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-----------------

Hjärnan avgör prestationen

12 jan 2016

Varför saktar löpare ner? Sitter det i benen eller i huvudet? Tidigare trodde man att prestationen begränsades av hjärta, lungor och muskler, men alltfler menar nu att gränserna för vår förmåga sitter i hjärnan och att det är vår subjektiva upplevelse av ansträngning som sätter denna gräns.

En av de första studierna som pekade upp mot hjärnan kom redan 1980. Två grupper cyklade 85 % av VO2max. En grupp skulle cykla i 20 minuter, den andra gruppen i 30 minuter. I själva verket stoppades båda grupperna efter 20 minuter. De som trodde att de hade 10 minuter kvar sa att de kände sig betydligt mindre trötta än cyklisterna i den andra gruppen. De cyklade lika hårt, men kunskapen om att det var tio minuter kvar gjorde att de kände sig mindre trötta.

The Central Governor
I slutet av 1990-talet lanserade Timothy Noakes, professor i idrottsvetenskap, en modell som han kallade Central Governor. Enligt denna modell skyddas uthållighetsidrottare av en omedveten skyddsmekanism som finns i hjärnan. Denna mekanism reglerar muskelanvändning och hindrar kroppen att överträffa sin kapacitet, vilket annars skulle kunna leda till värmeslag, hjärtproblem och död. Det bästa beviset för denna teori är att den sista biten av ett lopp alltid går fortast, då vi enligt de tidigare teorierna borde vara som tröttast. När hjärnan vet att vi kommer att överleva, släpper den på bromsen och låter oss öka farten.

Noakes teori handlade till en början om att hjärnan var en omedveten broms, men i takt med nya observationer har det lagts till nya förklaringar, något som kallas ad-hoc inom vetenskapsteorin. Det tycks nu som om Noakes teori förklarar allt, och därmed är det kanske ingen vetenskaplig teori längre. Ett avgörande kriterium på en vetenskaplig teori är nämligen att det måste finnas testfall som skulle kunna falsifiera teorin. Noakes skriver själv att ”The prediction of this model is that potentially everything...can potentially affect athletic performance”.


Central governor-teorin som förklarar allt och därmed är svår att testa.

Andra forskare har dock tagit vid där Noakes "slutade". En kritik mot Noakes teori är att om vi styrs av omedvetna mekanismer, vad kan vi då göra åt det? Medvetandet spelar ju en roll, och i Noakes reviderade teori (bilden ovan) kan idrottaren påverka sin prestation. En av de främsta kritikerna är Samuele Marcora vid University of Kent. I en serie experiment har han utvecklat Noakes teori till en enklare och testbar psykobiologisk teori om motivation och upplevd ansträngning. Enligt denna teori är tankar och känslor helt avgörande för vår prestationsförmåga. 

Den psykobiologiska teorin
Träning handlar inte bara om att bygga muskler och att förbättra syreupptagnings-förmågan; hård träning lär också hjärnan att höga nivåer av ansträngning inte är livshotande. Hjärnan lär sig att tolerera och hantera allt som påverkar oss när vi fattar ett medvetet beslut om att sakta ner eller ge upp. I grunden handlar det om att hantera känslan av ansträngning. Det är nyckeln. Denna känsla skapas genom att en kopia av motoriska signaler till musklerna skickas till ett område i hjärnan där informationen sammanställs, och ger upphov till en medveten uppfattning av ansträngning som speglar hur mycket muskler vi använder. Ju mer vi springer, desto mer ansträngda blir vi tills vi når gränsen för vad vi klarar av. När vi stannar - oavsett om vi springer backintervaller eller maraton - upphör denna ansträngande känsla. Hård träning ger inte bättre resultat om denna träning inte samtidigt leder till att känslan av ansträngning minskas. Det är denna känsla som begränsar oss.


Den enklare psykobiologiska modellen 

Forskare har visat att mental trötthet - den typ som orsakas av långa möten eller tentor - försämrar uthålligheten direkt efteråt. I en studie från 2009, delades cyklister upp i två grupper som trampade på 80 procent av max så länge de kunde. Den enda skillnaden mellan de två grupperna var att en grupp gjorde ett 90 minuter långt kognitiv test som krävde mycket uppmärksamhet. Den andra gruppen såg en dokumentär om tåg, som inte krävde särskilt mycket uppmärksamhet. De mentalt utmattade cyklisterna gav upp i genomsnitt 15 procent tidigare, trots att alla muskler var i samma form som hos de som såg en dokumentär som inte var lika krävande.

Fysisk och mental trötthet är alltså likvärdiga fenomen i hjärnan. Detta nya synsätt påverkar inte grunden som handlar om att träna löpning. Det som förändrats, är att man nu tror att träning av hjärnan - så kallad hjärnuthållighetsträning - är ett effektivt sätt att öka prestationsförmågan. Våra prestationer påverkas av viljestyrka och motivation. Vår subjektiva uppfattning av ansträngning och vår kunskap om sträcka och tid avgör hur mycket vi orkar och vilket tempo vi håller. Våra upplevelser, hastigheter och ansträngningar lagras i minnet och ger återkoppling på vårt beteende. Dessa faktorer kan påverkas på tusentals sätt.

Varierad träning
Nu när snön har kommit blir det gissningsvis två pass löpning och två pass skidåking den här veckan. På söndag ska jag köra ett långpass men jag vet inte om jag väljer pjäxor eller icebugs. Det bestämmer jag i sista minuten och jag tror vädret fäller avgörandet. Är det riktigt fint med solstrålar som silas genom grenverken, då är chansen stor för skidor. Om det är grått eller snöar, blir det nog att pulsa i snö med icebugs. Att springa i snö är ju nästan som att springa i sand. Fast jag springer inte barfota i snö.

Löparens motståndare

12 aug 2015

Varför är det så jobbigt att springa? En del säger att det beror på mjölksyra, andra på att det är musklerna som blir slutkörda. Fram till mitten av 90-talet förklarades fysisk utmattning med fysiologiska faktorer som mjölksyra, brist på glykogen eller slutkörda muskler.


Sun Tzu, en klok kines.

För att vinna måste man känna sin motståndare och sig själv, skrev Sun Tzu i sin bok Krigskonsten. För löpare är tröttheten den viktigaste motståndaren. Det är den man kämpar, vinner eller förlorar mot. Många framgångsrika löpare har hävdat att det var deras mentala kapacitet som gjorde dem bättre än andra:

”Mind is everything — muscles pieces of rubber”. 
Paavo Nurmi

”I´m not better then anyone else on the team, I can just push myself harder”. 
Steve Prefontaine

Först nu har vetenskapen kommit ikapp. Tidigare såg man fysisk och mental träning som separerade. Mental träning var något man gjorde på ett ställe och fysisk träning på ett annat ställe. Men det fysiska och det mentala är två aspekter av samma helhet. När vi springer, är det hjärnan som springer. Eftersom hjärnan samarbetar med resten kroppen när vi springer, så tränas och utvecklas hjärnan tillsammans med kroppen. Ju mer vi springer och lyckas med det, desto mer förtroende får hjärnan för kroppen. Det kan också kallas självförtroende. Jag tror ett lyckat träningspass eller en lyckad tävling, är den bästa mentala träningen. En kropp som fungerar ger mycket mer självförtroende än att se sig i spegeln och intala sig att man är bra mycket bättre än man ser ut.


Mental träning

Den psykobiologiska modellen
För 20 år sedan lanserade Tim Noakes, mannen bakom löparbibeln Lore of Running, idén att trötthet är en undermedveten säkerhetsmekanism. Hjärnan vill i första hand överleva och ser därför till att vi saktar ner farten långt innan vi når vår fysiologiska gräns. När det är 7 kilometer kvar av ett halvmaraton kan det kännas som om man är nära döden, men när det återstår 400 meter - och hjärnan förstår att vi kommer att klara det - har vi plötsligt hur mycket kraft som helst. Enligt Noakes är fysisk trötthet ett fenomen i hjärnan, en hypotes som han kallar The central governor.

Denna hjärnbaserade syn på trötthet har utvecklats på senare år. Själv tycker jag att den italienska professorn Samuele Marcoras psykobiologiska modell är den mest intressanta. Enligt Marcora är Noakes hypotes onödigt komplicerad; fysisk trötthet är snarare en balans mellan ansträngning och motivation, och beslutet att ge upp är ett medvetet val, menar Marcora. Det är därför motivation kan påverka prestation.

I ett experiment fick några försökspersoner i uppgift att cykla allt vad de kunde i 5 sekunder, sedan fick de direkt efteråt i uppgift att cykla så länge de orkade i 85 % av VO2Max. De orkade i snitt cykla med en effekt på 230 watt i en kvart, innan de gav upp. De orkade inte en sekund till. Precis då fick de i uppgift att cykla allt vad de kunde i 5 sekunder till. De cyklade med en effekt på 740 watt, trots att de inte orkade en sekund till med 230 watt. Det visar att beslutet att ge upp var ett medvetet val, menar Marcora. Det fanns krafter kvar, men de kunde inte stå emot känslorna av trötthet. Till slut gjorde det för ont. 

En del tror att idrottsmän är supermänniskor som kan stå emot all smärta, men alla friska människor ger upp innan de når sin fysiologiska gräns; skillnaden är att de bästa och de mest motiverade ger upp lite senare. Hjärnans gränser är precis lika verkliga som fysiska gränser. I experiment har man framkallat smärta i hjärnan hos försökspersoner som till slut bönat och bett om att få avbryta experimentet trots att de hela tiden visste att smärtan var ofarlig för kroppen.

Upplevd ansträngning
Oavsett om man springer 400 meter eller ett halvmaraton, så känner man trötthet. Det är helt olika aktivitetsnivå, ändå är upplevelsen av trötthet densamma. I båda fallen mår man omedelbart mycket bättre så fort man stannar. Det tycks alltså som att det vi kallar trötthet är samma sak som vår upplevda ansträngning.

Enligt Marcora är trötthet en medvetandegjord upplevelse av hjärnans motoriska signaler, troligtvis genom att en kopia av de motoriska signalerna - som går från hjärnan till musklerna - skickas vidare till en känslomässig del av hjärnan där de - tillsammans med annan information - bearbetas och skapar en subjektiv uppfattning av ansträngning. Människans uppfattning av ansträngning är således en känsla som skapas i hjärnan för att få oss att använda våra resurser effektivt. Det är hjärnan som driver kroppen framåt. När vi springer 400 meter jobbar hjärnan hårdare än när vi springer maraton; därför blir vi snabbt tröttare när vi springer 400 meter. När vi springer ett maraton blir vi till slut trötta eftersom det krävs mer och mer arbete av hjärnan för att driva på musklerna.

I en studie från 2009 fick nio fysiskt aktiva män cykla så hårt de kunde i 5 sekunder, 15 sekunder, 30 sekunder och 45 sekunder vid olika tillfällen. De skulle ge allt från första sekunden. Det visade sig att försökspersonerna genererade något mindre effekt under de första 15 sekunderna av 45-sekunderstestet än i 15-sekunderstestet. Försökspersonerna cyklade således inte så hårt de kunde i början av sitt längsta cykeltest, trots att de hade fått order att ge allt de hade.

Forskarna tolkade resultatet som att cyklisternas hjärnor, på grundval av tidigare erfarenheter, visste att de inte kunde upprätthålla samma tempo under 45 sekunder som under 15 sekunder utan att överskrida sin maximala upplevda ansträngning. Det var helt och hållet en omedveten process.

Känn dig själv
Men varför har vi överhuvudtaget en uppfattning om ansträngning? Man ska komma ihåg att människan utvecklades under miljontals år i en kärv miljö. Att få tag på mat var en krävande uppgift. Människor med en välutvecklad uppfattning om ansträngning hade en evolutionär fördel, jämfört med de som hade en sämre uppfattning om hur mycket arbete som krävdes för att skaffa mat. De med en sämre uppfattning slösade bort dyrbar energi och minskade sitt bidrag till människans genpool. Människans uppfattning om ansträngning - fysisk trötthet - är alltså en känsla som utvecklats för att hjälpa oss att överleva, precis som törst är en känsla som skapas för att få oss att dricka vatten och hunger en känsla som får oss att leta efter mat. 

Vad betyder det här för löpare? Vad kan man göra nu när man känner sin motståndare? För det första måste man - som Sun Tzu och de gamla grekerna visste - lära känna sig själv, och det är en livslång process som kräver återkoppling från andra. Ju mer man tränar och ju fler år man lägger bakom sig, desto bättre lär man känna sig själv. För det andra kan man bara bli bättre genom att förändra sin uppfattningen av ansträngning. Det kräver att man flyttar den upplevda ansträngningen närmare den fysiologiska gränsen, eller att man genom träning minskar den upplevda ansträngningen vid en given hastighet. Mer tankar om det i ett kommande inlägg.




Följ oss

Loppkalendern

28 jun
Öland
28 jun
Östersund
29 jun
Östersund
30 jun
Östersund
30 jun
Norberg
Se alla våra rekommenderade lopp

@runnersworldswe

Följ oss på Instagram!

Få vårt nyhetsbrev!