Den biologiska klockan och maten

Igår sken solen. Det var 13 grader kallt. Vit gnistrande snö. Klarblå himmel. Snö som virvlade runt när man rörde den. Jag stoppade ner fötterna i mina numer nästan tandlösa icebugs och sprang till vägen som leder till skogen. Jag lämnade vägen och sedan stigen. Stubbar, rötter och stenar döljs under snön. Man kan ana dem i snötäckets kontur. Det är en utmaning, en extra dimension att läsa det man inte ser.

Härligt att spåra

Jag vrickade fötterna på dolda stenar, men inte mer än att jag kunde springa vidare. Små vrickningar gör mig bara starkare, vilket kanske skyddar mig när jag blir (en del hävdar kanske att jag redan är det) riktigt vrickad – på samma sätt som man blir starkare av att hoppa 20 cm 100 gånger, men inte 20 meter en gång. 100 hopp ger styrka, men ett hopp i samma omfattning leder till en säker död. 

Det finns en legend om en kung som tvingades döma sin egen son till döden genom stening. Det var en stor sten som skulle kastas, men kungen löste detta dilemma – far och rättskipare – genom att smula sönder stenen och kasta småstenar. 

En annan legend berättar om kung Mithridates VI som var så rädd att bli förgiftad i likhet med sin far att han åt små mängder gift varje dag, vilket gjorde honom immun mot gifter. När hans arméer besegrades av romarna försökte han ta livet av sig med gift men misslyckades. Han var immun. Vaccinerad. Ett romerskt svärd ändade hans liv. Efter det kallas det mithridatism att utsätta sig för små mängder gift.

Lite lagom stress gör oss starkare
Det kan vara så att mithridatism är orsaken till att grönsaker som t ex broccoli är så nyttiga. När vi äter grönsaker, äter vi också deras giftiga kemiska försvar som de utvecklat mot växtätare. Växter kan döda eller minska fertiliteten och på så sätt minska antalet hotfulla växtätare i framtiden. Men genom att vi äter små mängder av dessa gifter, blir våra egna celler starkare.

Gammal tall som utstått mycket stress.

Även fasta gör oss starkare. Fasta utsätter kroppen för stress. När det inte finns tillräckligt mycket mat dör celler, men det är de svaga cellerna som dör först. De starka överlever. Det är som en rensning av kroppen. När kroppen inte behöver ägna all kraft åt matsmältning, finns det mer resurser till att bygga upp kroppen och göra den starkare. 

Nya studier visar att fasta tar död på svaga immunceller, samtidigt som bristen på mat aktiverar bildandet av nya celler som tillsammans med de starka som återstår bygger upp systemet igen. Det omvända gäller antibiotika. Antibiotika dödar bakterier och räddar människoliv, men på lång sikt blir de bakterier som överlever allt starkare och vi människor är dåliga på att förstå den typen av ickelinjära samband. 

Motgångar gör oss också starkare, som jag skrev i ett inlägg förra veckan. Det ska vara lagom stora motgångar, ungefär som ett hopp på 20 cm. Det skyddar när man ska hoppa 2 meter. Den som aldrig hoppat, vågar kanske inte hoppa när det är dags och förr eller senare måste man hoppa om man vill komma någonstans. Att våga är att förlora fotfästet en liten stund, att inte våga är att förlora sig själv, som Kierkegaard sa.

Tur man inte är en mobil
Efter en dryg timme ute i skogen slocknade mobilen. Mobiler är sköra. De skulle inte klara sig länge i naturen. Allt i naturen har anpassat sig till det förutsägbara och oförutsägbara klimatet. Naturen är bättre på att skapa hållbara system. Vår teknik är långt efter. Man behöver bara se in i en cell för att begripa det. Naturen är stark, därför att den hela tiden kämpar för att överleva. Det gör mobiler också. Nokia och Ericsson var bra, men de dukade under i kampen om konsumenternas preferenser som tydligen inte omfattar köldtåliga mobiler.

Belöningen efter en lång löptur. Där är havet.

Jag älskar att springa på måfå i skogen. Jag har starka vrister och försöker förutse vad som finns under snötäcket. På sommaren springer jag ofta barfota, vilket aktiverar hela kroppen från fot till hjärna. Det finns plats för planering och planer också, men alltför många färdiga planer gör att jag känner mig som en turist i mitt eget liv. Jag vet på förhand vad jag ska uppleva och när det händer har det på sätt och vis redan hänt. Där är havet. Jaha.

Förra veckan sprang jag förbi ett gäng tjejer som var ute och löptränade. Alla hade hästsvans och svansarna dansade fram och tillbaka i takt med deras samordnade löpsteg. Deras skallar var dock helt stilla, i likhet med min skalle. Annars hade jag inte kunnat göra den iakttagelsen. Det finns något som balanserar huvudet. Detta är särskilt tydligt om man fäster blicken på en punkt långt bort, eller på väggen om man springer på ett löpband. Hela kroppen – armar och ben – pumpar och rör sig, utom blicken som sitter fast som en målsökande laser. Det är nästan så att jag springer i trans, när jag fäster blicken på detta sätt. Det kanske ger ett meditativt lugn? Ungefär det beslutsamma lugn som uthållighetsjägare en gång kände då de hade blickan fastnaglad vid ett bytesdjur i fjärran.

En av människans viktigaste anpassningar till löpning var utvecklingen av nackligament som stabiliserade huvudet. Tittar man på schimpanser eller grisar ser man hur deras huvud studsar fram och tillbaka när de springer – de saknar detta ligament. Löpare som hästar, vargar och människor har dock oberoende av varandra utvecklat kraftiga nackligament. Tack vare dessa stabilisatorer kan vi hålla huvudet stilla, vilket är en anmärkningsvärd konstruktion för en tvåbent varelse som människan. 

Nackligamenten som håller skallen på plats när vi hoppar fram på ett ben.

På fyrbenta djur som vargar är huvudet riktat som en projektil framåt. De styr som målsökande robotar mot bytet med hjälp av lukt och syn. Det är extremt svårt för en tvåbent varelse som människan vars huvud studsar upp och ner på en hoppstylta. En bra löpare rör sig så ekonomiskt som möjligt och tack vare muskler, senor och armar kan vi balansera huvudet på skaftet och samtidigt hålla det stabilt både vertikalt och horisontellt. Våra ögon är riktade framåt som hos en målsökande varg, inte åt sidan som på flyende rådjur och kaniner.

När vi rör huvudet känner örats båggångar av dessa rörelser och aktiverar en reflex som stabiliserar bilden av t ex ett bytesdjur på mitten av synfältet genom att producera en ögonrörelse i motsatt riktning till huvudets rörelse (vestibulo-okulära reflexen). Vi kan vrida bålen och huvudet när vi springer, men ändå fixera blicken på ett mål i fjärran. Reflexen måste ha varit viktig när vi jagade byte. 

Den vestibulo-okulära reflexen. Klurig i all sin enkelhet.

Riskfri hallucination
Bland det märkligaste man kan uppleva utan droger är att fästa blicken på en nära vän i 10-15 minuter och det ska inte vara alltför ljust. Det bör nog vara en nära vän, eftersom man ska stirra in i varandras ögon så länge. Efter en stund händer märkliga saker. Man kommer in i ett annat medvetandetillstånd och ser sådant som inte finns, ibland redan efter någon minut.

I en studie delades 40 personer upp i par. Varje par satt sedan i stolar i ett svagt upplyst rum, placerade en meter från varandra. Belysningen var tillräckligt stark för att visa ansiktsdrag, men färgseendet var inte lika bra. Hälften av paren satt mitt emot varandra, medan de andra satt vända från varandra och stirrade på väggen.

Efter 10 minuter avslöjades några ganska spännande effekter. 90 % av de som satt mitt emot varandra upplevde partnerns ansikte som deformerat, 75 % såg monster och 15 % såg döda släktingar i den andres ansikte. De som stirrade in i en vägg såg dock bara en vägg.

Testa på egen risk:) 

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.

Den mänskliga hjärnan består av 86 miljarder neuroner som var och en kan ha upp till 10 000 elektrokemiska kopplingar till andra neuroner. Det råder en hektisk aktivitet bakom skallbenet. Hjärnan förbrukar nästan en fjärdedel av all energi. Information färdas fram och tillbaka, kors och tvärs. Allt denna verksamhet genererar självklart massor av avfall. Kroppens övriga avfall dräneras och samlas upp av det lymfatiska systemet. Hjärnan saknar dock lymfkärl. Så hur blir vi av med allt hjärnavfall?

Kroppens lymfatiska system. Men inget i hjärnan?

För några år sedan identifierade den danska hjärnforskaren Maiken Nedergaard och hennes kolleger ett system av hydrauliska rör i hjärnan. Dessa rör skapas av en typ av gliaceller som kallas astrocyter, vilka skickar ut små utskott som bildar ett nätverk av ledningar runt utsidorna av artärer och vener inuti hjärnan. Små porer i rören suger in näringsrik ryggmärgsvätska från blodkärlen i kanaler, som är fyllda med nervceller, medan andra porer pumpar ut vätskan. Processen avlägsnar hjärnans avfallsprodukter samtidigt som den tillför näring till dess celler. Maiken Nedergaard kallade detta rengöringssystem för det glymfatiska systemet. Det är en fortsättning på det lymfatiska systemet och sträcker sig upp till den hårda hjärnhinnan som omger hjärna och ryggmärg.

Sömn är viktigt
Detta rengöringssystem är som mest aktivt på natten. Man har sett att intercellulära utrymmen expanderar med upp till 60 % i hjärnan hos sovande möss, och denna expansion underlättar flödet av rengöringsvätskan. Hjärncellerna krymper dessutom på natten och ger plats för en rejäl genomsköljning av hjärnan. På dagen samlas alltså avfall upp och på natten förs det undan. Det är kanske därför man känner sig klar i huvudet efter en god natts sömn.

Hjärnans glymfatiska system som omger blodkärlen. Aktivt (rött) när vi sover.

Man vet att sömn är avgörande för att skapa bestående minnen, och nu vet man att sömnen är viktig även för effektiv borttagning av gammalt hjärnavfall. En särskilt form av farligt avfall är de veckade proteiner som sätts i samband med Alzheimer, som amyloid och tau-proteiner. De ackumuleras med åren, men en god nattsömn kan skölja bort en del av detta hjärnplack. Det kanske är därför som bra sömn skyddar hjärnan.

Sov på sidan
Vi kan sova på rygg, mage eller på sidan. Den mest populära sovställningen för både möss och människor tycks dock vara på sidan (dock inte fladdermöss och valar som sover upp och ner resp ner och upp). Kan det vara en anpassning? I en ny studie, som publicerades i The Journal of Neuroscience, såg man nämligen att det glymfatiska systemet och dräneringen av ryggmärgsvätskan är som mest effektiv om vi ligger på sidan.

Några naturliga sovpositioner. Från inlägget om sömnlöshet.

I studien användes magnetisk resonanstomografi (MRT), MRI-teknik och kinetisk modellering för att kartlägga det glymfatiska systemet och mäta cerebrospinalvätska och interstitialvätska hos möss som sov på sidan, ryggen eller magen.

Resultaten visade att det glymfatiska systemet var mest effektivt i sidoläge. Det ger visst stöd för att sömn på sidan är det mest naturliga sättet att sova på, eftersom det gör hjärnan lite bättre till nästa dag. Det är alltså ingen slump att så många däggdjur helst sover så.

Valar sover inte på sidan men de lever ju i en annan värld.

Jag hör själv till dem som helst sover på sidan. Jag brukar kasta mig från den ena sidan till den andra. Ibland råkar jag somna på rygg, men då får jag snart en knuff så att tungan ramlar ut ur luftstrupen. 

Däggdjur sover oftast på sidan och katter sover hursomhelst.

Tyvärr följer inte de negativa tankarna med avfallet ut på natten. De borde falla sönder och utgöra beståndsdelarna till något nytt och nyttigt istället. Men det är väl så livet är – tvära kast mellan med- och motgångar, ont och gott och varmt och kallt. Allt har man med sig och nytta av på något sätt.

Tvära kast
För några dagar sedan simmade jag i Atlanten, sprang över sanddyner och längs uttorkade flodbäddar. Igår åkte jag skidor och fick is i skägget. Ju större kontraster, desto mer levande känner jag mig. Fast just idag känner jag mig lite död … i ljumskarna …

Nyss.

Förr eller senare drabbas alla människor av motgångar. Inget liv går på räls. Motgångar leder till att man ger upp, tappar fart eller så reser man sig starkare än förut. Studier visar att personer som drabbats av få motgångar, är mer ängsliga och fokuserade på sig själva, än personer som kommit nära botten och börjat klättra upp igen. Personer som upplevt svårigheter har oftare ett annat fokus, ett fokus som ibland ligger långt bort i fjärran. För att komma vidare – och att komma framåt är en stark drivkraft inom oss – måste hjärnan arbeta på ett nytt sätt för att ta sig förbi hindren. Studier visar också att motgångar i livet gör människor starkare, medan brist på motgångar gör oss svagare. Alltför mycket motgångar är dock inte heller bra. Det ska gå en emot lite lagom, fast frågan är vad som är lagom? För något år sedan läste jag en artikel i Runners World om en löpare som heter Tom White.

Den andra chansen
När Tom gick i college sprang han en mile på 4 minuter. Framtiden såg ljus ut. En krock med en lastbil och ett oändligt långt ögonblick senare såg Tom sin fot hänga löst längs benet. Toms högra fot hade lossnat, det fanns ingenting – förutom Toms förhoppningar och några senor – som höll foten kvar vid resten av kroppen. 

Tom White

När Tom kom till sjukhuset försökte läkaren övertyga honom att det var bäst med en amputation. Men en amputation stämde inte med Toms självbild. Han var inte en stympad människa. Han var en framgångsrik löpare. Rädda min fot, skrek han. Läkarna lyckades sätta fast foten igen. Tom stapplade runt på kryckor i två år. Att springa var inte att tänka på. Han började läsa till läkare och träffade sin blivande fru Tammy som också var löpare. 

För att kunna spendera mer tid med henne, bestämde sig Tom för att springa igen. Det började med korta turer i kvarteret och kort därefter sprang han ultralopp. Tom sprang mer på viljestyrka än på sina fötter. Det gjorde fruktansvärt ont. Det var trots allt en sargad, lagad och ihopsydd fot, som han sprang på. Till slut kunde han inte springa mer. Foten var skev och sladdrig som en sko som borde bytts ut för tio år sedan. Han hade fått en andra chans, men nu var det slut med löpturerna tillsammans med Tammy.

Den tredje chansen
Flera år senare – och 26 år efter olyckan – bläddrade Tom i en tidning och fastnade i en artikel om Amy Palmiero-Winters, vars liv också förändrades i och med en trafikolycka. Men till skillnad från Tom hade hon följt läkarens råd och amputerat foten. Hon fick en protes och nu sprang hon maraton. Hon var en stjärna. Hon såg inte stympad ut. Bilden av den amputerade, hjälplösa krigsveteranen, som Tom hade i hjärnan, ritades om. På kvällen sa han till Tammy: Jag vill kapa foten så att vi kan springa tillsammans igen. Tom insåg att han hade en lång tid kvar på jorden och om han inte kunde springa, så kunde han inte heller leva.Redan nästa morgon letade Tammy rätt på en läkare. Hon förvandlade Toms tanke till handling. 

Amy Palmiero-Winters

Amputation är ett av de äldsta kirurgiska ingreppen och har oftast handlat om liv eller död. Under krig kapades ben på löpande band. Lite alkohol, en rejäl såg och en person med en lika stark arm som psyke, var allt som krävdes. Tekniken har utvecklats sedan dess och för Tom handlade det inte om liv eller död, utan om ett fullvärdigt liv eller ett sämre liv.

Toms amputation gick bra. Fantomsmärtorna var dock jobbiga. Trots att foten var borta så fanns ju hjärnkartan över foten kvar och han kunde känna hur tårna kliade. Det tar tid för hjärnan att skapa en ny hjärnkarta som innefattar en bit kolfiber. Dessutom kände han sig annorlunda. Han ringde löparen i tidningen – Amy Palmiero-Winters. Hon hade förlorat sitt ben för elva år sedan, men nu levde hon som elitidrottare. Hon sprang ett maraton på tre timmar. 

Hennes erfarenheter var viktiga. Tom berättade att han skämdes när han rengjorde protesen under ett lopp. Gör det bara, sa Amy. Folk bryr sig inte och om de bryr sig – vad gör det? Ingenting. Amys attityd gav Tom kraft och sakta men säkert blev löpturerna allt längre och allt mindre smärtsamma. En dag kände han nästan ingenting. Hjärna och protes hade kopplats samman. Först sprang han ett lopp på tio km. Sedan sprang han ett maraton. Han hade fått tillbaka sin fot och sin livsglädje. Just nu springer kanske Tom, Tammy och deras två döttrar tillsammans mot en solnedgång någonstans i Amerika.

Det som inte dödar gör oss starkare
Tom White är inte ensam om att ha kommit tillbaka. Det finns flera exempel på personer som överlevt svåra skador, trauman och sjukdomar och sedan kommit tillbaka starkare än tidigare. Är det kanske så att det som inte dödar oss, gör oss starkare?

I en studie testade man smärttålighet hos studenter genom att de höll handen i isvatten, vilket anses vara ett ofarligt sätt att mäta viljestyrka på. Sen fick studenterna fylla i en enkät om svårigheter och motgångar de haft som barn. Det visade sig att de som hade minst motgångar som barn gav upp tidigast, därefter de som haft mest motgångar. De som stod ut längst var de som haft lagom med motgångar i livet, de var varken bortskämda eller knäckta.

I hjärnan finns ett område som kallas anterior cingulate cortex (ACC), som bl a hanterar motgångar och interna konflikter som den mellan att ge upp eller kämpa vidare. Det är ju det löpning handlar om, inte minst på längre sträckor. I en studie på överlevarna från en jordbävning i Japan, såg man att de med större volym i ACC hade färre symptom på post-traumatisk stress. 

Man vet att uthållighetslöpning stärker ACC, därmed kanske löpning också gör oss bättre att hantera motgångar och en lagom mängd motgångar i livet kanske på samma sätt bygger upp ACC, vilket stärker viljan att kämpa vidare? Jag vet inte om det är så, men jag vet att ett ultralopp är en kamp mellan att ge upp och att kämpa vidare och jag tror inte det är en nackdel att ha levt ett liv med både mot- och medgångar.