Maratonmatematik

De flesta maratonlöpare kör någon form av kolhydratuppladdning och ser också till att fylla på med nya kolhydrater medan de springer, men de allra flesta gör det utan någon bakomliggande strategi. Nu har maratonlöparen och forskaren Benjamin Rapoport vid Harvard-MIT Division of Health Sciences and Technology räknat ut exakt hur mycket kolhydrater som krävs och vilket tempo en löpare kan upprätthålla utan att "springa in i väggen". Distansen till väggen beror enligt ekvationerna bl a på hur mycket kolhydrater man äter innan och under loppet, tempot och aerobisk kapacitet. Rapoport har erfarenhet eftersom han själv sprang in i väggen i NY marathon 2005. Han gick ut för hårt och hade inga krafter i slutet och tog sig med nöd och näppe i mål.

"Det känns som att du inte kommer någonstans, säger Rapoport. "Det är en stor psykologisk press som gör att du känner dig maktlös. Du kan inte tvinga dig själv att springa fortare." Det är som en vägg.

Resultatet av Rapaports beräkningar blev en ny modell, som beskrivs i oktobernumret av tidskriften PLoS Computational Biology, vilket gör att löparna själva kan beräkna ett lämpligt tempo med hjälp av en uppskattning av deras aeroba kapacitet. Hela rapporten finns tillgänglig online här.

Två av fem springer in i väggen

Av alla som springer maraton varje år springer mer än 40 procent in i väggen, och för mellan 1 till 2 procent av alla löpare blir mötet så hårt att de ger upp. Under ansträngande löpning, förlitar sig kroppen på kolhydrater i hög grad för sin energiförsörjning, även om fettdepåerna är mycket större. De flesta av dessa kolhydrater kommer från glykogen som lagrats i levern och i benmusklerna. En liten mängd glukos cirkulerar också i blodet. När dessa lagrade förråd av kolhydrater är helt uttömda, vilket tvingar kroppen att börja bränna fett, upplever vi det som om vi möter en vägg. När det händer kan löparens tempo sjunka med upp till 30 procent.

"Folk tror att väggen är oundviklig, men så är det inte", säger Rapoport, som sprungit 18 maratonlopp, bland annat med ett personbästa på 2:55 vid årets Boston Marathon. För att undvika väggen måste man känna till sin förmåga så att man kan välja ett måltempo som tar en ända in i mål utan att man springer in i väggen. En skillnad i tempo på 5-6 sekunder per km kan vara skillnaden mellan målgång och kollaps och därför måste man se till att vara rätt kolhydratuppladdad, säger Rapoport

När Rapoport skapade sin nya modell, identifierade han två grundläggande fysiologiska faktorer som begränsar löparnas uthållighet: aerob kapacitet och förmåga att lagra kolhydrater som glykogen i benmusklerna. Aerob kapacitet, även känd som VO2max, är ett mått på hur mycket syre kroppen kan transportera till musklerna. Syre är viktigt för muskelns prestanda eftersom glukos endast kan brytas ned helt i närvaro av syre.

En genomsnittlig otränad man har ett VO2max på 45 ml/kg per min och detta värde kan ökas med träning. Elittränade maratonlöpare har ofta VO2max på över 75 ml/kg per min. Mätning av exakt VO2max kräver ett maxpulstest på löpband, men det kan också beräknas på ett ungefär genom att mäta pulsen vid löpning med en konstant takt på ett löpband. Många löpband har en sådan funktion.

När man använder Rapoports modell ska man uppskatta sin VO2max och sedan kan man beräkna en rad saker, som det snabbaste säkra tempot man kan klara av och hur mycket kolhydrater man behöver konsumera under själva tävlingen för att öka tempot utan att springa in i väggen. Till exempel kan en man med ett VO2max på 60 ml/kg per min springa ett maratonlopp på 3:10 utan att göra slut på glykogenet under loppet.

Ett VO2max på 60 ml/kg per min är ungefär det högsta som de flesta män kan uppnå genom träning, och 3:10 råkar vara den tid män i åldern 18 till 34 måste uppnå för att kvala till Boston Marathon . För kvinnor i samma ålder, är den kvalificerade tiden 3:40, vilket också är den tid som Rapoports modell förutsäger för en löpare med ett VO2max på 52 ml/kg per min - den högsta nivån den genomsnittliga kvinnan kan uppnå genom träning.

Modellens förutsägelser beror också på löparens muskelmassa i benen, eftersom större muskler kan lagra mer glykogen. I exemplen ovan antar man att löparens benmuskler utgör minst 7,5 procent av hans eller hennes kroppsmassa, vilket är fallet med de flesta. 

Även om fysiologiska modeller kan hjälpa löpare att planera sitt lopp, säger Rapoport att andra faktorer såsom mental styrka och vilken terräng man springer i också spelar en viktig roll. En av de viktigaste sakerna en löpare bör göra under ett maratonlopp är hålla sig till sitt måltempo. När löpare börjar för snabbt brinner en större andel kolhydrater upp, vilket ökar risken att springa in i väggen.

Det allra största misstaget beskriver Benjamin Rapoport så här: "People sometimes get too excited or change their game plan on the day of the race, and that's a tactical mistake."

Det stämmer, det har jag personlig erfarenhet av.

Relaterade inlägg

Kolhydratuppladdning