Sanningen bakom löpbanden

En genomsnittlig hjärna krymper med cirka fem procent per årtionde efter 40. Samtidigt är det först vid 40 års ålder som hjärnan skakat hand med alla sina delar och fungerar som en helhet. Efter 40 känner många en säkerhet som de inte känt tidigare. Man vet vad man kan och klarar av och känner sig tryggare än när man var 25. Det brukar sägas att man blir klok eller vis. Men det bästa vore ju om man både utvecklade denna trygghet och bevarade sin hjärnhälsa. Är det möjligt?

Studier på möss har visat att fysisk träning ökar storleken på hippocampus, ett område i hjärnan som är viktigt för minne och som drabbas hårdast av sådant som åldrande och stress. Men gäller samma sak för människor? För att kunna svara på det krävs gedigna studier.

Det röda är hippocampus.

I en ny australisk metastudie gick forskare igenom 14 kliniska studier som jämfört personer före och efter aeroba träningsprogram med kontrollgrupper som gjorde annat, som att stretcha eller spela bordsfotboll. I sex studier deltog friska personer, i övriga deltog personer med Alzheimer och olika psykiska sjukdomar. Konditionsträningen bestod av cykling, gång och löpband 2-5 gånger i veckan. Den kortaste studien varade i tre månader, den längsta i två år.

Det visade sig att konditionsträning fick den vänstra delen av hippocampus att växa i storlek, medan den totala volymen av hippocampus var oförändrad. Forskarnas slutsats var att konditionsträning saktar ner försämringen av hippocampus. Träningen leder helt enkelt till att hippocampus förblir intakt och dessutom förbättras vissa delar.

Denna metastudie är kanske det bästa beviset hittills för löpningens positiva effekter på människohjärnor. Mekanismen bakom dessa positiva effekter är sannolikt att löpning ökar produktionen av tillväxtfaktorn BDNF i hjärnan. BDNF fungerar som hjärngödsel och ökar produktionen av nya nervceller och förbättrar hjärnans plasticitet. BDNF minskar med stigande ålder, men studier på möss visar att löpning ökar mängden BDNF i hjärnan med över 50 procent och att ökningen håller i sig i en vecka efteråt.

Ökning av BDNF efter löpning i en vecka.

Ålder är en siffra
Igår kom snön och nu kan du snart öka variationen i träningen med skidåkning. Hjärnan gillar variation. Den gillar också att lära sig saker och varje gång du tränar din kondition så öppnar BDNF ett inlärningsfönster i hjärnan. Utnyttja det till att analysera din träning, lära något nytt eller läsa en bok.

Din ålder är en siffra som mäter antalet varv som du snurrat runt solen, men efter 40 är ålder en ganska trubbig måttstock på vem du är och hur du mår. Din biologiska ålder bestäms av dina celler. Celler behöver utmaningar för att utvecklas. De måste knuffas ur sin bekväma jämvikt. En 60-årig cell som knuffats i 20 år kan vara i bättre form än en 40-årig cell. Några konditionspass i veckan tycks räcka långt. Tiden är en knapp resurs, men tid som du ägnar åt löpning får du igen flera gånger om.

Alla som följt den här bloggen vet att rödbetsjuice är en het dryck i idrottskretsar. Rödbetsjuice förbättrar blodcirkulationen och effektiviserar cellernas energiförbrukning. På sistone har även kaffe blivit en het dryck. Kaffe är uppiggande. Kaffe förlänger livet. I rödbetsjuice är det nitrat som är den verksamma substansen. I kaffe är det koffein. Därmed är det inte nödvändigtvis kaffe eller rödbetsjuice som du behöver, utan koffein eller nitrat.

Koffein och nitrat
När du springer (eller går, pratar eller tänker) förbrukas energi i form av ATP. Som ”restprodukt” bildas bl a adenosin (A:et i ATP). Adenosin ackumuleras utanför cellen, binder till receptorer på cellytan och ”säger till” cellen att minska sin aktivitet när det bildas för mycket adenosin. Adenosin övervakar cellernas energianvändning och fungerar därmed som en cellulär återkopplingsmekanism. Det tycks som denna mekanism är den molekylära mekanism som du, dvs. din hjärna, upplever som trötthet.

Koffein binder till samma receptor som adenosin. Därmed bryts cellens återkopplingsmekanism och cellen signalerar inte längre trötthet. Hjärnan känns istället alert och pigg. Hypofysen tolkar den ökade aktiviteten som stress och producerar adrenalin, som snabbt ger en ökad prestationsförmåga och flera studier har bekräftat denna koppling mellan koffein och prestation. Koffein finns även i te och choklad.

Koffein (K) hindrar trötthetsämnet adenosin (A) från att binda till receptorer på hjärnceller.

Nitrat finns i grönsaker som ruccola, mangold och rödbetor. Den övervägande delen av alla studier är dock gjorda på rödbetsjuice. Nitrat reduceras av bakterier i saliv till nitrit och sedan omvandlas nitrit till kväveoxid. Kväveoxiden tränger ut i blodkärlen och får dem att utvidga sig.

Hur mycket kaffe respektive rödbetsjuice bör du dricka för maximal prestation? För kaffe tycks det räcka med omkring 3 mg koffein per kg människokropp, eller 2-4 kaffekoppar. Under längre lopp bör du spara koffeinet till slutet när ansträngningen ökar. Däremot bör du vara försiktig med kaffe på kvällen, eftersom koffein reaktiverar cellerna och det är svårt att sova när cellerna inte vill gå och lägga sig. Sömn är kanske det viktigaste för prestation på lång sikt. Det är under sömnen som cellerna byggs upp.

När det gäller rödbetsjuice kan du dricka omkring 100 ml per dag för både hälsa och prestation. Veckan före tävling bör du öka till 3-5 dl per dag. För alla de som inte tål rödbetor finns andra grönsaker rika på nitrat – t ex ruccola och spenat – som fungerar lika bra.

Rödbetsjohan.

Dopamin
Förutom att aktivera dig, ökar också koffein mängden dopamin – en signalsubstans som är kopplad till hjärnans belöningssystem. Genom att dricka kaffe under eller efter löpning, ökar chansen att du fortsätter springa eftersom hjärnan – genom belöningsämnet dopaminet – kopplar samman kaffe och löpning med en skön känsla. Det är en viktig aspekt av kaffe eftersom människan är lat av naturen.

Att ligga på soffan motsvarar en etta på en tiogradig ansträngningsskala. Att springa intervaller upp mot 9-10. Kaffe minskar denna subjektiva ansträngning; en 9:a kan exempelvis bli en 8:a. Därmed orkar du – förutsatt att du är motiverad – anstränga dig lite mer och några fler orkar kanske därmed ta sig från 1 i soffan till 2 och gå några steg.

En evolutionär förklaring
Eftersom kaffe aktiverar belöningssystemet, minskar upplevelsen av ansträngning, ökar motivationen och dessutom är hälsosamt i måttliga mängder, vågar jag rekommendera 3-4 koppar kaffe per dag. För de som inte dricker kaffe finns koffein i te och choklad. Varför finns koffein i så olika växter? Jo, precis som djur finns växter för att de är bra på att överleva. Växter har inga ben, men de är bra på kemisk krigföring och informationsspridning. Kaffe-, te- och kakao-plantor är beroende av pollinerare som bin och fjärilar för att sprida sina gener.

Bi som pollinerar kaffeplanta. Bild wikipedia.

Genom att spetsa sin nektar med den kemiska molekylen koffein förbättrar dessa växter pollinerarnas prestationsförmåga, vilket ökar sannolikheten att bin, fjärilar och humlor orkar flyga och även dra med sig fler pollinerare till koffeinets källa – blommornas nektar. Studier visar också att kaffe skyddar mot Alzheimer och dåligt minne, vilket kanske beror på att växterna är beroende av att pollinerarna hittar tillbaka till dem. Uthålliga bin med bra minne säkrar kaffeplantans överlevnad. Det kanske inte så många tänker på, fast vi dras som flugor och surrar som bin runt kaffeautomaten.

Hur kommer det sig att många av de bästa uthållighetsidrottarna ser så glada ut när de anstränger sig? Haile Gebresellassi, Eliud Kipchoge och Charlotte Kalla tävlar med ett leende. Kanske de ler för att de vinner, eller går leendet djupare än så?

Ansiktsuttryck säger inte lika mycket som ord (en bok med ansiktsuttryck är inte lika informativ som en bok med text), men vi vet instinktivt vad de betyder. Studier visar att vi uppfattar ansiktsuttryck långt innan vi är medvetna om dem. Det är helt enkelt viktigt för vår överlevnad att snabbt förstå andra människors avsikter.

2010, samma år som jag började blogga, publicerades en studie om ansiktsuttryck och prestation. Studien var gjord av Samuele Marcora, som sedan dess varit en av mina favoritforskare om man ser till antalet studier jag citerat. Marcora visade att det gick att göra en rimlig uppskattning av hur ansträngd en idrottare var genom att mäta hur mycket de rynkade sina  pannor.

Grundläggande ansiktsuttryck som vi uppfattar direkt.

Marcoras hypotes var att förhållandet också fungerar i motsatt riktning: En rynkad panna gör att ansträngning känns jobbigare och att ett leende lättar på ansträngningen.

En ny studie som publicerats i tidskriften Psychology of Sport and Exercise bekräftar Marcoras hypotes. 24 löpare sprang vid fyra olika tillfällen i sex minuter. Vid varje tillfälle fick de i uppgift att antingen le, rynka pannan, slappna av händerna, slappna av överkroppen eller köra som vanligt. Medan de sprang mättes deras löpekonomi och löparna rapporterade också sin upplevda ansträngning. Det visade sig att löpekonomin förbättrades med två procent när löparna sprang med ett leende.

Den upplevda ansträngningen var dessutom betydligt högre när löparna sprang med ett ansträngt ansiktsuttryck jämfört med när de sprang med ett leende. Enligt den psykobiologiska modellen – som Marcora förespråkar och som går tillbaka till fysiologen Angelo Mosso – ger denna förändrade upplevelse ännu större effekt på prestation än den förändrade löpekonomin eftersom det i slutändan är graden av upplevd ansträngning som avgör hur länge du orkar anstränga dig. När det känns för jobbigt ger du upp, men om du ser glad ut ler världen mot dig och då känns det inte lika jobbigt.

Själv brukar jag gå ut med ett leende, sedan glömmer jag bort att att se glad ut. Men jag kanske borde bli bättre på att spänna kärran framför hästen och låta leendet lura hjärnan och omvärld att allt är toppen. Jag kanske ska göra så här 🙂

Idag körde jag älglufs och skidgång med tolv tappra kollegor. Det var ganska kallt. Så hur ska man göra nu när temperaturen sjunker? Finns det risk att jag blir förkyld av kylan? Knappast. Det är inte kyla, utan virus som ger upphov till förkylning och virus sprids genom infekterade människor. Risken att smittas är faktiskt mindre utomhus, än inne i värmen där det oftast finns fler människor på en mindre yta. Men när man kommer in från kylan då? Eller om man frös innan löpturen? Då blir det genast mer komplicerat.

Kyla och immunförsvar

I en studie från 2014 undersökte forskarna kylans effekt på immunförsvaret. Forskarna testade också om nedkylning innan träning påverkade immunförsvaret genom att låta nio lättklädda män springa på löpband i ett rum som antingen var 22 eller 0 grader. Forskare tog sedan blodprover för att mäta immunologiska och endokrina förändringar. I nästa steg fick löparna sitta i ett kylrum en timme innan de sprang.

Det visade sig att löpning i kyla kan försämra kroppens immunförsvar och göra löparen mer mottaglig för olika sjukdomar efteråt. Men om löparna fryser en timme innan löpningen, då förstärktes immunsvaret av kyla.

Man bör alltså inte klä sig för varmt. Att frysa innan löpturen triggar immunförsvaret, vilket minskar risken för infektioner efteråt. För att vänja sig och för att inte bli för varm, är det bra att värma upp utomhus.

När det är rejält kallt bör du stanna inne, men normal kyla är inte farlig. Du behöver inte vara rädd att lungorna ska kylas ner. Lungorna ligger djupt inbäddade i kroppen och luften värms upp innan den sprids i bronker och alveoler. Luft som är 20 grader kall när den andas in är kroppsljummen när den andas ut. Ett problem är att kylig luft är torr, vilket kan torka ut slemhinnorna. En vältränad skidåkare andas in 200 liter kall luft genom munnen varje minut. Det sliter.

Näsandning räddar lungorna

Det är sannolikt bra att lära sig näsandning eftersom luften värms upp och fuktas mer effektivt i näshålan jämfört med i munhålan. Du kan exempelvis sätta en tejp över munnen på natten om du brukar vakna med torr hals och misstänker att du sover med öppen mun. Du kan testa att springa korta, sedan längre sträckor, med stängd mun. Näsan har utvecklats under lång tid för lukt och andning, medan munnen utvecklats för att smula sönder och äta. Näsan har bra filter, men det är kanske bara bardvalar som har ett effektivt filter för munnen.

En död vals bard.

När du spänner diafragman – som sitter under lungorna ovanför magen – vidgas lungorna och trycket sjunker i förhållande till atmosfären. Luft sugs därmed in med hög fart genom de trånga näsborrarna. Sedan vidgas utrymmet i näshålan och luften stannar upp. Partiklarna virvlar runt en stund och fastnar i de slemmiga väggarna. Det du andas in genom munnen går däremot nästan rakt ner i lungan. Människan är kanske det enda djur – förutom överhettade hundar – som andas med munnen?

Bebisar andas genom näsan. Tarahumara – urfolket i Mexiko som springer – andas genom näsan. De springer maraton i god fart med en puls kring 130. Sannolikt andades de första människorna, som jagade i timmar på savannen mitt på dagen i hög värme, också genom näsan eftersom det minskar vattenförbrukningen rejält jämfört med munandning.

Varför andas då så många genom munnen? För hård träning? Stress? Leder munandning till stress? Hur påverkar munandning fysiologin? Hjärtat? Sömnen? Det finns många frågor. Jag lär återkomma till dem.

Kväveoxid i näsan

På 1980-talet upptäckte forskare att människan kan bilda kväveoxid. Den upptäckten belönades med nobelpris 1998. Jon Lundberg, professor i farmakologisk kväveoxidforskning vid Karolinska institutet, upptäckte sedan att kväveoxid bildas i bihålorna strax bakom näsan. Eftersom Lundberg visste att kväveoxid vidgar blodkärl, ville han testa om kväveoxiden åker ner i lungorna. Det borde ju i så fall påverka blodflödet i lungorna och syresättningen av blodet.

Näshålan och bihålor.

Genom en serie experiment kunde Jon Lundberg och hans forskargrupp visa att näsandning ökar mängden kväveoxid från näsgångarna ner till lungorna. Kväveoxiden vidgar blodkärlen, ökar blodflödet och därigenom förbättras blodets syresättning. De kunde också visa att övre delen av lungorna får dålig genomblödning p g a gravitationen om du står upp och att kväveoxid hjälper till att lyfta syret högre i lungorna.

Glöm inte rödbetsjuicen

Råvaran till kväveoxid är nitrat. Det får man i sig genom att äta nitratrika grönsaker som rödbetor, spenat och mangold. Eftersom kväveoxiden utvidgar kärlen blir det lättare för hjärtat att pumpa runt blodet, vilket sänker blodtrycket och ökar prestationsförmågan i löparspåret.

Jag har ätit mina grönsaker, men det var jobbigt med älglufs idag. Det tar tid att återhämta sig från förkylningar. Näsan täpps till. Men nu återstår bara lite högfärdig hosta. Nästa vecka är jag ännu bättre.

En ny studie visar att periodiskt fasta i sexton veckor minskar fetma och motverkar olika metaboliska störningar. Effekterna av periodisk fasta visar sig redan efter sex veckor. Studien gjordes av de båda forskarna Kyoung-Han Kim och Yun Hye Kim och publicerades nyligen i tidskriften Cell Research.

Fastande möss

Forskarna tvingade en grupp möss att följa ett schema med mat i två dygn och fasta i ett dygn. Det är en variant av periodisk fasta. En annan grupp möss fick äta som vanligt och fungerade som kontrollgrupp. Det totala kaloriintaget var lika stort i båda grupperna.

Efter fyra månader visade det sig att mössen som fastat tappat vikt, vilket mössen i kontrollgruppen inte gjort. Den lägre kroppsvikten var inte den enda effekten av periodisk fasta. Fastan ökade också mängden brunt fett, ett slags ”nyttigt” fett som bränner vitt fett och som vanligtvis aktiveras av kyla. De fastande mössens glukos- och insulinsystem var också stabilare. Dessa fördelar uppstod redan efter sex veckor av periodisk fasta.

Bild från studie. Beige fett är fett som är på väg att bli brunt.

Genom en djupare analys av de biologiska mekanismerna fann forskarna att periodisk fasta ökar tillväxtfaktorn VEGF som i sin tur dämpar immunreaktionen i fettceller genom att aktivera antiinflammatoriska m2-makrofager.

”Intermittent fasting without a reduction in calorie intake can be a preventative and therapeutic approach against obesity and metabolic disorders,” säger Kyoung-Han Kim i ett pressmeddelande.

Förändringarna i cellerna kunde ses redan efter 24 timmar, men när mössen började äta igen återställdes hela systemet.

Jag kör periodisk fasta året om

Jag brukar köra en periodisk fasta som jag kallar 12/12 året om, dvs. jag äter inget på tolv timmar. Jag sover alltså bort lejonparten av fastan. På helgerna blir det ofta 16/8, vilket i praktiken betyder att jag byter frukost mot brunch. Jag tror det är bra. Det känns också bra. Det finns mycket vetenskapligt stöd för periodisk fasta och jag har följt forskningen de senaste sju åren och uppdaterar mina föreställningar och skriver nya blogginlägg i takt med nya studier.

För fyra år sedan skrev jag några populära inlägg om fasta som kan läsas här:

Om periodisk fasta

Om periodisk fasta och vetenskapen

Om varianter på periodisk fasta

Om periodisk fasta i praktiken

PS Ursäkta min kvällstidningsrubrik 🙂