Uppvaknanden och dopamin

För ganska många år sedan såg jag Awakening med bl a Robert de Niro och Robin Williams. Mitt starkaste minne från filmen var att jag hörde några märkliga ljud som lät som snyftningar och i nästa ögonblick grät nästan alla i hela biosalongen. Jag var där med min flickvän och det var förmodligen det första dramat jag såg på bio. Hon grät också. Jag är inte en okänslig person, men jag var nog van vid action och äventyr och att hålla tillbaka alla känsloyttringar. Jag minns också att det var en fantastisk historia som byggde på verkliga händelser i slutet av 60-talet då läkaren och författaren Oliver Sacks jobbade på ett sjukhus där det fanns en avdelning med okontaktbara, katatoniska patienter. Patienternas gemensamma nämnare var att de insjuknade och överlevde den epidemiska sömnsjuka som svepte över världen mellan 1915 och 1926, en epidemi som tack och lov inte återkommit sedan dess och vars orsak fortfarande är oklar. Historien utspelar sig 1969, alltså över 40 år efter epidemin. Under den tiden hade de som överlevt befunnit sig i en skugglik tillvaro mellan liv och död.

På 50-talet upptäckte den svenska professorn Arvid Carlsson signalsubstansen dopamin och dess betydelse för rörelse. Genom att ge ett läkemedel som kallades L-Dopa kunde man öka halterna av dopamin hos patienter med Parkinsson. Oliver Sacks misstänkte att L-Dopa även kunde hjälpa de katatoniska patienterna. I filmen lär sig Sacks (som heter Layer i filmen och spelas av Robert Williams) kommunicera med patienten Leonard Lowe (spelad av Robert de Niro) med bokstäver på en bricka. Sacks bestämmer sig för att att testa L-Dopa på Lowe. Resultatet blir över förväntan. Lowe vaknar upp efter 40 år. Han tar flera steg in i livet. Han hinner t o m bli kär. Sacks ger även övriga patienter L-Dopa och avdelningen får plötsligt liv; det är som om 20-talet hade återuppväckts. Efter ett tag blir dock Lowe förändrad och de negativa effekterna av L-Dopa börjar visa sig. Lowe får svåra tics och spasmer, alltmedan de övriga patienterna ser vad som händer honom och vad som väntar dem inom en nära framtid. Det slutar med att Lowe ber Sacks filma honom för att hjälpa forskningen och kanske hjälpa framtida patienter. Sedan dansar han en sista dans med sin första och sista kärlek. Då brast salongen ut i gråt. I nästa scen är Lowe katatonisk och livlös. Jag har inget minne av att jag grät, men å andra sidan är minnen ytterst opålitliga och med tanke på den rörande historien så fällde jag nog en tår som jag svalde i tysthet.

Oj, som vanligt skrev jag för mycket. Jag skulle egentligen bara skriva en liten inledning till min artikel om dopamin och kladdkaka på Hjärnfysikbloggen :)

Om framtiden

För 7-8 år sedan lyssnade jag på en känd svensk näringsexpert. Han sa en del bra saker och en del mindre bra saker. Bl a hävdade han att det var ohälsosamt att springa mer än 5 km. Efter varje löptur vräkte han i sig c-vitaminer för att hjälpa immunsystemet att oskadliggöra fria radikaler och förhindra att de skulle slita sönder ...

Forts ...

Springer före frukost

I söndags sprang jag 22 km före frukost i strålande sol. Jag brukar oftast springa veckans längsta pass på söndagarna. Efteråt känns det som om jag tjänat in några timmar. Jag kommer ikapp mig själv. Jag hör fågelsång och det taktfasta ljudet av fötter och andhämtning. Det dröjer innan bilar och maskiner skruvar upp bakgrundsbruset. Efter någon timme äter jag frukost och sedan har jag hela dagen kvar.

Lagom stress är bra

Jag springer före frukost av två anledningar. Dels ser morgonlöpningen till att jag håller mig till 12/12, dels anpassar jag min metabolism så att cellerna blir bättre på att bränna fett när jag springer i lugnt tempo. 12/12 betyder att kroppen får vila från mat i minst 12 timmar. På helgen blir det upp till 16 timmar. Om jag äter middag kl 19 och springer kl 7, innebär det att jag äter frukost vid 11-tiden. Denna frivilliga fasta tvingar cellerna att anpassa sig till fysisk aktivitet utan tillgång till lättillgänglig energi. Nya studier visar att det förbättrar anpassningar till träning, bl a har man sett att antalet mitokondrier - cellens små kraftverk - ökar. Man har sett att flera proteiner aktiveras i större utsträckning när träningen utförs med låga nivåer av lagrade kolhydrater i musklerna. Dessa processer - som även inkluderar gener som är aktiverade i fettförbränning - stängs av om man äter eller dricker något med socker i. När man stressar cellerna lite lagom, blir de ofta lite starkare.

En forskargrupp på GIH lät tio vältränade cyklister genomföra ett timslångt pass på morgonen två gånger med en vecka mellan varje tillfälle. Båda träningstillfällena föregicks av ett cirka 2,5 timmars långt träningspass kvällen innan. Syftet med kvällspasset var att tömma musklerna på kolhydrater. Vid ena tillfället fyllde försökspersonerna på med kolhydrater efter kvällspasset, medan de vid det andra tillfället åt en kolhydratfattig kost mellan passen. Resultatet visade att försökspersonerna som tränade med låga nivåer med kolhydrater fick en cirka tre gånger större aktivering av en gen som är kopplad till produktion av nya mitokondrier, jämfört med de som var kolhydratladdade. Musklernas förråd av kolhydrater verkar således vara en viktig faktor för anpassning till uthållighetsträning. Ju färre kolhydrater, desto större aktivering av gener som på sikt leder till fler mitokondrier och bättre fettförbränning. Det kan därför vara fördelaktigt att undvika att fylla på depåerna före, under och efter ett träningspass ibland.

Fett ger energi

Som ultralöpare är jag beroende av effektiv fettförbränning. Förråden av kolhydrater är små och dessutom har hjärnan företräde till dessa. De kolhydrater som finns behöver jag kanske i en jobbig backe, till en spurt på slutet eller som reserv för att undvika att hjärnan drar slutsatsen ”att det är bäst att han tycker att det finns en vägg därborta så att han inte tar ihjäl mig”. Som ultralöpare vill jag därför hushålla med kolhydraterna. Inför tävlingar, hårdare pass och styrketräning, ser jag dock till att det finns energi.

En fettcell.

En stor skillnad mellan kolhydrater och fett, är att det det finns mycket mer energi i fett. Fettsyror ”ogillar” vatten, vilket betyder att de kan lagras med relativt lite vatten. Kolhydrater binder dock - som namnet avslöjar - massor av vatten. Det betyder att fettsyror kan innehålla sex gånger mer energi per enhet lagringsmassa. Om kroppen hade varit tvungen att använda kolhydrater för att lagra energi, skulle människor och djur vara mycket större. Eftersom fett är så energirikt kan björnar överleva en lång vinter, laxar korsa Atlanten och som ultralöpare skulle jag kunna springa tjugo mil på rent fett. Även en mager löpare har stora fettdepåer. Kolhydraterna räcker bara några mil.

Hur kan det komma sig att man förbättrar fettförbränningen om man springer på tom mage? Jo, kroppen är inte dum. Eftersom det finns kolhydrater (glukos) i blodet efter en frukost, väljer kroppen i första hand det. Det är svårare att komma åt fettet. Kroppen lagrar fett i fettceller som i sin tur innehåller fettdroppar fyllda med triglycerider. Fettdropparna ligger skyddade bakom en tunn proteinhinna. För att komma åt detta fett, måste enzymet hormonkänsligt lipas (HKL) aktiveras. Frukostens glukos stimulerar bukspottkörteln att öka produktionen av insulin och insulin kan binda till denna receptor, men utan att aktivera HKL. Om det finns mycket insulin, blockerar det således HKL och därmed startar inte fettförbränningen. När blodsockret är lågt är också mängden insulin låg och det lyfter så att säga på bromsen på HKL. Därmed kan kroppens enorma förråd av fett mobiliseras.

Betaoxidering.

När HKL aktiverats löses fettdroppens skydd upp. Därefter kan HKL ta sig in i fettdroppen och dra med sig och bryta isär fettsyrorna. Sedan transporteras fettsyrorna till musklerna. Denna process blockeras alltså av insulin, och det är därför det tar ett tag innan fettförbränningen kommer igång om jag ätit frukost före löpningen. När fettsyrorna anländer till muskelcellerna fraktas de vidare till mitokondrierna. I en process som kallas betaoxidering huggs sedan fettsyrorna upp i mindre molekyler. Varje varv i denna process avger två kolatomer till citronsyracykeln, samt fem elektroner som fraktas till elektrontranportkedjan för att sätta samman kroppens energivaluta ATP.

En fettsyra som består av 16 kolatomer ger sammanlagt 131 ATP. För att aktivera fettförbränningen krävs dock en energisk investering på 2 ATP, så fettsyran ger netto 129 ATP. Från en glukosmolekyl får man ca 36 ATP. Eftersom glukos innehåller 6 kolatomer, ger den 6 ATP per kolatom. Fettsyran ger 8 ATP per kolatom. Fettsyror ger således mer energi, men till priset att man måste dra in mer syre från omvärlden. Det är därför det är jobbigare att springa med hjälp av fett.

Morgonlöpning

Jag tror nästan alla - åtminstone i början - tycker det är jobbigt att springa före frukost på morgonen. Men även om man inte är en så kallad morgonmänniska, kan man alltid skapa nya vanor. Den friheten har man som människa. För att lyckas med det är det viktigt att förbereda sig dagen innan och bestämma sig. Om man inte bestämmer sig, är risken stor att man aldrig gör det. De flesta lider av en illusion om att man är lite bättre i framtiden nångång, men den närmsta framtiden är mest sannolikt ungefär som nu. Det betyder att man måste starta nu.

Sömn styrs av vår dygnsrytm. Denna rytm reglerar vår fysiologi, som kroppstemperatur, blodtryck, vakenhet och metabolism. Forskning visar att det går att ställa om denna klocka, bl a genom att träna på morgonen och släppa in ljus i hjärnan. I en studie såg man att personer som tränar på morgonen, lär kroppen att vara mest redo för träning vid den tiden på dagen. Det betyder också att man helst bör vid träna samma tidpunkt som man brukar tävla, ifall man vill maximera sin prestation. Jag är inte riktigt så seriös. Jag springer bara morgonpass då jag är ledig och jag använder inte väckarklocka på helgen. Trots att jag använt väckarklocka i hela mitt liv, så startar alarm en stressrespons - kräldjurshjärnan reagerar som om en tiger ryter - och detta larm är dessutom associerad till stressiga morgnar och arbete. Det ska man inte känna på helgen. Vila och återhämtning är viktigt. Det är bättre att lägga sig i tid och ställa in sig - det funkar nästan alltid - på att vakna före ett visst klockslag.

Just nu är det härligt att springa på morgonen. Det blir allt ljusare, fåglarna kvittrar och man behöver inte alltför mycket kläder. Jag kliver upp, dricker lite vatten och sedan springer jag ut mot havet. Numer är mina celler ganska bra på att gräva färskt kol i fettdepåerna, slita isär dem och kasta in bränslet i mitokondrierna. Jag springer i lugnt tempo - om jag springer för fort kräver musklerna kolhydrater. Efter två timmar har jag andats ut drygt 150 gram fett i form av kol-, väte- och syreatomer. Jag lämnar tillbaka atomer som jag lånat en liten stund av universum. Mina förbrukade atomer får göra nytta någon annanstans i något av alla de kretslopp som snurrar runt i universum.

Av gammal vana

Igår gick jag helt fel. Efter förmiddagsfikat skulle jag gå till min plats, men jag hamnade på min gamla plats i det stora landskapet. Jag flyttade till ett mindre rum dagen innan, så det är ju lätt hänt. Jag kommer nog gå fel fler gånger. Efter tre år är vägen till min gamla plats en grundmurad vana. Nu måste jag tänka till och vika av till min nya plats på mitt nya rum.

Det mesta jag gör är av vana. Jag gör samma morgonrutin: rullar ur sängen, borstar tänderna, äter frukost, åker till jobbet. På jobbet går det mesta av rutin och jag tar samma väg hem som jag brukar. Sedan lagar vi mat och äter tillsammans. Och så följer kvällsaktiviteterna ungefär som de brukar och de avslutas med kvällsrutinen: tar fram morgondagens kläder, borstar tänderna, kryper ner i sängen och läser lite i en bok. I princip skulle jag kunna klara en hel dag på rutin utan att vara medveten om vad jag gör. Vanorna sparar massor av energi, men de kan också vara ett problem. Det finns ju dåliga vanor.

Men jag gick inte bara fel av gammal vana igår, jag återupptog en gammal vana också. Istället för att gå på gymmet så klev jag rakt in - lite av en slump - i ett yogapass med inslag av meditation. Jag kände mig starkare efter det. Det kanske blir en ny fredagsvana.

Mer om vanor i nytt inlägg på Hjärnfysikbloggen.

Om lycka och längdhopp

Häromdagen hoppade Michel Tornéus 8,30 meter i längdhopp och tog EM-guld. Årsbästa för män är 8,51. Sedan mitten av 1990-talet har årsbästa försämrats. Samma sak med tresteg och höjdhopp. Rekorden i teknikgrenarna står och stampar medan löparna blivit snabbare, från 100 meter till maraton. Vad beror det på? Carl Lewis hoppade nästan 9 meter på fart. Bolt borde kunna hoppa längre, kanske över tio meter.

Lewis och Powell

När Bolt springer som snabbast är han uppe i en hastighet på 12 m/s. Enligt fysikens rörelselagar borde han kunna hoppa kvadraten på hastigheten delat med gravitationen, vilket ger 14,68 meter. Men då tar man inte hänsyn till uthoppsvinkel, osv. Men fysiken visar hastighetens betydelse. Mike Powell sprang 11 m/s när han hoppade 8,95. Om man höjer den hastigheten till 12 m/s, borde Bolt åtminstone klara 10,5 meter. Varför gör han inte det? På 90-talet var längdhopp en kamp mellan Lewis och Powell. Alla kände till dem. Jag tror inte lika många vet vad de bästa heter numer. Det är inte samma heta kamp. Inte samma intresse och kanske därför ingen Bolt.

Nytt inlägg om lycka på Runners world

Jag skrev ett inlägg om lycka idag. Efter det kände jag mig lyckligare, för hjärnan är inte smartare än att den påverkas av det man gör. Här är inlägget:

Tio källor till lycka

Northug och tillskott

Skid-VM i Falun är slut. Det jag tyckte var intressantast var hur Petter genomförde femmilen. Han låg länge långt bak i fältet, såg trött och nonchalant ut. Men han hängde kvar, och på slutet började han klättra. Sen var han uppe och lagom till mållinjen var han förbi. Ingen slår honom i en spurt. Det verkar han och konkurrenterna övertygade om. 

Bild: Wikipedia

Northug sägs dricka stora mängder rödbetsjuice. Kan det ha fällt avgörandet? Jag tror inte det, även om Northug bara var 0,1 promille snabbare än tvåan. Elitidrottare gör allt för att kapa hundradelar, men jag tror Northug framför allt har ett enormt mentalt försprång. Tillskott kan ge lite hjälp på marginalen, men i slutändan vinner den som är starkast. Men bör även ha bra skidor. Det senare tycks jämna ut sig i långa loppet. Ibland går de lite bättre, ibland går de lite sämre.

För mig har det gått lite sämre på sistone. Influensavirus kan skapa mycket oreda i kroppen, men nu går det lite bättre. Nu återstår bara en torr hosta.

Idag prövade jag t o m benen lite försiktigt. Jag kände att det var rätt beslut att inte vara med på Stafettvasan i helgen.

I dagens inlägg på Runners World går jag igenom samtliga tillskott som har vetenskapligt stöd. Ett av dem är självklart rödbetsjuice. Ett annat tror jag alla tagit idag och det kanske är det bästa tillskottet alla kategorier.

Frisk men trött

Äntligen är jag kvitt influensan. Det var en jobbig vecka, med ont i kroppen, näsblod och feber. Hela familjen insjuknade, så nu är vi en ganska resistenta stam. Jag är frisk, men också trött och sliten och jag har fortfarande ganska djup hosta.

Jag har kastat in handduken till Stafettvasan. Det var svårt, för jag vet att det inte är så lätt att hitta ersättare i sista stund (men de hittade en hjälte som ställde upp:)). Det vore inte klokt att tävla nu, och det är på tiden att jag beter mig lika klokt som jag lär och predikar. Jag börjar träna så smått med en liten promenad i morgon. En promenad till och från jobbet, om de nu kommer ihåg mig och släpper in mig.

Idag skrev jag ett inlägg på RW om ett intervallprotokoll som verkar mycket lovande.