Träning förändrar hjärnan hos insulinresistenta personer

Forskarna Jarna Hannukainen och Kari Kalliokoski vid Åbo Universitet har undersökt hur högintensiv intervallträning förändrar hjärnan hos fysiskt inaktiva insulinresistenta personer med avseende på glukosmetabolism. I studien kom de fram till att endast två veckors högintensiv intervallträning minskade glukosmetabolism i hela hjärnan.

Tidigare studier har visat att hjärnans glukos- och fettsyraupptag ökar vid typ 2-diabetes och att glukosupptaget minskar efter viktminskning. Syftet med studien var att undersöka om en liknande effekt kan uppnås genom träning utan viktminskning.

Mekanismerna bakom de metabola förändringarna i hjärnan är dock okända. Under högintensiv intervallträning bildas det ketoner och laktat som hjärnan kan använda som energikälla. Eventuellt kan tillskottet av ketoner förklara det minskade upptaget av glukos.

Deltagarna i studien bestod män och kvinnor med typ 2-diabetes eller prediabetes (förstadium till diabetes). De delades upp i två olika träningsgrupper. En grupp körde högintensiv intervallträning och en grupp lugn konditionsträning. De tränade i två veckor, vilket blev sex träningstillfällen på träningscykel. Den högintensiva intervallträningen bestod av 30 sekunder max med 4 minuter vila däremellan. Det låter lättsamt att vila i 4 minuter, men det är fruktansvärt tufft att ge allt i 30 sek vid sex tillfällen.

”Båda träningsformerna förbättrade hela kroppens insulinkänslighet lika effektivt och sannolikt skulle vi ha sett en förändring även i hjärnans ämnesomsättning efter lugn träning om träningsperioden skulle ha varit längre. För att förbättra sin insulinkänslighet kan alla välja den träningsform de är mest bekväma med, vilket också motiverar folk att träna regelbundet”, säger Hannukainen i ett pressmeddelande (min översättning).

Norska intervaller är bäst

Häromdagen surfade jag runt på Trondheims universitets hemsida i samband med att jag skrev ett inlägg om en kalkylator för att beräkna VO2 max. Jag hittade mycket information om forskning, träning och hälsa, bl a blev jag påmind om en studie - som jag skrev om i våras - som visade att fyra minuters intensiv träning tre gånger i veckan räcker väldigt långt om man vill förbättra sin kondition. Sen räcker det med promenader resten av veckan om det viktigaste syftet med träningen är att förbättra sin hälsa.

12 minuter i veckan räcker långt
Det är en vedertagen uppfattning att det krävs flera timmar i veckan av träning för att förbättra hälsa och kondition. Det är också ett känt faktum att regelbunden träning förbättrar den maximala syreupptagningsförmågan (VO2 max), som används som indikator på fysisk kondition. Men hur mycket och hur intensivt man ska köra för att få den största möjliga nyttan återstår att fastställa. I studien jag nämnde fann norska forskare att det räcker med så lite som tre korta, högintensiva pass (HIT) per vecka för att förbättra hälsan rejält hos inaktiva män.

De norska forskarna mätte förändringar i VO2 max och i kardiovaskulära riskfaktorer hos 24 inaktiva män efter att de avslutat ett 10 veckor långt träningsprogram med tre intensiva pass i veckan. En grupp följde ett protokoll som tidigare har visat sig vara effektivt, och som består av fyra intensiva intervaller som körs i 4 minuter  (90 % av maxpuls) varvat med tre minuter aktiv återhämtning (70 % av maxpuls), också känt som 4x4 intervaller. Dessa 4x4-intervaller utvecklades för några år sedan av norska forskare verksamma på Trondheims universitet. Den andra gruppen följde ett protokoll som bestod av ett enda högintensivt pass (90 % av maxpuls) på 4 minuter.

Efter tio veckor ökade VO2 max med 10 % hos de som körde ett pass, medan 4x4-gruppen ökade sitt VO2 max med 13 %. Båda grupperna sänkte dessutom blodtrycket, men där såg man en lite större sänkning i gruppen som körde ett pass på fyra minuter tre gånger i veckan.

Det var en ganska liten studie och skillnaderna är inte signifikanta, vilket betyder att man inte kan dra alltför långtgående slutsatser om vilket protokoll - ett eller fyra intervall -  som är bäst (däremot är det signifikant att intervaller förbättrar VO2 max). Att göra någonting är i alla fall bra och man kommer förvånansvärt långt på 12 minuter i veckan. Det är en säker slutsats.

Effektivaste intervallerna
För att få reda på vilka intervaller som är bäst kan det vara en bra idé att gå igenom de studier som finns. Nyligen publicerades en sådan metaanalys där forskarna gick igenom 37 studier med olika typer av intervaller. Analysen visade att intervaller mellan 3-5 minuter är mest effektiva för att höja VO2 max. Den genomsnittliga ökningen var en halvliter syre per minut. Det stämmer med att man tidigare har sett att de allra kortaste intervallerna och de som ligger kring 4 minuter förbättrar prestationen allra mest (se diagram nedan). Vid 30 sekunder och 3-5 minuter byter kroppen energisystem och det leder till en tillfällig brist på energi, vilket aktiverar AMPK som triggar ökad mitokondriemassa, kapillärer, mm.

Trettio sekunder eller fyra minuter långa intervaller förbättrade cyklisternas tider på 40 km mest. Varje prick är en cyklist. Källa.

Det kanske är viktigt att framhålla att det handlar om genomsnitt, eftersom alla svarar olika på träning. En del blir världsmästare om de tränar 10 000 timmar, andra blir bara medelmåttor. Intervaller påverkar inte våra gener (men de kan påverka hur de uttrycks). En pygmé kan t ex aldrig ta sig till NBA hur mycket han än tränar. I studien såg man dock att intervaller som varade mellan 3 och 5 minuter gav varierande positiv effekt på alla försökspersoner, till skillnad från kortare intervaller som lämnade vissa utövare i samma form som innan.

Lite om 4 x 4 - intervaller
Det tycks alltså som att 4x4-intervaller är bäst. För snart sju år sedan publicerades en studie av Trondheims-forskarna Jan Hoff och Jan Helgerud som visade på fördelarna med dessa intervaller. Intervallerna ligger delvis bakom det norska skidundret, som t ex Marit Bjørgen som kanske är den mest kända utövaren. En del kallar t o m 4x4 för Marit Bjørgen-intervaller.

Marit Bjørgen kör 4x4-intervaller.

Man ska köra intervallerna med 10-20 slag under maxpuls (90-95 % av maxpulsen) i 4 minuter fyra gånger med tre minuter lätt löpning emellan (70 % av maxpuls). Enligt de norska forskarna förbättrar otränade och normaltränade personer som kör 4x4-pass sin syreupptagningsförmåga med 0,5 % per gång. För eliten (90 i VO2 max för män, 70 för kvinnor) krävs jämförelsevis 18 intervallpass på 14 dagar för att förbättra VO2 max med 4,5 %, dvs 0,25 % per gång. För att överhuvudtaget upprätthålla kapaciteten måste de köra minst tre pass i veckan. För normaltränade krävs dock bara ett pass i veckan för att bibehålla nivån. Varje pass därutöver ökar VO2 max.

Om man räknar med upp- och nedvarvning tar en omgång 4x4-intervaller ca 45 minuter.

4x4-minuters intervall, 90–95% av maxpuls med 3 min aktiv återhämtning. För varje intervall stiger pulsen och i sista är man över 90% större delen av tiden. 

Älglufs och kometer
Jag har testat flera olika typer av intervaller. Jag har kört tabata, 10-20-30, 70-20, tusingar, m m. Tabata passar när det är ont om tid och 10-20-30 när jag inte vill ta ihjäl mig. De intervaller som jag började med och som jag kört oftast är dock 4 x 4-intervaller. De intervallerna återkommer jag alltid till.

Jag har inte riktigt kommit igång med intervallträningen än efter min rekordlånga återhämtningsperiod. Än så länge kör jag bara intervallpass på onsdagarna: en omgång tabata med burpees och 2 x 8 älglufsningar i backe. Men idag körde jag norska älglufs och norska 4x4-intervaller i kombination på Vårdkasberget. Det var ganska varmt och den lågt liggande solen kastade vassa strålar mellan träden och grenarna. Vintern känns avlägsen …

Kometen ISON närmar sig just nu solen med en hastighet kring 200 000 km/h, dvs 5,5 mil per sekund eller Stockholm-Sundsvall på 6 sekunder. Foto: NASA

Nästa vecka ska jag försöka köra älglufs innan soluppgången. Då kanske jag kan se ”århundradets komet” ISON (C/2012 S1) med blotta ögat i sydost. Svansen är längre än jordens omkrets. Det ska tydligen vara möjligt att se den före den 20 november. Om kometen sedan överlever sitt kast runt solen kan man se den på nytt runt den 10 december. Man får inte så många chanser att se en komet under en livstid. Jag tror bara jag sett en (Halebop 1997) tidigare. Kometer kastar sig in från det moln av rester från solens bildande som omger utkanterna av solsystemet. Det påminner oss om att rymden är obegripligt stor och vi oändligt små.

Det finns en del kometer som återvänder med intervall på 100 000 år. De ser likadana ut, men vi har förändrats en hel del under den tidsperioden. Hur det ser ut på jorden nästa gång kan man inte ens göra sig en bild av. Kometerna lär fortsätta rusa runt solen i tusenårsintervaller så länge solsystemet existerar obekymrade om problem som en gång existerade i ett litet hörn av universum - som t ex vilken typ av intervaller som var bäst :)


edit: 2015 kom en studie som visade att 8 min långa intervaller kan vara ännu bättre för att träna uthållighe, se  http://hjarnfysik.blogspot.com/2015/10/ar-langa-intervaller-battre-4-x-4.html

Man kommer långt på fyra minuter

Tiden är den viktigaste resursen. Alla val vi gör konkurrerar om samma resurs: tiden. Alla har 24 timmar per dygn, men vi spenderar timmarna olika. Sett ur detta ekonomiska perspektiv är tiden löpningens största kostnad, åtminstone om man tänker kortsiktigt. På lång sikt får man mycket mer tid tillbaka. Att träna regelbundet är den i särklass bästa investeringen. Varje svettig timma ger minst fem gånger så många friska timmar tillbaka och risken är minimal.

Högintensiv träning
Eftersom vi lever i ett samhälle byggt på tidsbrist, så har olika sorters effektiv, högintensiv träning (HIIT) uppmärksammats mycket på sistone. I en ny norsk studie undersökte man ännu en aspekt av högintensiv träning. Resultatet tyder på att åtminstone otränade personer kanske kan komma undan med mindre träning, kanske så lite som en kvart i veckan.

I studien ingick 26 män i åldrarna 35 till 45 år. De var alla otränade men friska, med ett BMI runt 25-30. Ingen av deltagarna hade tränat regelbundet på minst två år. De delades upp i två grupper med olika träningsupplägg som utfördes tre gånger per vecka under tio veckor. Den första gruppen körde fyra minuter av intensiv träning med 90 procent av maxpuls fyra gånger, varvat med tre minuter aktiv återhämtning med 70 procent av maxpuls (4-AIT). Det kallas 4 x 4 och är en intervallform som man sedan tidigare vet är en mycket effektiv form av träning. Den andra gruppen körde endast ett intensivt fyra minuter långt pass med 90 procent av maxpuls (1-AIT).

Övningarna bestod av promenader, joggning, eller löpning på ett lutande löpband. När man kör 90 procent av maxpulsen andas man hårt och man orkar inte föra ett samtal.

Alla blev bättre
Efter tio veckor hade båda grupperna ökat sin maximala syreupptagnings-förmåga, grupp 4-AIT med 13 procent och grupp 1-AIT med 10 procent. Båda grupperna sänkte sin syrekostnad under löpning och uppnådde en betydande sänkning av pulsen under submaximal arbetsbelastning. Alla deltagare sänkte också blodtrycket och minskade sitt fasteglukos.

4-AIT ökade VO2Max med 13% och 1-AIT med 10% (A). Slagvolymen ökade med 15 resp 14 % (B). Löpekonomin förbättrades med 13 resp 14% (C).

Den största skillnaden mellan grupperna var att 4-AIT, som körde 4 x 4, sänkte nivåerna på både kolesterol och kroppsfett betydligt mer än andra gruppen.

Alldeles för få tränar tillräckligt mycket. Men fler kanske skulle träna om de visste hur lite som krävs för att komma väldigt långt. Den norska studien visar att det krävs mindre än en timme i veckan för att förbättra kondition och hälsa. Den visar också att man kommer väldigt långt på mindre än en kvart i veckan. De otränade deltagarna som sprang allt vad de kunde i fyra minuter, tre gånger på en vecka, förbättrade sina värden rejält. Inte lika mycket som de som körde 4 x 4, men om man räknar i tid så var deras träning effektivare. Alla har tolv minuter över. Dessutom är det inte särskilt plågsamt att springa en gång, jämfört med att plåga sig fyra gånger.

Den första kvarten
Korta, intensiva pass ger mycket. Men de är inte gratis. Jag springer hellre långa pass, än intensiva tabataintervaller. Ju kortare, desto jobbigare. Det är tidseffektivt, men det är inget jag ser fram emot. Efteråt är det skönt, men man vill ju gärna att det ska vara skönt före också. De enda intervaller som känns bra är 10-20-30 och långa intervaller. Alla andra är plågsamma, men om jag har ett mål - som en tävling på en kortare distans - då är det trots allt ganska lätt att motivera sig.

Det nya iden här studien är kanske inte att korta, intensiva intervaller är givande, utan att man kommer väldigt långt även med lite. För 70 procent av mänskligheten är det goda nyheter. Man måste inte träna i fem timmar i veckan eller springa intervaller, man förbättrar en rad hälsomarkörer bara genom att springa så fort man orkar i fyra minuter varannan dag.

Det kommer säkert fler studier framöver. Var går gränsen? Hur stora förbättringar får man av att springa en gång i en minut tre gånger i veckan, jämfört med 5 timmar löpning eller 4 x 1 minut intensiv löpning 3 gånger i veckan? Snart kanske det finns en matris med tider, repetitioner och intensitet, men varje individ svarar olika på träning och en matris kan bara ge vägledning, inte några sanna svar.

Tid är allt som finns
Människor är inte utvecklade för specialisering, utan för att vara bra på lite av varje. Jag vill köra både långa pass och intensiva pass. De ger olika saker, både mentalt och fysiskt. Intervallerna gör mig stryktålig på ett lite annat sätt än ett tre timmar långt löppass. Men långa pass ger så mycket mer. De är en upplevelse och de ger en annan form av uthållighet. De kanske inte är särskilt tidseffektiva, men när man gör något man gillar har man all tid i världen.

I form på åtta minuter

Jag läste nyligen en intressant vetenskaplig artikel skriven av Brett Klika och Chris Jordan som båda är verksamma på Human Performance Institute i Orlando, Florida. Enligt författarna kan vetenskapligt baserad, högintensiv cirkelträning, som kombinerar styrketräning och kondition, ge samma hälso- och konditionseffekter som långa löppass på bara åtta minuter. Det passar mig perfekt under sommaren när gymmet är långt borta. Allt som krävs är den egna kroppen, en stol och en vägg. Jag brukar för det mesta ha med mig min egen kropp och en stol och en vägg är ju inte alltför svårt att hitta. Det är enkelt och jag gillar det som är enkelt.

Studien handlade om "högintensiv cirkelträning (HICT) med kroppsvikten som motstånd," som "kombinerar konditions- och styrketräning i en enda uppsättning övningar som varar i ca 7 [jag får det till närmare 8 minuter...] minuter som personer kan upprepa 2 till 3 gånger, beroende på hur mycket tid de har. "

Kort och intensivt
På sista tiden har det kommit flera studier som visar att korta, intensiva pass (som tabataintervaller och 10-20-30-intervaller) är oerhört effektiva och dessutom ger de stora hälsoeffekter. Det är dock sällan studier ger praktisk vägledning som denna studie. Författarna har valt ut tolv effektiva övningar. Man ska köra dem ganska hårt i 30 sekunder med 10 sekunder vila emellan. Det är kort, men jobbigt. På en skala mellan 1 och 10 ska det kännas som minst en 8. Ingenting är gratis, inte när det gäller träning i alla fall.

Man ska arbeta nära sin maximala kapacitet, vilket studier visar ger molekylära förändringar i muskler, förändringar som är jämförbara med flera timmars löpning eller cykling. Författarna skriver att ”högintensiv träning kan vara ett snabbt och effektivt sätt att gå ner i vikt och tappa kroppsfett och det finns aeroba och metabola fördelar i upp till 72 timmar. Högintensiv träning kan öka en individs syreupptagningsförmåga, förbättra hjärthälsa och minska insulinresistens".

Vetenskaplig cirkelträning
Ordningen på övningarna är uttänkt så att de ska ge en perfekt växling mellan de stora musklerna i överkroppen och underkroppen och även mellan konditionskrävande och mindre konditionskrävande övningar. Det ger musklerna tid att återhämta sig. Man måste därför alltid köra övningarna i den ordning som bilden (och videon nedan) visar. Övningarna ska köras i vardera 30 sekunder, vilket betyder ungefär 15 till 20 repetitioner, följt av inte mer än 10 sekunder vila emellan.

Källa: ACSM'S Health and Fitness Journal

1. Sprattelgubbe (hela kroppen)
2. Jägarvila (underkroppen)
3. Armhävningar (överkroppen)
4. Bukböj (core)
5. Step up på stol (hela kroppen)
6. Knäböj (underkroppen)
7. Tricepspress (överkroppen)
8. Plankan (core)
9. Höga knän / spring på plats (hela kroppen)
10. Utfallssteg (underkroppen)
11. Armhävning och rotation (överkroppen)
12. Sidoplankan (core)

Bra sommarträning
För de som löptränar 2-4 gånger i veckan kan det vara en bra idé att lägga in 1-2 cirkelpass i veckan. Löpare behöver bygga upp en stabil muskelkorsett för att skydda sig mot skador på lång sikt. Jag testade programmet idag och det kändes bra. Jag körde två omgångar och blev rejält trött och svettig. Jag kommer att köra cirkelträning 1-2 gånger i veckan under sommaren. Det blir 3 x 8 min för min del med några minuters vila mellan omgångarna. Jag följer programmet men jag kanske byter ut stolen mot en stubbe och väggen mot ett träd. Kroppen duger dock som den är. Senare kanske jag lägger in lite andra övningar som burpees för att få lite variation. De som vill ha hjälp med tidtagning och vad som ska göras kan titta på den drygt åtta minuter långa videon nedan som gjorts med utgångspunkt från artikeln.

Om du har en mobil enhet som inte visar flash kan du se videon här istället