lördag 18 oktober 2014

Även snabba löpare kan springa långt

Efter förra inlägget om muskelfibrer surfade jag runt om det fanns något skrivet om långdistanslöpare som hade ”fel” muskelfibrer. Eftersom uppsättningen är genetisk, så sker urvalet genom att personer med snabba muskelfibrer tenderar att satsa på korta lopp, medan personer med långsamma fibrer koncentrerar sig på längre lopp. Åtminstone när det gäller de allra bästa.

Till slut hittade jag en artikel i en svensk blogg (som tyvärr verkar nedlagd) som skrivit om detta ämne. Artikeln handlade om Steve Prefontaine som sprang 10 000 meter på 27.43 och gjorde en minnesvärd insats i OS 1972, men som sedan omkom endast 24 år gammal i en bilolycka.

Hjärnfysik handlar framför allt om hjärnan och löpning och ett citat av Steve Prefontaine lyder:

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

Man kan inte avgöra vem som vinner ett lopp på 10 000 meter genom att mäta andelen muskelfibrer eller VO2Max hos deltagarna - om det vore så skulle alla kunna lämna ett blodprov och låta ett labb kora vinnaren. Det som till slut fäller avgörandet sitter i huvudet. Det gällde inte minst Steve Prefontaine. I en studie fann man att andelen snabba fibrer i Prefontaine motsvarade fysiologin hos en sprinter, inte hos en långdistanslöpare.

Steve Prefontaine
I bloggen fanns en tabell med alla data från studien för Steve Prefontaine. De övriga elitlöparnas snittuppgifter (där det finns några) står inom parantes:

Längd: 170cm (176cm)
Vikt: 66 kg (63kg)
Vilopuls: 42 (48)
Fettprocent: 7.3 % (7%)
VO2max: 84.4 ml/kg/min - 5.57 l/min (79 ml/kg/min)
Max laktat: 16.3 mmol
Andel långsamma muskelfibrer: 27% (71%)
Fiberyta snabba fibrer: 8027 (8324)
Fiberyta långsamma fibrer: 10624 (6485)
Aktivitet oxidativt enzym: 811 (746)
Aktivitet glykolytiskt enzym: 22 (21.6)
Rapporterad träningsdos: 11-20 mil/vecka

Det tycks alltså som att en mycket stark vilja och tro på sig själv, kan skapa en vinnare mot alla odds. Han kanske inte visste att han inte kunde springa långt. Han trodde på sig själv, men inte ens ett tjockt pannben skyddar mot bilar.

Den finska löparlegenden Paavo Nurmi sa:

"Mind is everything. Muscle - pieces of rubber. All that I am, I am because of my mind"

Olika arter
De flesta långdistanslöpare är små och smala. Kulstötare är kraftiga, höjdhoppare långa och sprinters muskulösa. De är som olika arter. Genom åren har det skett ett urval där olämpliga fenotyper rensats bort. Kulstötare behöver t ex en kraftig kropp, explosiva snabba muskler och en massiv benstomme som kan ge kroppen stöd. Deras sport är helt och hållet anaerob och de tävlar i 1-2 sekunder.

Ganska lätt att gissa sporten.
Ultralöpare kan springa i 8 timmar, det är 20 000 gånger längre tid än en kulstöt. De måste ha lätta lemmar och de förbrukar nästan enbart fett. Detta uthålliga arbete kräver stora mängder syre som pumpas ut i kroppen av ett mycket kraftfullt hjärta med stor slagvolym. För att syret ska nå alla celler och mitokondrier krävs ett vittförgrenat nät av artärer och kapillärer.

Blodet fraktar syre från lungorna ut till musklernas mitokondrier. Nästan allt syre som tar sig till blodet fäster sig vid hemoglobin, vars molekyl bär med sig 4 syremolekyler. Syret frigörs från hemoglobinet över till musklerna med hjälp av myoglobin och strömmar sedan över till cellerna.

En genomsnittlig långdistansare har 80-95 % av de långsamma typ 1-muskelfibrer. Vanligt folk har 50 % av snabba och långsamma fibrer och sprinters har i snitt kring 25 % långsamma fibrer. De snabba typ 2-fibrerna delas in i 2a och 2x och långdistansare har nästan bara 2a. 2x är för sprinters. Så är det i genomsnitt men Steve Prefontaine var inte en genomsnittlig person.

Sprang långt idag
Jag vet inte om jag är en genomsnittlig person med 50 % av varje fibertyp. Jag hoppas inte det. Man vill ju gärna vara lite speciell, fast det är man inte. Alla varianter av människor följer normalfördelningskurvan. Men idag var jag nog rätt ovanlig för jag firade min födelsedag med ett riktigt långpass.

onsdag 15 oktober 2014

De tre muskeltyperna

Musklernas grundläggande funktion är att skapa rörelse. Det finns två typer av muskler: glatta och tvärstrimmiga. De tvärstrimmiga musklerna kan i sin tur delas in i skelettmuskler och hjärtmuskler. Alla muskler delar några grundläggande egenskaper: de kan leda signaler från nervsystemet, reagera på stimulans, förkortas, slappna av och de är elastiska.
Glatta muskler, hjärt- och skelettmuskler
Glatta och tvärstrimmiga muskler är lätta att skilja åt. Glatta muskler styrs av det autonoma nervsystemet och finns bl a i tarmarna och blodkärlen. De har en kärna och en formlös, glatt profil. Glatt muskulatur kan upprätthålla långvarig muskelkontraktion utan att förbruka särskilt mycket energi. Tvärstrimmiga muskler innehåller myofibriller (ett protein) som ligger parallellt och därmed ser strimmiga ut. De tvärstrimmiga hjärtmusklerna skiljer sig från de tvärstrimmiga skelettmusklerna genom utseende och skillnader i funktion.

Människans skelettmuskulatur delas i sin tur in i 3 olika muskelfibertyper: typ 1, typ 2a och typ 2x (ibland står det 2b istället för 2x, men 2b-fibrer finns i små däggdjur, medan 2x finns i stora däggdjur som människor). Kroppen använder dessa muskelfibrer för att omvandla kemisk energi till rörelseenergi som i sin tur sätter skelettet i rörelse.


Typ 1 muskelfibrer
Typ 1 brukar kallas för långsamma fibrer och de arbetar aerobt, d v s med syre. Dessa muskelfibrer använder först och främst fett som drivmedel. Det gör muskeln mer uthållig och lämpad för uthållighetstsporter som ultralöpning. Det gör den också långsam, eftersom det tar tid att transportera fett och syre in till mitokondrierna. Syret transporteras av hemaglobin i blodet och fångas upp av ett järnhaltigt protein som kallas myoglobin. Det är järnet i myoglobin som gör köttet rött. Nästa gång du dissekerar en kyckling kan du notera att det uthålliga köttet/musklerna runt benen är rött, medan köttet i bröstet, som används till att pumpa vingarna, är vitt. En kyckling kan flaxa iväg fort men den orkar inte flaxa med vingmusklerna i bröstet särskilt länge. Flyttfåglar som t ex ankor har dock rött kött i bröstet. De behöver uthålliga typ 1-muskler för att orka flyga över kontinenter.

Typ 2a muskelfibrer
Typ 2a är en blandning mellan långsamma och snabba muskelfibrer och har både aerobisk (syrebaserat) och anaerobisk (glykolytisk) kapacitet, de bränner både socker och fett. Tillsammans med typ 2x är dessa muskelfibrer i högre grad avsedda för kraft och styrka. Även typ 2a är röda som typ 1 på grund av höga halter av myoglobin.

Typ 2x muskelfibrer
Typ 2x är blixtsnabba muskelfibrer. De drar ihop sig tre gånger så snabbt som 2a-fibrer och sex gånger så snabbt som typ 1. 2x-muskelfibrer är nästan uteslutande anerobiska och har ingen eller väldigt liten möjlighet att utnyttja det aerobiska systemet för energiproduktion. Muskelfiber av typen 2x använder glykogen, d v s långa kedjor av glukos, som finns lagrat i musklerna. Typ 2x är känsligare för utmattning jämfört med övriga muskelfibrer. Typ 2a kan dock bilda laktat och skicka detta bränsle till typ 1-fibrerna som förbränner och tar hand om restprodukterna och på så sätt kan dessa bidra till att upprätthålla det fysiska arbetet.

Blixtsnabba på korta sträckor men inte särskilt uthålliga.
Muskelfibrer av typ 2x är vita eftersom de saknar myoglobin. En krokodil är t ex vit i köttet. Den hugger och slåss i några sekunder, sedan måste den återhämta sig väldigt länge.

När man tränar omvandlas 2x-fibrer till 2a-fibrer, vilket minskar andelen 2x-fibrer. Den högsta andelen blixtsnabba 2x-fibrer har de som är helt sängliggande, vilket t ex sprinters bör ta hänsyn till.
Soffpotatisar och sprinters har ungefär lika stor andel supersnabba 2x-fibrer. Källa.
Den fjärde muskeltören
Det finns även en fjärde typ av muskelfibrer i människan, typ 2c. De bildas av satellitceller som binder sig till typ 2x-fibrer och får dem att växa. De innehåller en blandning av proteiner som finns i långsamma och snabba celler. Denna typ av celler uppträder som ett slags mellanstadium när muskelceller håller på att omvandlas från snabba till långsamma eller tvärtom. De kallas även typ 3-fibrer.

Nya blodkärl och nya fibrer
Tabellen nedan presenterar resultaten från två studier av uthållighetsträning. De visar på förändringar i sammansättning av musklerfibertyp och även tillväxt av nya kapillärer för att förbättra blodtillförseln till muskeln. 

Bild: Animal Physiology, third edition
Bilden nedan visar att efter 3 månaders träning ökade andelen 2a-fibrer från 42 % till 50 %, och mängden 2x minskade från 9 % till 2 %. Efter tre månaders nedtrappning så var inte muskelsammansättningen som innan träningen påbörjades, utan mängden 2x-fibrer hade fördubblats till 17 % medan 2a-fibrerna minskade till 37 %. Hur denna överkompensering fungerar är inte helt klarlagt, men många tränar med utgångspunkt från detta. Eftersom stora typ 2x-fibrer producerar de snabbaste och mest kraftfulla sammandragningarna, bör t ex sprinters träna i enlighet med denna kunskap. För att öka andelen 2x-fibrer i musklerna, måste de träna hårt med en lång period av nedtrappning innan tävling.

Bild: Animal Physiology, third edition
Hjärt- och skelettmuskler hos däggdjur växer inte genom att celler dör, föds eller läggs till varandra (hyperplasi), utan genom att proteiner bakas in i cellerna (hypertrofi). Detta styrs av gener. Förmodligen är det så att några av de ursprungliga typ 2x-muskelfibrerna hämmar gener för 2x-fibrer och aktiverar gener för 2a-fibrer. Vad som utlöser detta och efterföljande förändringar i muskelstruktur är ännu inte känt. Det kan vara förändringar i halterna av kalcium eller hur ATP används, som i sista hand styr detta.

Jag undrar
Jag är ett däggdjur som inte har en aning om min muskelsammansättning. Jag misstänker att jag har en ganska stor andel snabba fibrer, för jag springer fort och jag är relativt explosiv. Sedan jag började springa långt har muskelfibrerna av typ 1 och 2a kanske ökat en del, medan 2x minskat. Jag tränar dock så varierat - styrka, snabbhet och distans - så jag är inte helt säker på detta. Det skulle vara intressant att veta.

tisdag 14 oktober 2014

Handflatemetoden ger de rätta p(rop)ortionerna

Tallriksmodellen uppfanns 1976 av nutritionisten Britt-Marie Dahlin. Sedan dess har tallrikar, portioner och människor blivit större och vi rör oss mindre. Modellen bygger på att man delar in tallriken i tredjedelar, men eftersom tallrikarna blir större - och vi rör oss mindre - leder tallriksmodellen till att vi äter för mycket.

Jag äter t ex dessert på mattallrikar som vi ärvt och de är från 40-talet. De skulle inte rymma en modern pizza. Portionerna har blivit större - dagens hamburgare är dubbelt så stora som på 70-talet. När man tittar på bilder från 70-talet ser man att även människorna blivit större.

En av upplysningens största bedrifter var ett gemensamt mätsystem, som meter och kilogram. Det gav mätningarna en gemensam värdebas. Därmed övergav man kroppen som alltid varit utgångspunkt för mätningar, såsom fot, tum och famnar. Å andra sidan: människan är alltings mått, sa de gamla grekerna. Min deciliter grädde är inte densamma för min kropp som Schwarzeneggers deciliter grädde för hans kropp; och en mans portion inte samma som en kvinnas. Med tanke på att män och kvinnor får samma antal deciliter och hektogram på restauranger är det större risk att en kvinna äter för mycket.
Homo mensura - Människan är alltings mått.
För att gå ner i vikt måste man äta mindre. Dieter och modeller kan ge hjälp. Modellerna är som att hålla någon i handen och allra bäst vore kanske att hålla den egna handen i handen. Genom att använda sin egen handflata som måttstock kan man undvika att få i sig för många kalorier, eftersom storleken på handflatan avspeglar kroppens storlek och därmed är den en ganska bra indikator på näringsbehov. Man bär alltid med sig sin hand och händer växer inte.

Handflatemetoden utgår från handen och man mäter upp mängden protein med storleken och tjockleken av handflatan. Kolhydrater mäts med en knytnäve, o s v. Jag antar att man kan variera detta så att det passar alla sorters dieter.

Handflatemetoden är en vidareutveckling av tallriksmodellen. Viktminskningsföretaget iTrim har utvecklat en app - #komitrim - som bygger på denna metod. Appen #komitrim finns på AppStore  och PlayStore och innehåller även recept (en handflata keso, en knytnäve jordgubbar …) och en stegomräknare som omvandlar vardagsaktiviteter till en gemensam valuta: steg. Syftet med appen är alltså att få användare att röra sig lite mer och äta lite mindre portioner, d v s ungefär som vi levde för bara 30 år sedan.