, ser det ut som om en jordbävning har raserat hela muskelbygget. Muskelbygget står fortfarande kvar, med tegelstenarna har förskjutits. Musklerna var inte förberedda på en så kraftfull jordbävning. Vi känner oss mörbultade i några dagar. I nästa fas ska den raserade byggnaden återställas. Först blir området inflammerat. Immunförsvaret skickar ut makrofager som äter upp all skadad vävnad. Sedan kommer satellitceller kravlande och pressar sig in mellan de existerande muskelcellerna och stabiliserar dem, vilket skapar en starkare struktur för framtiden. Kroppen skapar ett muskelbygge som klarar nästa jordbävning. Det är anpassning. Den typen av överträning är bra, förutsett att man låter kroppen återhämta sig och bygga upp dessa strukturer igen.

Hjärnan kan också bli övertränad. Den ansvarar för all rörelse, så när hjärnan blir överbelastad ebbar rörelserna ut. Nervimpulserna försvagas och blir ineffektiva. Det känns som en allmän trötthet, man blir svagare och långsammare och mer okoordinerad i alla sina rörelser. Även andra typer av stress medverkar och påverkar det vi kallar överträning. En stressig händelse i livet kan göra att normal träning leder till överträning. Då är det inte enbart musklerna som behöver vila. Om man känner sig hängig och omotiverad kan det vara lika svårt att ladda inför ett tungt lyft eller köra ytterligare en runda på intervallpasset som att fatta ett beslut eller orka använda tandtråd. En skada är allvarlig, men flera års hårt arbete - och hela livet - kan även förstöras av ett enda felaktigt beslut.

All träning stressar cellerna och bryter ner kroppen. Att träna är att anpassa sig till stressen, att bygga upp kroppen igen så att den blir lite starkare. Men det kräver gradvis anpassning och vila. Ett första symptom på överträning kan vara träningsvärk som aldrig går över. Ett annat symptom är att hjärnan minskar produktionen av dopamin och serotonin, vilket leder till att man tappar lusten att träna. Låga nivåer av serotonin gör att man känner sig håglös och deprimerad, vilket är ett av naturens sätt att se till att man drar sig tillbaka och sparar energi.


Serotonin sätter stopp.

Symptom och botemedel
Symptomen på överträning varierar eftersom individer varierar men några symptom är:

  • ökad vilopuls
  • apati och uppgivenhet
  • ingen lust att tävla
  • minskad prestationsförmåga
  • försämrad aptit/viktminskning
  • ont i muskler och leder
  • huvudvärk
  • ökad infektionskänslighet
  • man känner sig lätt irriterad
  • man blir lätt uttråkad
  • sömnsvårigheter
  • trötthet
  • fördröjd återhämtning efter träning

Om man tror att man är övertränad kan man mäta sin vilopuls. En högre vilopuls är ett tecken på att det sympatiska nervsystemet är aktivt. Om morgonens vilopuls är 5-10 slag över det vanliga kan man misstänka att man är stressad eller har en infektion i kroppen.

Man kan också göra ett ortostatiskt pulstest. Det går till så här: 

1. Ligg stilla och vila i 10 minuter. 
2. Mät pulsen efter 10 minuter.
3. Stå upp.
4. Mät pulsen efter exakt 15 sekunder.
5. Mät pulsen igen efter 90 och 120 sekunder och beräkna medelvärdet.

Skillnaden mellan de tre olika mätpunkterna bör vara konstant över tiden, t ex 50-85-75 vecka efter vecka. Men om pulsen efter 15 resp. 90-120 sekunder plötsligt stiger med ca 10-20 slag, då är man i riskzonen för överträning.

Viljestyrka och balans
Jag tror viljestarka individer löper större risk att bli övertränade, helt enkelt för att de har en så stark vilja att bli bättre, starkare och snabbare. Viljestarka personer har svårt att erkänna sina begränsningar. Men vi är dödliga varelser, inte grekiska gudar och människor har en genetisk gräns för sin prestation. Om man befinner sig på denna gräns alltför länge, då svarar kroppen till slut med att leverera ett sämre resultat, vilket i värsta fall leder till ännu hårdare träning eftersom man tolkar den nedåtgående spiralen som att man tränar för lite.

Det krävs också viljestyrka för att se långsiktigt och inse behovet av vila och återhämtning. Vilja är inte bara att köra på, det krävs ännu mer vilja för att göra det som är bäst i långa loppet och det är ofta inte det som känns bäst för stunden. Därmed kan den starka viljestyrkan vara en räddning. Det gäller "bara" att att byta fokus på viljestyrkan från den övre, vänstra delen av prefrontala barken där "jag vill” finns till den mellersta delen en bit längre ner på prefrontala barken som håller koll på de egentliga ”jag bör”- målen. Ju aktivare signaltrafik i ”jag bör” området av hjärnan, desto troligare att man handlar rätt på lång sikt. 

Det finns ingen medicin mot överträning, istället får man lita till naturens läkande krafter och det mänskliga förståndet. Det är som på Hippokrates tid. För Hippokrates handlade allt om balans. Läkekonsten går framåt, men människokroppen är minst sagt komplicerad och enkla hippokratiska recept som näringsrik mat, tillräcklig vila och lagom motion är fortfarande giltiga. 

Om man ser en trend med försämrade resultat och minskad entusiasm eller att man helt enkelt känner att det är jobbigare än vanligt, kan det vara en signal om att man bör dra ner på träningen. För att bygga upp, behövs vila, sömn och näring. Utveckling är en balans mellan nedbrytande och uppbyggande krafter. Om det blir för mycket av det ena eller det andra, då nöts vi sakta ner tills vi bryter ihop och faller samman. Utan undantag. Förr eller senare.

Jag brukar ta det lite lugnare ungefär var fjärde vecka. Jag tränar lite på känn. Sen ser jag till att lägga in vilodagar eller lätt träning efter tävlingar och ansträngande träningspass. På hösten brukar jag dessutom ta en ganska lång återhämtningsperiod på 6-8 veckor då jag kör mycket alternativ träning, styrketräning och lugna löppass. Det upplägget passar kanske inte alla, men det passar en som mig. 

Idag sprang jag lite på måfå i skogen. Det var blött och geggigt och det låg fortfarande kvarglömd snö i spåren. Efter 5 km började jag köra fartlek och ökade takten när jag kände för det. Intervallprotokoll i all ära, men ibland är det bra att gå på känsla och  göra det som känns rätt. Det blev ett ganska hårt pass, så imorgon blir det lugn löpning eller vila.


Ladda fler


Följ oss

Loppkalendern

23 maj
Stockholm
23 maj
Umeå
25 maj
Ottarsborg
28 maj
Mörrum
29 maj
Göteborg
Se alla våra rekommenderade lopp

@runnersworldswe

Följ oss på Instagram!

Få vårt nyhetsbrev!