Johan Renström

Visa arkiv

Blogg

Hjärnfysikbloggen – Stegfrekvens och steglängd

18 okt 2018 av Johan RenströmAntal visningar: 127

Jag springer med en frekvens på 180 gånger i minuten. Det vet jag tack vare min garminklocka. Om varje steg är en meter, då kommer jag 180 meter på en minut eller 10,8 km på en timme. Snitthastigheten är alltså 10,8 km/h eller 5,33 min/km.

För att öka hastigheten måste jag öka steglängden, det vill säga jag öka kraften som foten slår ner i marken med och eftersom marken – enligt Newtons tredje lag – slår tillbaka med en lika stor kraft förlängs muskler och senor som en båge och skjuter iväg foten på samma sätt en pil när den släpps från en spänd pilbåge. Denna kraft blir större ju mer kraft jag skickar ner i jordklotet under mig. Om jag skjuter iväg 125 cm, så kommer jag 13,5 km på en timme.

Löphastigheten styrs alltså av en enkel ekvation: Hastighet = steglängd x stegfrekvens. Någon av faktorerna längd och frekvens måste ändras för att produkten, d v s hastigheten, ska förändras. Svårare än så är det inte. Usain Bolt sprang 41 steg när han tillryggalade 100 m på tiden 9, 63. Det ger en steglängd på 100/42 = 2,44 meter och en frekvens på (41/9,63) x 60 = 255 steg per minut. Det finns sprinters som tar längre steg och som har högre frekvens, men ingen annan har haft samma kraftfulla kombination som Usain Bolt.

Antal steg och steglängd — Grafen visar det empiriska sambandet mellan stegfrekvens och steglängd. Källa:http://www.kihu.fi/tuotostiedostot/julkinen/2007_num_factors_re_10000.pdf

Sprinters är kraftigt byggda och kan generera mycket kraft när de träffar marken så att de flyger långt på varje steg. Därmed kan man tro att steglängden är viktigast. Men en del sprinters tycks vara mer beroende av nervsystemets förmåga att snabbt lyfta benen, vilket ger dem hög stegfrekvens. En studie på sprinters från 2011 bekräftar att en del sprinters förlitar sig på steglängd, medan andra kör på frekvens. Det beror på att en del springer mer på kraft, medan andra utnyttjar ett väloljat nervsystem som lyfter fötterna, svänger benpendeln och aktiverar musklerna i snabb takt.

Ekvationen gäller även långdistanslöpare. I en studie, som Steve Magness skrev om för några år sedan, jämförde forskare steglängd och stegfrekvens från finalen på 10000 meter i VM 2007 som Bekele vann före tvåan Sihine och trean Mathathi. Forskarna beräknade hastighet, frekvens och steglängd. De tre sprang de första 9000 metrarna med samma hastighet, men med olika strategier. Bekele hade låg stegfrekvens och lång steglängd. Mathathi hade hög frekvens och kort steglängd, medan Sihine låg mitt emellan.

Källa: http://d.hatena.ne.jp/yanagiya/files/IAAF_OsakaWC_Reports.pdf

Den sista kilometern gick 10 sekunder snabbare. Bekele sprang det sista varvet på 55, 51. Hur kunde takten öka så mycket? Ekvationen ger svaret. Bekele ökade sin stegfrekvens från 190 till 216, men höll steglängden konstant. Tvåan Sihine ökade först stegfrekvensen sedan sin steglängd. Mathathi ökade sin steglängd, men minskade stegfrekvensen något på sista varvet.

Bekele får upp underbenet bäst på slutet. Stillstudie av de tre. Källa:http://d.hatena.ne.jp/yanagiya/files/IAAF_OsakaWC_Reports.pdf

Så där, det här inlägget skrev jag mest för att testa nya bloggverktyget. Det är bättre än förra. Men jag saknar en kommentarfunktion eller så är jag bara blind.

Jag har förresten gjort klart med förlaget och min bok släpps i september. Så håll utkik efter den:)

Blogg

Hjärnfysikbloggen – stå och gå sätter fart på de grå

av Johan RenströmAntal visningar: 102

När jag inte sitter på möten brukar jag stå upp och jobba. Det råder delade meningar om nyttan med att stå, men de flesta studier tyder på att det finns en rad nackdelar kopplade till att sitta under långa stunder. Den största fördelen med att stå upp är att jag rör mig lite mer. Kropp och hjärna skapades för rörelse, inte för att sitta i timme efter timme lutad över ett skrivbord. För att komma någonstans måste du röra mer än fingrarna.

Tänker bättre stående

Kanske tänker jag bättre också om jag står upp. En ny studie, som publicerats i British Journal of Psychology, har tittat närmre med hjälp av EEG hur både träning och stående påverkar kognitiv prestanda. 18 testpersoner utförde kognitiva tester under fyra förhållanden: de satt stilla på träningscykel, cyklade på träningscykel, stod stilla på löpband eller gick på löpband. Forskarna fann att både rörelse och att stå upp gav bättre resultat jämfört med stillastående och sittande förhållanden. Prestandan var sämst i passiva, sittande förhållanden – det fysiologiska tillstånd som man vanligtvis brukar använda för den här typen av kognitiva tester. De flesta tentor och rapporter skrivs sannolikt också när man sitter ner stilla.

Det är svårt att gå på ett löpband medan du skriver, men du kan kanske stå upp jobba och bolla idéer på gå-möten. Hjärnan utvecklades inte i första hand för att tänka, utan för att skapa och kontrollera rörelse. Tänkandet kom långt senare i evolutionen. När du rör dig, aktiveras hjärnans grå celler och det tycks leda till att du tänker bättre, snabbare och mer kreativt.

Bättre reaktion och färre fel vid aktivitet och upprätt position. Bild från studie.

Glukos eller laktat

Hjärnan förbrukar 20 % av allt syre och nästan 25 % av all glukos. Det sägs att hjärnan bara använder glukos som bränsle, men sedan några år vet man att hjärnan också använder laktat. Det verkar till och med som om hjärnan föredrar laktat. Det är inte så konstigt. Det kostar energi i form av ATP att klyva glukos till två pyruvat, medan laktat – som är pyruvat med en vätejon – behöver bara oxidera sin vätejon för att bli pyruvat. Laktat är billig energi. Så inte bara hjärnan, utan även muskler och hjärta, tycks föredra laktat framför glukos.

Laktat är bränsle, men också en buffer. Hård träning leder till att det ansamlas sura vätejoner i musklerna, men eftersom laktat (pyruvat + vätejon = laktat) tar upp vätejonerna motverkar laktat – som felaktigt kallas mjölksyra – försurning. Därmed kan glykolysen fortsätta – det vill säga du kan fortsätta springa – tack vare laktat. Laktat fungerar dessutom som ett hormon och fraktas till andra muskler som har tillgång till syre, till hjärtat och till hjärnan. Laktat skickas även till lever som bygger om det glykogen. Laktat brukar kallas mjölksyra och få skulden för allt möjligt, men i själva verket är det bränsle, buffer och ett hormon som ser till att ditt liv rullar på så bra som möjligt.

Laktat i hjärnan

Upp till en halvtimme efter ett hårt pass finns det mer laktat än glukos i hjärnan och det kanske gör hjärnan extra alert just efter ett träningspass. Det verkar ganska logiskt. Under och efter en hård jakt var det viktigt att vara alert på bytets beteende och efteråt var det viktigt att lära sig var och hur bytet hittades och dödades. Under de senaste två miljoner åren har 99,999% varit arbete med hela kroppen. Vårt fingerfärdiga arbete är bara 0,0001 % av den tiden. Nu har jag varit stilla och fingerfärdig. Dags för en löptur.

Blogg

Hjärnfysikbloggen – du blir inte så mycket sämre med åren som man trott tidigare

av Johan RenströmAntal visningar: 82

Tyvärr blir du – som du kanske märkt – långsammare med åren. Det är inte helt klart varför du blir långsammare. Men det är förmodligen en kombination av svagare muskler, trasigare mitokondrier, ökad vikt, mindre träning och att du tror att du bli sämre.

Men enligt en ny studie från Yale University, som jag hittade via New York Times, går det inte fullt så fort utför som man tidigare trott. I tidigare analyser av förfallet användes tider från världsmästarna i respektive ålder för att göra prognoser för dig och mig. Man såg att tiderna försämrades gradvis upp till 70 år, sedan ökade nedgången. Men det blir inte helt rätt. De bästa presterar inte som de flesta. Dr Edward Kaplan, som är expert på en sorts komplex statistisk analys som kallas extremvärdesteori, påpekar att världsrekord i olika åldersklasser faktiskt är exceptionella avvikelser från normen. Tillsammans med ekonomen Dr Ray Fair gjorde Kaplan därför om de gamla beräkningarna. Resultatet blev lite långsammare tider jämfört med de tidigare beräkningarna, men att löpare istället tycks bibehålla tempot längre. Det är först när löpare närmar sig 80 som nedgången tar fart, men ända upp till 90-årsåldern är nedgången begränsad. Det tar i snitt dubbelt så lång tid för 90-åringar att springa jämfört med när de var som bäst. Om ditt personbästa på maran är 2,30 springer du alltså maraton på 5 timmar som 90-åring.

LG har flera år kvar.

De komplexa formeln som beräknar din förmodade utveckling finns här:https://fairmodel.econ.yale.edu/aging/runoth2.htm

Du anger din bästa tid och hur gammal du var då. En förutsättning för att denna prognos ska bli verklighet är självklart att du fortsätter att träna och inte trappar ner, vilket väldigt många gör.

Ett intressant faktum är att den nya extremvärdesanalysen visar att äldre löpare ännu inte har blivit så snabba som de borde vara. Dagens världsrekord för seniorlöpare borde gå att sänka med 8 procent i framtiden, säger Dr Kaplan.

Det sista ger mig motivation att fortsätta. Lagom till jag fyller 100 kanske jag slår ett världsrekord. Förra veckan slog jag personbästa på Härnötrail. Jag tänker att de andra blir ett år äldre och sämre nästa år, medan jag hinner träna ett år till och bli bättre. Det är väl om inte annat ett bra mindset. Fler tips om hur du kan du läsa om i min nya bok. Jag skrev på ett kontrakt med ett förlag idag och det torde inte dröja alltför länge innan den är ute 🙂

Blogg

Hjärnfysikbloggen – Bli bättre med intervaller, hjärnintervaller och motivation

av Johan RenströmAntal visningar: 77

Snart är det vinter och många löpare går ner i varv. Man tränar på sparlåga. Det är svårt med motivationen, för många drivs av tävlingar och personbästa. Men i slutändan är det de som upprätthåller motivationen året om som blir bäst. Jag tror det är bra med en längre vila nu på hösten. Själv brukar jag dra ner rejält på träningen i 4-8 veckor. Jag kör inga hårda pass, bara lugn träning och styrketräning. Efter det kör jag igång igen. För att bli bättre måste jag ju utmana mig själv och lämna komfortzonen. Jag kör oftast ett intervallpass i veckan. Ungefär 20 procent av träningen pressar jag mina gränser och jag tycker intervaller är det bästa sättet att göra det på.

Jag kör nästan alltid back-, 4×4- eller 8×4-intervaller. Ibland när jag springer lugnt i skogen får jag ett infall och kör fartlek. Om jag var extremt motiverad skulle jag även köra hjärnintervaller. Det är kanske den mest underskattade formen av intervaller, förmodligen för att löpare hellre ägnar sig åt träning som ökar syreupptagningen än åt mystiska mentala fenomen. Men hjärnan är inte mystisk. Den är lika fysisk som dina lungor. Den behöver tränas. Ett sätt är strooptest som tränar upp hjärnan att motstå impulsen att ge upp. Ett strooptest är inte särskilt svårt, men det kräver uppmärksamhet, uthållighet och impulskontroll. För att bygga upp hjärnkrafterna, måste de kraven vara uppfyllda. Sudoku eller huvudräkning är inte tillräckligt utmanande.

Ett strooptest är uppbyggt av ord på färger som visas på en skärm (gul, blå, grön, röd), och bokstäverna är färglagda i samma färger, men ord och färg stämmer inte överens. Du ska trycka på en knapp som motsvarar färgen, inte själva texten, vilket kräver att du motstår impulsen att reagera på texten. Till exempel, om ordet ”röd” visas i blå bokstäver, ska du trycka på knappen för blå. Det kräver även uppmärksamhet och efter några minuter känner du också att det kräver uthållighet för att upprätthålla fokus och impulskontroll.

De som är bäst inom bland annat löpning är bättre på dessa test än de som inte blev lika bra. De blev sannolikt bäst för att de lärt sig att fokusera och jobba på och inte ge upp.

Fyra nyanser av intervaller

Backintervaller
det är gravitationen – tyngdlagen – som är hemligheten bakom backintervaller. Ju brantare backe, desto mer kraft krävs för att flytta kroppen uppåt och den kraften kommer från små proteiner i benmusklerna. Det stärker muskulaturen i benen. Det ger ett snabbare steg och förbättrar löpekonomin. Hjärtat blir starkare. Du blir helt enkelt starkare, snabbare och friskare av backintervaller. Dessutom märker du resultat väldigt snabbt. I en stor studie som gjorts på maratonlöpare upptäckte man att 12 veckors backintervaller två gånger i veckan förbättrade vältränade löpares effektivitet med tre procent.

4×4-intervaller
du kör 10-20 slag under maxpuls (90-95 procent av maxpulsen) i 4 minuter 4 gånger med 3 minuter lätt löpning emellan (70 procent av maxpuls). Enligt forskarna bakom protokollet förbättrar otränade och normaltränade personer som kör 4×4-pass sin syreupptagningsförmåga med 0,5 procent per gång. Med lätt löpning före och efter tar en omgång 4×4-intervaller ca 45-60 minuter. Läs mer här.

Fartlek
de utvecklades som ett svensk svar på de finska framgångarna med intervaller. Jag gillar dem. Man kan köra dem varsomhelst. Ibland bestämmer jag mig plötsligt mitt i ett långsamt pass att öka tempot. Jag rusar iväg och låser fast blicken vid ett mål en bit bort. Sen saktar jag ner och springer sakta i några minuter, tills jag kommer till en backe som jag rusar uppför. Fartlek är det bästa av två världar: sakta och snabbt.

Hjärnintervaller
lägg in strooptest på 4 minuter mellan de vanliga 4×4-intervallerna (4 minuter löpning, sedan 4 minuter stroop). Jag har inte själv testat, men de torde vara krävande. Om det är lätt öka strooplängden. I en studie jämfördes en grupp som körde vanliga intervaller med en grupp som körde intervaller + strooptest. Gruppen som körde hjärnintervaller ökade sin tid till utmattning med 113 % medan den andra gruppen ökade med 43 %. Deras syreupptagning förbättrades lika mycket. Skillnaden satt i fysiska molekyler i hjärnan.

Härnö Trail 2018
I helgen sprang jag Sveriges trailigaste traillopp Härnö trail. Jag sprang 20 minuter fortare än 2016 och 7 minuter snabbare än 2017 och jag blev inte särskilt trött. Det känns bra. Jag är mer motiverad nu än på länge. Sedan sommaren har jag tränat smartare. När du är motiverad orkar du anstränga dig mer på de hårda passen och du genomför alla lugna pass. Men motivation är inget du ”hittar”. Den ligger inte gömd någonstans. Det är något du måste skapa själv.

Bild från härnötrail.se

Blogg

Hjärnfysikbloggen – hård träning och smärta

av Johan RenströmAntal visningar: 67

Hur mycket du orkar avgörs av hur motiverad du är och av din upplevda ansträngning. Men inte alltid, ibland sätts gränsen också av smärta (som i sin tur påverkar din motivation och hur ansträngande det känns). Smärta är hjärnans sätt att sätta ner foten. Det är en varningssignal. Smärta är dessutom en komplex upplevelse som beror på sammanhanget. Om du med egna ögon ser en geting sticka dig känner du mer smärta än om du tror det är en mygga som sticker dig.

Du kan också bli van vid smärta. I en studie från 1981 testades några elitsimmares smärttröskel vid tre tillfällen under ett år. Det visade sig att de tålde som mest smärta i juni när de tränade hårdast och de tålde minst smärta i oktober när tävlingssäsongen var slut. Det tycks alltså som att hård träning höjer smärttröskeln. I en studie från 2017 bekräftades dessa fynd. Forskarna jämförde en grupp som tränade lugnt med en grupp som körde hårda intervaller. Båda grupperna tränade lika mycket och hade likartade förbättringar av VO2max, men gruppen som körde hårt ökade sin smärttålighet med hela 41 procent jämfört med den lugna gruppen. Det är alltså inte förbättrad kondition i sig som ökar smärttåligheten, utan det är sättet du ökar konditionen på som gör dig tåligare. Du måste köra hårt emellanåt för att bli hård. Ju hårdare du kör, desto tuffare blir du. Men inte för hårt. Då går du sönder. Omkring 20 procent hårt och 80 procent lugnt verkar ligga nära det gyllene snittet.

ACT

Ibland måste man också acceptera smärta. En relativt ny utveckling av kognitiv beteendeterapi kallas för Acceptance and Commitment Therapy (ACT). ACT handlar om att ändra ditt förhållande till dina tankar och att acceptera dem. Du gör ett ”comittment” att agera efter riktade värderingar. Värderingar är inte mål, utan mer allmänna riktlinjer i livet. Om du fokuserar på mål kan det ge en känsla av tomhet när du uppnår målet, däremot kan det finnas flera riktningar. Ett mål kan till exempel vara att du vill springa ett maraton under tre timmar, medan en riktad värdering kan vara att springa långt upp i åren. En fara med mål är att de sätts utanför dig själv och de kanske – om du tänker efter – egentligen sätts av någon annan. En riktning kan däremot bestå av tydliga delmål.

En viktig del av ACT är också att du ska lära dig hantera motgångar och smärta och ta ansvar för din egen förändring. Många som drabbas av kronisk smärta slutar göra saker. Motivationen är närmare noll. Om du saknar motivation kommer du inte ur sängen. Smärtan ger dig också en orsak till att dra sig undan. ACT riktar dock in sig på det som du faktiskt kan göra något åt. Smärtan finns där, den hänger kvar som en objuden gäst som sover i din soffa och äter ur ditt kylskåp. Du blir inte av med kronisk smärta. Den är ett faktum. Du måste acceptera det och gå vidare. Det du kan göra är att agera i enlighet med dina värderingar och göra det du vill göra.

ACT minskar upplevd ansträngning

Att lära sig acceptera smärta, motgångar och ansträngning är även viktiga delar för en löpare. I en randomiserad dubbelblindstudie undersökte några forskare vid McGill University hur ATC påverkade en grupp kvinnliga löpare. Kvinnorna gick en kurs och lärde sig acceptera fysiskt obehag och negativa känslor. Det visade sig att ACT minskade den upplevda ansträngningen med hela 55 procent! När de sedan prövade att cykla till utmattning orkade de cykla 15 procent längre tid. Det var svårt att förklara en sådan förbättring med syreupptagning och laktat. Men psykologi, KBT och ACT, har inte varit en del av idrotten. Man har trott att tankar kommer från någon annat håll. Men tankar kommer också från kroppen. Om du är sjuk, påverkar det dina tankar. Om du mår dåligt, påverkar det din kropp.

Blogg

Hjärnfysikbloggen – Löpning ökar kreativiteten och lindrar depression

av Johan RenströmAntal visningar: 111

Omkring 80 procent av min löpträning består av lugna pass. De lugna passen springer jag antingen med tankarna i koppel, eller så låter jag tankarna springa fritt och själva upptäcka saker längs vägen. Den första typen är en sorts problemlösningslöpning. Det hjälper mig lösa problem. Jag tar med ett problem och kommer tillbaka med en lösning. Mina lunchpass är oftast av den typen. Den andra sortens löpning är en slags meditation i rörelse. Jag andas med magen och genom näsan. Jag fokuserar på andningen eller på ljudet från fötterna som slår i marken. Jag är närvarande i nuet. När tankar tränger sig på noterar jag att de finns. Jag gör ingenting med dem. Efter en stund är de borta. Dessa meditativa pass löser problem och löser upp problem. För över 100 år sedan skrev den amerikanska författaren Henry David Thoreau: ”Methinks that the moment my legs began to move, my thoughts began to flow”. Lugn löpning gör dig både kreativ och bättre till mods. Hur kommer det sig?

Bra för hjärnan

En sak är att träning är bra för hjärnan. Personer som tränar har bättre minne och kognition. Men det är inte bara träning i sig, eftersom andra former av träning inte tycks aktivera tankar på samma sätt som lugn löpning. För två år sedan framförde tre hjärnforskare en hypotes om orsaken i en artikel i tidskriften Frontiers in Public Health. De menade att komplex mänsklig hjärnverksamheten, som till exempel kreativitet, hänger ihop med människans upprätta gång. De hjärnstrukturer som utvecklades för att du ska kunna springa utvecklade samtidigt alltmer sofistikerade sätt att tänka. Löpning och hjärna utvecklades tillsammans och lugn löptur ger dig därmed tillgång till sofistikerade kognitiva förmågor. Deras hypotes är att samverkan mellan hjärnbarkens vänstra och högra halva förklarar hjärnfördelarna med löpning.

I allmänhet är den vänstra hjärnhalvan förknippad med logiskt, linjärt tänkande, medan höger kopplas till kreativitet och intuition, även om båda sidorna används i viss utsträckning när du löser ett problem. Ingen människa är antingen högerhjärna eller vänsterhjärna. Det är en myt. Hjärnhalvorna styr också motsatta sidor av kroppen – den vänstra styr höger sida av kroppen och den högra kontroller vänster sida av kroppen. När du springer hoppar därmed kontrollen hela tiden mellan höger och vänster sida av hjärnan, vilket tvingar hjärnhalvorna att kommunicera med varandra för att samordna rörelserna.

Kognitiv paus

När du springer lugnt kopplar du dessutom av. Löpningen (eller en promenad) ger dig en kognitiv paus. Nya insikter kommer oftast till dig när du stannar upp och kopplar av från de vanliga tankegångarna. Denna process är nödvändig för kreativt tänkande eftersom du annars skulle sitta fast i samma gamla vanliga tankemönster. Löpning är en chans att tappa kontrollen över tankarna och ”tömma hjärnan”. Det påminner om meditation som också syftar till att ”tömma hjärnan”. Lugn löpning är naturligt meditativ av flera skäl. Det är avslappnande. Det är en rytmisk aktivitet. Varje steg och armarnas motsvarande pendelrörelser skapar en distinkt rytm. Denna rytm får nervcellerna att fyra av i en bestämd takt och det sänker hjärnvågornas frekvens till mellan 8-13 Herz. Denna hjärnfrekvens kallas alfavågor och är den lägsta frekvens som hjärnan kan upprätthålla utan att du tappar medvetandet. När du vaknar och somnar är andra tillfällen då alfavågor dominerar. Tankarna flyter på dessa vågor.

I en dubbelblind och placebokontrollerad studie med titeln ”Functional Role of Frontal Alpha Oscillations in Creativity” publicerad i Cortex 2015, kunde forskarna koppla alfavågor till ökad kreativitet och minskad risk för depression. Alfavågorna bröt loss tankegångar och gjorde personer mer kreativa och de bröt också loss destruktiva, återkommande tankemönster hos deprimerade individer.

Jag har blivit allt bättre på att springa meditativt. Övning leder till färdighet. Jag har nytta av färdigheterna i vardagen och när jag springer långt. Ett ultralopp – och även vardagen – är en kamp mellan olika tankar. Jag tänker att det är jobbigt, att jag borde ge upp, att jag inte kommer att klara det. Men genom att träna hjärnan att se det som tankar och inte som objektiva fakta, blir jag hela tiden bättre på att låta den typen av tankar ramla av längs vägen.

Johan Renström

Hjärnfysikbloggen – Stegfrekvens och steglängd

Senaste inläggen av Johan Renström