Runners World - Den bästa löpningen för ryggen

Sannolikheten att du har, har haft eller kommer att drabbas av ryggsmärta är omkring 75 procent. Inget annat ryggradsdjur är lika hårt drabbat av ryggsmärta som människan, kanske för att människan inte längre lever som ett ryggradsdjur.

Foto:Daoud Abismail / Unsplash 

Bättre ryggrad med löpning

Blir ryggraden bättre eller sämre av löpning? Sedan årtionden tillbaka har svaret varit sämre, men för något år sedan testade forskare vid Deakin University i Australien om det påståendet stämmer. De delade in 79 personer i tre grupper: en grupp som sprang 50 km/v, en grupp som sprang mellan 25-40 km/v och en kontrollgrupp som inte sprang.

Det visade sig att broskskivorna hos löparna ...

Läs fortsättningen här.

Ardi - den första förmänniskan

Hur blev apan människa? En upptäckt i början av 2000-talet av ett homonin-skelett som kom att kallas Ardi har gett nya ledtrådar. 

Ardi

Ardi påminde om en apa och hennes hjärna var ungefär lika stor som en schimpanshjärna. Varför är hon då inte en apa? Det starkaste beviset för det är att hon sannolikt gick på två ben. Tvåbenthet är extremt sällsynt i djurriket. Apor reser sig ibland på två ben, men bara korta stunder. 

Ardis skelett visar på anpassningar som visar att hon är ”på väg” att utvecklas till en människa, men det betyder inte att hon var outvecklad. Hon var perfekt anpassad till sin miljö. Ardi tillhörde en art som levde sitt liv både på marken och i träden. En ”felande länk”, som man sa förr. Men det finns inga felaktiga länkar, utan bara en enda lång kedja av färdiga länkar. 

Ardis bäcken

Schimpanser svänger från sida till sida när de går. Människor svajar dock inte i nyktert tillstånd, utan vår bål rör sig rakt och energin används till att driva kroppen framåt, inte till att stabilisera bålen. Denna stabilisering beror till stor del på en förändring av bäckenet som förändrats i sidled för att underlätta tvåbent gång. 

Schimpansernas bäcken är riktade bakåt. De kan inte stå på ett ben som de flesta människor kan. Vi har muskler vid höften som kan balansera kroppen ovanpå ett ben i taget när vi går. En schimpans kan bara balansera kroppen genom att luta åt andra hållet - det är därför de svajar så lustigt när de vinglar fram på två ben. 

Ardis skelettrester visar att hennes bäcken liknade vårt, därmed är det troligt att hon gick ungefär som vi. Andra skelett från tidigare arter bekräftar att de första homininerna troligtvis hade en gångart som påminde om vår. 

Fyrfota djur har en konkav ryggrad. Det har schimpanser också och när de reser sig upp på två ben lutar de framåt med kroppen en aning framför höften. Människans ryggrad har dock två böjar, en längs ner och en längst upp - som ett spegelvänt s. 

Människan har fler kotor på den nedre ländryggen. Du har fem kotor, medan schimpanser har tre eller fyra kotor. Kotorna i ländryggen är dessutom kilformade så att de håller ihop och stabiliserar varandra som ett valv. Kilformen gör så att ryggraden svänger in just över bäckenet och placerar bålen ovanför bäckenet. I den övre delen av ryggraden finns en likadan sväng som flyttar nacken nedåt istället för bakåt. Det är en perfekt anpassning till ett liv som jägare och samlare, men inte för bönder eller kontorsarbetare som kröker rygg. Ardis bäcken tyder också på en s-formad ryggrad.

Energieffektiva löpare

Längst ner på kroppen finns en rad viktiga anpassningar som skiljer människan från apor. När du går landar du på hälen och valvet under foten trycks ihop och ger dig skjuts i avstampet. Ardis tår kunde böjas som människotår, vilket inte en schimpans kan. Men hennes fötter var också kraftiga med en stortå som kunde gripa tag i grenar. Benen var kortare och en aning böjda, vilket underlättade klättring. Men Ardi var inte en apa och hon var inte en människa. Hon var en Ardipithecus ramidus, en art med ett ben i trädet och ett ben på marken. 

Ardipithecus ramidus

Varför utvecklades Ardi och homininerna mot tvåbenthet? För att frigöra händerna? Kanske, men det dröjde lång tid innan händerna kom till användning. Tyrannosaurus Rex hade också armar men kunde varken göra en armhävning eller hantera en hammare. Det kan inte kängurur heller. Det är troligare att det fanns ett urvalstryck att spara energi. Klimatet tvingade homininerna att gå längre för att leta mat. Att ta sig fram på två ben är fyra gånger effektivare än att ta sig fram på fyra ben.

Utveckling och  avveckling

Variation leder till utveckling. En del schimpanser har tre kotor, andra fyra kotor och några till och med fem kotor. Om en ländrygg med fem kotor ger en individ en liten fördel, då sprider sig denna egenskap snabbt i genpoolen. Detsamma gäller bäcken, fötter och huvudets form. En fördel på någon procent, ger effekt på sikt. Med tiden stärktes fötterna med stabila valv och hälsenorna förlängdes. Tårna som tidigare greppat om grenar krympte. 

Som vandrare och löpare är foten lika viktig för människan som fenorna för en späckhuggare eller vingarna för en fiskmås. En fot har 20 muskler, 26 ben, 80 senor och ligament. Det tog miljoner år att bygga om en fot för klättring till en fot för löpning, och nu är det foten du möter naturen med. Det är fötterna som driver dig framåt.

Fenorna på späckhuggare som lever i fångenskap kollapsar och hänger över ryggen. De behöver inte använda fenorna för att leta mat i havsdjupen. På samma sätt har människans fötter kollapsat. De används för lite. Fötter ser inte längre ut som fötter.

Själv springer jag gärna barfota eller i löparsandaler. Det känns bra och jag är van vid det. Men på vintern kör jag dubbat.

Hjärtat är gjort för löpning - Runners World

När människan blev löpare ändrades inte bara hjärnan utan också hjärtat. Det är stor skillnad mellan ett aphjärta och ett människohjärta. Ditt hjärta har en form som är anpassad till löpning och promenader. Om inte hjärtat får den träning det är anpassad till, finns det risk att ditt hjärta återgår till sin tidigare ap-form, vilket har en rad negativa effekter på hjärtats långsiktiga hälsa. 

Hjärtats formbarhet

Hjärtan är formbara. De förändras som svar på användning. Som löpare blir din hjärtmuskel allt starkare ju mer du springer. 

Bild av Stefan Keller från Pixabay

I en ny studie gick forskarna djupare och undersökte hur hjärtats formbarhet påverkat människans utveckling som art och vad den processen betyder för hjärthälsan idag. De jämförde hjärtan hos människor samt hos människans kusiner schimpanser och gorillor. Schimpanser och gorillor är relativt orörliga. De går högst några kilometer ...

Läs fortsättningen här.

Hjärnfysikbloggen - Löpningen finns i ditt DNA

Många börjar att springa för hälsans skull, sedan fortsätter de springa av lust. Det är härligt att springa. De som inte springer förstår inte riktigt poängen med att springa, men den där lusten att springa finns nedärvt i människans DNA. Långt innan människan blev människa var löpning en genetisk drivkraft i mänsklighetens utveckling. Alla som vill kan hitta tillbaka till den där urgamla lusten. Det finns en poäng ...

Läs mer.

Hjärnfysikbloggen: Löpning räddar ryggen

Du vet nog hur viktigt det är att din rygg fungerar. Om du inte vet det, lär du snart få veta det. De flesta får problem - eller har någon närstående som får problem - med ryggen. Varför är det så? Jo, människans ryggrad är ganska speciell. Vi ingår i stammen ryggsträngdjur som också innefattar ryggradsdjuren. Till skillnad från de övriga ryggradsdjuren är dock vår ryggrad vertikal.

En fisk på två ben
Ryggraden formades i havet för miljontals år sedan. Fiskar har en ryggrad som sträcker sig som en rak central axel genom hela kroppen. När fiskarna kravlade upp på land utvecklades ryggraden till en båge att fästa fast inälvorna på. De första ...

Läs fortsättningen på Hjärnfysikbloggen.

Löpning skyddar mot artros

Många tror att löpning är skadligt för knäna. Det sägs att brosket slits ner och att man utvecklar artros. Stämmer det verkligen? Var fjärde person över 45 år drabbas av artros. Artros är en sjukdom som framförallt sitter i ledbrosket, oftast i knän och höfter. Eftersom brosk inte har någon blodförsörjning, är det ledvätskan som står för näringstillförseln. När brosket komprimeras och expanderas sugs ledvätska in och ut ur brosket som om det vore en tvättsvamp; därmed ligger det nära till hand att anta att aktiviteter som löpning borde vara ett bra sätt att förebygga och motverka artros på. Detta antagande bekräftas i tre nya studier som visar att personer med artros bör fortsätta träna och att löpning dessutom minskar risken att utveckla artros.

Benen inom oss
När du föreställer dig ett skelett, ser du sannolikt något torrt och dött - förmodligen för att du aldrig sett ett levande skelett. På insidan av alla ryggradsdjur finns dock ett livs levande skelett och det består av både levande och ickelevande material. Benmassan utgör den levande ...

Läs mer ...

Löpning, skelett och artros

Astronauter som befunnit sig länge i rymden drabbas av ”jordsjuka” när de kommer tillbaka till jorden. De kan inte gå själva. Deras muskler och benstomme har anpassats till ett liv i viktlöshet och de måste gradvis bygga upp styrkan igen så att de kan stå upp.

Många jordbor är också ”jordsjuka”, eftersom vi - om vi vill - kan leva ett nästan viktlöst, ojordat liv: åka bil, ta rulltrappan, hissen och sitta på stolar. Skelettet finns för att bära upp oss och motverka gravitationen, men om det inte bär så brister det till slut.

För några decennier sedan belastades skelettet mer än idag. Benstommen stressades från barndom till ålderdom. Man vet att ben som utsätts för plötslig stress blir starkare och ökar sin massa. Men hur mycket stress behövs det?

Nytt skelett på tio år
De flesta tänker sig nog skelett som något torrt, vitt och dött, kanske för att vi bara ser avklädda, hålögda, döda skelett. Det är svårt att se ett levande skelett. Till skillnad från insekter har vi ju skelettet inuti kroppen. Men skelettet lever, det är fullt med blodkärl och har både levande och ickelevande material. Den levande delen består av osteoblaster, som bygger ...

Läs mer ...

Löpning och överbelastningsskador

Jag tror mitt viktigaste mål med löpningen är att kunna springa långt och fort utan att bli skadad. Första gången jag sprang Swiss alpine överbelastade jag ett knä och det vill jag inte drabbas av igen. En och annan akut skada är dock inte så mycket att göra åt. Akuta skador beror ofta på slumpen eller på att man är ouppmärksam och trött. I tisdags ramlade jag t ex när jag sprang backintervaller med jobbgänget. Det blev bara lite skrapsår och jag kunde fortsätta springa. Hade jag landat på knät eller huvudet, hade det förmodligen blivit lite längre vila.

Vi styrs av fysikens lagar
Idrottsskador brukar delas in i akuta skador och överbelastningsskador. En akut skada är oftast resultatet av en plötslig händelse, som i mitt fall. Överbelastningsskador är mer diffusa och brukar inträffa med tiden. Orsaken är ofta långvarig, monoton belastning utan återhämtning. Att skador överhuvudtaget inträffar beror på att människan är en kropp och att alla kroppar följer Newtons tre rörelselagar. Jag tycker om att gå till botten med saker och ting och därför börjar jag med fysiken.

Newtons första rörelselag: Varje kropp förblir i vila eller rör sig i en rät linje tills den utsätts för en annan kraft.

Newtons andra rörelselag: Den kraft som verkar på en kropp är proportionell mot kroppens massa och mot kroppens acceleration.

Newtons tredje rörelselag: Två kroppar påverkar alltid varandra med lika stora men motriktade krafter. Om föremålet A utsätter föremålet B för en viss kraft kommer B att utsätta A för samma kraft men riktad åt motsatt håll.

Dessa lagar styrde universum tills Albert Einstein gjorde världen relativ och Niels Bohr m fl. gjorde den nästan obegriplig. Men eftersom vi är långsamma och ganska stora, faller vi genom världen enligt klassisk fysik. Tyvärr, för det hade varit intressant att springa ikapp med tiden och att vara på flera ställen samtidigt.

Isaac Newton och hans Principia.

Kroppen mot jorden
Enligt den första rörelselagen rör sig en människokropp rakt fram tills den blir hindrad av något, som
t ex uppförsbackar, motvindar eller lyktstolpar. Backar och vind gör oss utmattade, vilket på sikt kan leda till överbelastningsskador. Lyktstolpar leder oftast till en akut skada.

Den andra rörelselagen säger att kraft är lika med massa gånger acceleration. Ju tyngre kropp, desto mer kraft utsätts kroppen för. Knän bär en stor del av kroppens massa och de utsätts för rejäl belastning, inte minst när man rusar nedför ett berg. När vi ökar farten, ökar kraften. Det är acceleration. Om en otränad person plötsligt börjar köra intervaller ett par gånger i veckan, leder denna ovana acceleration förr eller senare till skador.

Den tredje rörelselagen säger att varje gång jag träffar marken med min fot, träffar marken mig med samma kraft.

Under ett ultralopp får jag många slag av jorden. Varje gång foten slår i marken slår jorden tillbaka med en kraft som är 2-3 gånger större än min kroppsvikt. Jorden får sig också en liten käftsmäll, men eftersom jordens massa är 10^23 gånger större än min massa, så ger jag knappast upphov till några krusningar på havsytan.

Kroppen är mest kollagen
Den mänskliga kroppen har en enorm förmåga att anpassa sig till fysisk stress. Faktum är att våra kroppar inte överlever utan stress. Ben, muskler, senor och ligament bli starkare och mer funktionella genom kroppens ombyggnadsprocesser som innefattar både nedbrytning och uppbyggnad av vävnad. Om nedbrytningen är snabbare än uppbyggnaden, uppstår överbelastningsskador. Det beror på att man tränat mycket, sprungit fort eller kört hårt, utan att låta kroppen få tillräcklig tid att anpassa sig till ökad belastning.

Kroppens vävnader är i första hand uppbyggda av proteinet kollagen. Kollagen är oerhört anpassningsbart och är uppbyggt på olika sätt i kroppen för olika ändamål. Det har nästan samma dragstyrka som stål, samtidigt är det flexibelt. Det är strukturen på kollagenfibrerna som ger den olika egenskaper. Kollagenfibrerna kan vara uppbyggda för att ge kraft, spänning, elasticitet, kompression, eller någon kombination av allt detta. När friska kollagenfibrer löper parallellt med varandra i samma linjära riktning, ger de varandra en oerhörd kraft. Ett ensamt strå ger inte mycket kraft, men en tjock bunt av strån i linje med varandra ger kraft. Denna uppbyggnad gör det möjligt för bindvävnaden att hantera de otroligt starka krafter som en löpare utsätter sig för. Under ett ultralopp utsätter jag min kropp för en kraft motsvarande 3000 elefanter.

Hel kollagen till vänster och skadad till höger. Källa.

Jag fångar upp en stor del av jordens motkraft genom att lagra rörelseenergi i senan under fotvalvet och i hälsenan. Foten plattas till och vid avstamp frigörs denna energi och jag kastas iväg. Denna gummibandsmekanism gör oss människor till effektiva löpare. Men om jag ökar belastningen genom att springa mer och fortare och låter bli att återhämta mig, så att vävnaden inte får tid att anpassa sig, ökar risken för små mikroskador i vävnaden. Sådana mikroskador gör vävnaden svagare. Den sträcks inte ut lika bra. Fibrerna ligger inte längre i långa fina rader, utan går kors och tvärs. Gör det riktigt ont kan man känna att vävnaden är tjockare. Det beror på ärrbildning.

Barfota och framfota
I början av 2010 kom en studie som visade att framfotalöpare utsatte foten för en mycket mindre maxkraft än löpare som landade på hälen. Hällandare utsattes för en plötslig kraft, som sedan minskade när foten plattades ut och sedan ökade igen. Hos framfotalöpare skedde en mer naturlig stötdämpning, där foten landar lite på utsidan och sedan vrider sig och plattas ut innan den skjuter ifrån med den kraftiga stortån.

Bild från Lieberman 2010.

Barfotalöpare landar oftast på framfoten eftersom det gör för ont att landa på hälen. Kruxet är att de som sprungit länge i dämpade skor och vant sig vid att landa på hälen, riskerar att utsätta vävnaden för kraftig belastning om de har för bråttom. Alla som ändrar löpsteg känner det i vaden, eftersom hälsenan måste sträckas ut lite mer och det gäller att man låter övergången ta tid.

Bilden nedan visar risken med hällandning, att man sätter ned foten för långt fram. Dels riktas kraften bakåt, dels går kraften längre upp mot knä och rygg. Springer man barfota - och tar lika många steg och springer lika fort - slår samma kraft upp i kroppen, men den fångas upp i senor och vävnad i fot och vad. Kraften är dessutom riktad framåt. När man börjar springa ska man luta sig framåt som om man ska kyssa någon (se denna otroliga löparvideo!) och sedan bibehålla den lutningen (men inte överdrivet så att man böjer sig).

Alla överbelastningsskador beror på att man gör något för länge, för intensivt eller med för hög frekvens - alternativt någon kombination av dessa - i förhållande till sin egen kropps anpassningar. Om man kämpar sig genom smärta varje dag slutar det ofta med att man tvingas till ofrivillig vila Det är det inte värt. Däremot är det värt att lyssna på hjärnans signaler om kroppens status och att följa regeln om 10 procent, d v s att inte öka träningen med mer än 10 procent per vecka.

Bästa rehabiliteringen
Många framfotalöpare som fått problem med hälsenorna, har fått diagnosen hälseneinflammation (tendinitis). Sedan flera år vet man dock att det oftast inte rör sig om inflammation - man hittar t ex inga inflammatoriska markörer - utan om skadat kollagen p g a överbelastning. Det tar upp till 100 dagar att bygga upp nytt kollagen, men mildare skador kan bli bättre på 2-4 veckor.

Det finns dock några saker man kan göra när man har känning av överbelastning. Man kan stretcha den skadade vävnaden om den är för kort. Enligt ny forskning krävs det att man stretchar vävnaden i 3-5 minuter (inte 30 sekunder), 4-6 dagar i veckan under 12 veckor. Om man har problem med hälsenorna, ska man träna excentriska hällyft. I en randomiserad studie såg man att excentriska hällyft (3 x 15, 2 gånger per dag i 12 veckor), åtgärdade de flesta patienter med hälseneproblem (bild på övning här). Det gör ont, och många tycker att det är konstigt att man ska bota det skadade med samma rörelse som gav upphov till skada och att det ska göra ont, men hälsenan måste lära sig klara den belastning som orsakade skadan och bevisligen fungerar det.

Belasta skelettet varje dag

Astronauter som befunnit sig länge i rymden drabbas av ”jordsjuka” när de kommer tillbaka till jorden. De kan inte gå själva. Deras muskler och benstomme har anpassats till ett liv i viktlöshet och de måste gradvis bygga upp styrkan igen så att de kan stå upp.

Många jordbor är också ”jordsjuka”, eftersom vi - om vi vill - kan leva ett nästan viktlöst, ojordat liv: åka bil, ta rulltrappor, hissar, sitta på stolar och ligga framför teven. Skelettet finns för att bära upp oss och motverka gravitationen, men om det inte bär så brister det till slut.

För några decennier sedan belastades skelettet mer än idag. Benstommen stressades från barndom till ålderdom. Man vet att ben som utsätts för plötslig stress blir starkare och ökar sin massa. Men hur mycket stress behövs det? Räcker det med en promenad? När man läser hälsoråd så sägs det att en promenad räcker för hälsan. Men då tänkte man inte på benstommen. Den behöver utsättas för mer stress än så.

Nytt skelett på tio år
De flesta tänker sig nog skelett som något torrt, vitt och dött, kanske för att vi bara ser avklädda, hålögda, döda skelett. Det är svårt att se ett levande skelett. Till skillnad från insekter och krabbor har vi ju skelettet inuti kroppen och inte utanpå. De mänskliga skeletten är oftast täckta med skinn och vävnad. Men skelettet lever, det är fullt med blodkärl och har både levande och ickelevande material. Den levande delen består av osteoblaster, som bygger upp benmassa, och osteklaster, som bryter ned benmassa. Den ickelevande delen består av mineraler. Hos en frisk människa omsätts ungefär 10 % av skelettet under ett år (vi ömsar således skelett på ca 10 år). Det viktiga är balansen mellan upp- och nedbrytande krafter. Detta samspel styrs bl a av vitaminer (A,D,K), hormoner och fysisk belastning och det kanske är den fysiska belastningen som man kan påverka mest.

Ju mer hopp desto mer hopp
I en ny studie utrustade forskare några ungdomar med en aktivitetsmätare och mätte samtidigt bentätheten i deras höfter. En vecka senare, läste man av mätarna för att kontrollera vilka G-krafter som ungdomarna blivit utsatta för. De som upplevt effekterna av 4,2 G eller högre hade kraftigare höftben än övriga. För att komma upp i dessa krafter krävs löpning i tempo under 6:15/km eller hopp upp och ned från en minst 35 cm hög låda.

När samma forskare utrustade 20 kvinnor över 60 år med samma mätare och lät dem köra ett träningspass, fann man att ingen av kvinnorna kom i närheten av 4 G. Det högsta värdet var knappt 2,1 G. De flesta låg alltså långt under hälften av de krafter som tycks krävas för att bygga nytt ben, trots att de tränade ganska hårt.

Unga och friska personer bör hoppa och springa om de vill ha en frisk benstomme. Forskarna tycker att man bör hoppa upp och ned från en låda 35 cm eller högre. Man kan också hoppa rakt upp och ner på plats. En studie av andra forskare som publicerades i januari visade att kvinnor mellan 25 och 50 som hoppade minst 10 gånger två gånger om dagen, med 30 sekunder mellan varje hopp, signifikant ökade tätheten i höftbenen. En annan grupp som hoppade 20 gånger per dag ökade tätheten ännu mer, så ju mer desto bättre. Benstommen lever på hoppet och om vi inte hoppar och stressar skelettet kan det gå så långt att vi inte kan göra de övningar som stärker skelettet: ett slags moment 22.

Bra för löpningen också
Hoppövningar förbättrar benstommen på lång sikt, på kort sikt sker neuromuskelära anpassningar. Det sker genom att man aktiverar stretch-shortening-cykeln, alltså övergången mellan två olika typer av muskelsammandragningar som kan kallas en gummibandseffekt. När foten landar på marken förlängs benens muskler. Denna förlängning fångar upp energi från landningen, ungefär som ett gummiband laddar energi när man spänner det. När man sedan släpper gummibandet fjädrar det tillbaka och muskler och senor förkortas med en koncentrisk rörelse. Denna effekt är oerhört viktig när man springer.

Löpningen blir effektivare ju kortare tid det går mellan dessa muskelsammandragningar. Det är den gummibandseffekten som man kan se när ett barn hoppar hopprep. De studsar nästan utan att använda någon kraft, ser det ut som. Frekvensen är ungefär 180 hopp i minuten, samma frekvens som sägs vara optimal vid löpning.

Just innan foten slår i marken spänns musklerna i benet. Denna preaktivering av musklerna ökar styvheten i benet. En styv muskel kan lagra mer energi och ge tillbaka den mer effektivt än en slapp muskel. Preaktivering skyddar också mot skador. Tiden med markkontakt blir mycket kortare. I en studie såg man att hoppövningar förbättrade preaktivering, vilket gav 8 % kortare markkontakt. Om man däremot stretchar en muskel innan löpning gör man gummibanden i benet slappare.

Att springa är egentligen att hoppa på ett ben i taget, men jag tror det är bra med lite extra hoppövningar. Just nu hoppar jag mellan långa, aeroba, lugna pass och korta, intensiva anaeroba 4x4-intervaller. Jag brukar springa drygt 20 km på söndagarna, men jag måste köra några längre pass också. Det är snart dags för Jättelångt, 68 km längs Roslagsleden - ett lagom långt ultralopp innan Swiss Alpine. Hoppas jag inte behöver orientera alltför mycket bara. Jag har haft en tendens att springa fel på sistone :P

PS: Jag har fått några frågor om bantingspillret Meratrim som enligt studier tycks fungera bra. Jag tror inte det går att köpa i Sverige men det finns att köpa i USA. Jag antar att det är ok att beställa hälsokost från andra länder? Amazon känns tryggt.

Amazon

Jag är fortfarande osponsrad, men nyfiken. Kul om någon hör av sig som testar:)

Ny kroppsdel funnen

Rubriken på det här inlägget låter som hämtad från en kvällstidning, men det handlar inte om någon kroppsdel som hittats i en flod utan i människans knä. För några veckor sedan kunde man läsa att några belgiska kirurger hittat ett tidigare okänt ligament i knät. Det var svårt att tro, men om andra forskare kan bekräfta upptäckten verkar det faktiskt som att anatomiböckerna måste uppdateras. Mest av allt visar detta hur lite vi vet och hur otroligt komplicerat ett människobygge och inte minst ett knä är.

Knäet är en komplex och ganska skör konstruktion av ben, brosk, vätskor, ligament, bindväv och senor. Helst ska denna villervalla röra sig smidigt tillsammans, men delarna kan lätt gå sönder om man är oförsiktig. Om man skalar av skinnet från ett knä och tittar ser det ut som om naturen bundit ihop en ganska hopplös konstruktion med ligament som silvertejp. Det nyupptäckta ligamentet sägs stabilisera knät och denna brist på kunskap kanske kan förklara varför en del knäoperationer tidigare har misslyckats.

En knäled. Källa: Wikipedia

Egentligen är det inte en ny upptäckt, utan redan 1879 spekulerade en fransk kirurg som hette Paul Segond över att det bör finnas ännu ett ligament i knät för att stabilisera dess yttre del. Han hade själv sett ett band av fibrös vävnad, men av någon anledning gav han det inget namn och det som inte har något namn i den vetenskapliga litteraturen finns inte. Efter honom har andra också uppmärksammat att det finns ytterligare ett ligament, men det är först nu som det gjorts en större studie.

För några år sedan började de belgiska kirurgerna Steven Claes och Johann Bellemans fundera över ett problem som uppstått hos vissa patienter som hade genomgått rekonstruktiv kirurgi efter skador på främre korsbandet. Trots att det verkade som att knät var lagat så fortsatte lederna krångla hos en del. Kirurgernas hypotes var att skadorna berodde på någon okänd faktor i knät, som ett okänt ligament.

De sökte på framsidan av knäet, eftersom det området utsätts för samma krafter som när främre korsbandet skadas. Sammanlagt gick Claes och hans kollegor igenom 41 knän som donerats till forskning. När man vet vad man söker efter, är det lättare att se och de fann ett smalt band av vävnad, tydligt skilt från illiotibialbandet som binder samman lårben och skenben. Eftersom det ligger på utsidan och i främre delen av knäet, fick det namnet anterolateral ligamentet (ALL). Ett av de donerade knäna saknade ALL, och Claes tror att det vittrat bort och att det är vad som sker om man inte behandlar en skadad ALL. Det skulle kunna förklara varför en del som skadar korsbandet får leva med problem efteråt, tror Claes och hans kollegor.

Anterolateral ligamentet.

Eller?
Nyheten publicerades bara för någon vecka sedan och spred sig snabbt över världen. Jag tror att andra forskare och kirurger kommer att kasta sig över det där köttbenet och dissikera det. Det är så forskning går framåt. Nya djärva hypoteser - som måste gå att testa - bekräftas eller falsifieras, omformuleras eller kastas bort. Jag hoppas att det verkligen rör sig om ett nytt ligament som kan förklara skador. Jag tycker det är en spännande tanke att det fortfarande kan finnas stora okända kontinenter i vårt inre, ett inre terra incognita. Nåja, ligamentet var inte helt okänt. Men det var inte Amerika heller. Det var många som upptäckte Amerika före Columbus också.

Den knäsvaga människan
Än så länge håller mina knän. Bortsett från ett yxhugg för länge sen och att jag fick ont i samband med att jag började cykla i våras och när jag sprang Swiss första gången, så är mina knän i bra skick. Men jag tror att de är min svagaste punkt.

Våra förhållandevis bräckliga fötter, ryggar och knän är en konsekvens av att vi människor ganska nyligen reste oss upp på två ben, vilket belastar våra knän mer än andra djur som sprider ut sin kroppsvikt på fyra ben belastar sina knän. Men eftersom mänskligheten hade dött ut om vi knäat efter en jakt, så torde våra knän fungera bra så länge vi använder dem som de är "tänkta" att användas.

En stor skillnad mellan nutida västerlänningar och våra förfäder och många asiater, är att vi sitter mycket och inte gör särskilt många knäböjningar under en dag. De flesta kineser som tar en paus när de är ute och går sätter sig ner på huk när de ska vila, medan en svensk söker efter en stol eller en bänk. Sen blir vi gärna sittande alldeles för länge och sittandet är kanske det mest hälsovådliga som vi gör. Själv står jag nästan alltid upp när jag jobbar och jag tror jag gör några knäböjningar varje dag.

Många tror att löpning är dåligt för knäna, men om man springer klokt är löpning ett bra sätt att stärka knäna på. Det viktiga är att undvika skador. Knän anpassar sig efter naturlig belastning. Det kan t o m växa ut små utskott. Förr ansåg man att detta var en form av artros, men ny forskning tyder på att det snarare handlar om att skelettbenen anpassar sig.

Däremot ska man försöka undvika smällar, eftersom det skadar brosket och det bildas inte några nya broskceller. Tidigare skador är den största riskfaktorn för artros. Det drabbar t ex många fotbollspelare som fått ett flertal sparkar på knät. Studier visar däremot att löpare drabbas mer sällan av artros än ickelöpare och mycket mer sällan jämfört med fotbollspelare.

Människan är anpassad till att springa, inte till att spela fotboll, hockey eller rugby, vilket närmast kan liknas vid att gå ut i krig ett par gånger i veckan. Vi är utrustade för kamp, men inte så ofta. Skaderisken är stor, inte minst när det gäller knän och huvud. Jag spelar inte fotboll längre och jag brukar avstå från innebandy. Jag erkänner att det är kul att spela, men jag tror risken är stor för skador, inte minst för sådana som mig som inte fattar att jag blivit gammal:)

En annan (grön)sak som enligt färska studier tycks stärka knäna är broccoli. I broccoli finns det giftiga ämnet sulforafan och ibland är lite gift bra, särskilt sulforafan som hämmar enzym i kroppen som bryter ner brosk. Broccoli är något man helst borde äta flera dagar i veckan.

Mot toppformen
Jag tror aldrig jag tränat så bra som just nu (oj vad jag låter stöddig). Den långa återhämtningen under hösten har verkligen laddat upp mig och stärkt allt från knän till hjärna. Den långa återhämtningen är bland det bästa jag gjort. Jag kör intervaller, älglufsar, lyfter, springer och simmar. I tisdags tog jag en friskvårdstimme och gick för första gången till simhallen på egen hand. Jag tror jag måste det för att ha nytta av crawlkursen. Jag simmade i snabba banan med simfötter för den var ledig. Sen såg jag att simvakten flyttade snabbskylten till banan bredvid där en bra mycket snabbare simmare simmade. Jag plaskade nog ganska rejält med mina simfötter och hämtade andan mycket högljutt mellan simtagen som om jag trodde att jag aldrig skulle andas igen.

Kommande vecka blir en lite lugnare återhämtningsvecka. Jag hoppas jag kan klämma in ett simpass igen. Tills dess kanske simvakten fixat en varningsskylt till min bana.

Kroppen - en liten instruktionsbok

Kroppen är en byggsats, men det följer inte med någon monteringsanvisning. Det är synd, för kroppen går ju sönder ibland. Till skillnad från en IKEA-möbel kan dock kroppen laga sig själv, fast visst borde det följa med en tjock IKEA-beskrivning? Kanske inte direkt i samband med leveransen - den skulle bara komma bort i villervallan - men i posten eller med storken någon vecka senare. Så här hänger du ihop Billy, Jerker, Ivar eller Johan, kunde det stå på omslaget.

I princip går det att skruva ihop en människa om man läser instruktionerna noga. Allt handlar om på vilken nivå man lägger sig. Om vi håller oss på en synlig nivå, är det ganska enkelt. En kropp består först och främst av 206 stycken ben. Lårbenet är det största benet, medan de minsta benen sitter i öronen. De är lätta att tappa bort. De ligger tillsammans med skruvar och muttrar i en liten plastpåse.

I grunden är kroppen uppbyggd av ett slitstarkt protein som kallas kollagen. Kollagen är både starkt som stål och flexibelt, allt beror på hur kollagenet är strukturerat. I viss vävnad kan det vara för att ge elasticitet och i annan vävnad för att motstå kompression.

För att kollagenet ska fungera som det är tänkt måste det vara organiserat så att det håller emot och står emot det mesta, och det gör det så länge fibrerna ligger jämte varandra i en sammanhållen struktur. Strån som ligger kors och tvärs håller inte särskilt bra. En sån struktur går lätt sönder. Det gör inte en bunt.

Kollagen finns i allt från muskler till ben, men fibrerna ser olika ut, de får näring på olika sätt och de utför olika jobb. När kroppen fungerar, arbetar dessa olika vävnader för att röra kroppen mot gravitation så att vi kan springa, klättra och hoppa.

Helt och trasigt kollagen. Källa: Sciencedirekt

Bilden ovan visar hela och trasiga kollagenfibrer (de skadade till höger). När de är hela löper de parallellt i samma riktning. Tillsammans blir de starka och klarar det mesta. En enskild fiber är dock vek. De trasiga fibrerna klarar inte lika mycket. Om man vill kunna springa i hundra år till, då bör fibrerna arbeta tillsammans. För att vi ska klara detta, bör vi känna till hur vi är uppbyggda. Jag börjar med benen, alltså skelettet.

1. Skelettbenen
Ben ger struktur, de är kroppens byggställning som vi kan fästa muskler och organ på. Ben är kroppens hävstänger, kugghjul och länkar och förmedlar krafter som generas i musklerna. Ben är hårda på utsidan men mjuka inuti. Den hårda utsidan upptar den större massan, men det mesta som händer sker i den mjuka insidan.

Ben är inte statiska, utan byggs hela tiden upp och rivs ner. En typ av celler - osteoblaster - bygger upp benvävnaden, medan en annan typ av celler - osteoklaster - bryter ner benmassan, bl a för att frigöra kalcium, vilket behövs för cellernas funktion i resten av kroppen, inte minst i musklerna. Nettot av de upp- och nedbrytande krafterna avgör bentätheten och detta styrs av hur mycket benet belastas och av hormoner.

Ben anpassar sig till den stress de utsätts för. Alltför mycket och alltför lite stress leder till att nedbrytningen blir större än de uppbyggande krafterna. Det gäller att utsätta skelettet för lagom stress så att skelettet anpassar sig. Det är också viktigt med näring, som kalcium och vitamin D, för bra benhälsa.

2. Senor
Senor är elastiska strukturer som tål starka dragkrafter. Kraften som genereras i musklerna överförs till benen via senorna. Senor spelar därmed en viktig roll när man springer genom att de lagrar och frigör elastisk energi som driver kroppen framåt.

Genom gradvis ökning av löpsträcka, fart och intensitet, anpassar sig kroppen gradvis och sprider stressen likformigt i senans struktur. När en sena blir överbelastad, beror det ofta på att senan inte hunnit anpassa sig, kanske för att man bytt skor eller ökat antalet enformiga kilometer på asfalt, intensiteten eller hastigheten alltför snabbt.

Problem med hälsenorna?
En av de vanligaste skadorna är hälseneinflammation (Tendonitis), men ny forskning visar att det inte rör sig om inflammation. Om din läkare ger dig en kortisonspruta mot dina hälseneproblem, då ska du hoppa ut därifrån så fort som möjligt. Sprutorna förvärrar bara problemen, dels för att de tar bort de viktiga smärtsignalerna, dels för att de försvagar senan. 

                                Håkan Alfredsson

När forskare från Umeå mätte halterna av prostaglandiner - som är en del av inflammationsprocessen - fann de inga förhöjda värden hos personer med smärtande senor, vilket visar att det inte rör sig om en inflammation. Däremot fann man höga nivåer av glutamat och neuropeptiden substans P, substanser som man i vanliga fall hittar i nervsystemet. Tack vare den nya kunskapen kan nu över 80 % av alla patienter som kommer till Umeå botas. I första hand handlar det om excentrisk träning. Man belastar senan så mycket det går, vilket stimulerar produktionen av kollagen. Redan 1998 kunde Håkan Alfredsson m fl vid Umeå Universitet visa att av 15 personer med kroniskt smärtande hälsenor blev alla skadefria efter 12 veckors excentrisk träning och kunde springa igen. De skadade körde 15 repetitioner i tre omgångar, där de sänkte ner hälarna så långt de kunde med både raka och böjda knän. I den koncentriska fasen stödde de sig på det friska benet. Detta visar att helvila är det sämsta man kan göra. Kroppen är gjord för att anpassa sig och om man vilar, anpassar den sig till det.

3. Ligament
Till skillnad från senor som kopplar muskler till ben, kopplar ligament ben till ben. Ligament är lite som silvertejp, eller kanske mer som säkerhetsbälten runt ben så att de inte rör sig för mycket i förhållande till varandra. Ligament anpassar sig till träning och blir tjockare och starkare. De är känsliga för starka dragkrafter, som plötsliga fall eller om man vrider någon led.

4. Brosk
Brosk är en form av stödjevävnad. Brosket ger benen en skyddande hinna och gör att benen inte gnider mot varandra. När vi rör oss, rör sig benen i förhållande till varandra och de utsätts för tryck-, drag- och skjuvkrafter. Brosk är bra på att svara på tryck och drag, men lite sämre på skjuvkrafter (sidokrafter).

Kroppen är dålig på att återskapa brosk. Den ersätter förlorat brosk med fiberbrosk, som är hårt men inte lika elastiskt.

I likhet med annan vävnad mår brosk bra av att användas. När vi springer utsätts det för tryck och drag och glidkrafter och det stärker lederna så länge det sker i lagom dos.

Man kan säga att leder är som gångjärn och precis som gångjärn kan de hålla i evigheter om man belastar dem rätt och oljar in dem regelbundet. Oljan sköter kroppen själv om, men den moderna människans överdrivna sittande (vi sitter sjukt mycket) och ryckiga livsstil leder ofta till felaktig belastning.

5. Muskler
Jag har skrivit utförligt om muskler tidigare, men i korthet kan man säga att muskler får skelettet att röra sig genom att de kan förlängas och förkortas. Muskler båstår av två proteiner som ligger mot varandra och när en nerv skickar en signal frigörs kalcium som får proteinerna att röra sig över varandra, så att de dras ihop.

När man tränar musklerna anpassar de sig och blir tjockare och starkare, det kallas med ett finare ord hypertrofi. Det tar mellan 6-8 veckor. Men som alla vet som lyft lite skrot, blir man starkare mycket snabbare än så. Det beror på att muskelsammandragningar börjar med att en motorneuron signalerar att en muskel ska spännas någonstans. Detta system blir bättre, ju mer det används. Signalen blir snabbare och mer exakt. Kroppen lär sig använda fler motorneuroner samtidigt och de blir bättre synkroniserade. Allt detta gör att man blir starkare, utan att det märks på utsidan.

Som allt annat blir muskler svagare av att vila. Muskler är oerhört anpassningsbara, tack vare bra blodflöde, jämfört med senor, brosk, ben och ligament.

Hjärnan är större än delarna
Kroppen är gjord för rörelse och en grundförutsättning för rörelse är balans, det visar den här genomgången av kroppens olika delar. Allt handlar om det. I varje led finns dessutom ledigt utrymme, så att vi kan röra oss på flera olika sätt. Vi kan bli löpare eller gymnaster, beroende på hur vi utnyttjar delarna och detta utrymme. Ju mer vi tränar, desto bättre blir vi på att samordna delarna. Vi blir stabila. Stabiliteten i kroppen består av ben och leder som ger struktur, ligament som håller fast dessa, och muskler och senor som producerar rörelse. Alla dessa delar är olika men kommunicerar med varandra och rörelserna koordineras via nervsystemet. Det kallas proprioception, eller förmågan att känna av läget i rummet utan att vi behöver se efter. Hjärnan gör det åt oss utan att vi är medvetna om det.

De flesta av dessa nerver som ger stabilitet finns inbäddade under ligamenten. Så när man skadar sig, skadas också nerverna. Muskler, senor och ligament är kapabla att läka, men inte nerver. Så medan den mekaniska funktionen är återställd, är den neurala återkopplingen till hjärnan förändrad. Så fastän vi känner oss hela och ser hela ut, så krävs det mycket jobb för att bygga upp delarnas samordning och återkoppling till hjärnan. Bristen på stabilitet gör att risken för skada är särskilt stor direkt efter en skada.

Äkta coremuskler.

Om jag rör armen åt sidan medan jag springer, då vet hjärnan att min massmittpunkt förändras och den aktiverar coremusklerna 40 millisekunder innan jag rör armen och 110 millisekunder innan jag rör benen. Balans handlar om att vara steget före, inte om att reagera i efterhand. De riktiga coremuskelrna sitter i hjärnan, inte i sexpacket.

Det sjätte sinnet
Det är viktigt att öva upp balansen. Den finns innan du är medveten om den, den har kallats för kroppens sjätte sinne. Hjärnan ligger alltid steget före när du springer. Det är bra att springa i varierad terräng, att springa barfota, blunda och balansera på ett ben, att göra saker på balansbräda, att ta fram sin gamla skateboard eller att surfa på vågorna. Allt som kräver någon form av uppfattning om var kroppen är i rummet, utvecklar vårt sjätte sinne.

Videoklippet ovan: Vardag för många. Videon kanske inte syns på iphone/ipad. Kolla videon på dator i så fall. Otrolig balans, men något som finns i oss alla om vi tränar vårt sjätte sinne.

Jag vill utmana hjärnan varje dag, både mentalt och fysiskt. Om man bara springer på asfalt mil efter mil, blir man väldigt bra på det. Men man blir sårbar. Det finns lite utrymme för oförutsägbara händelser. Springer man i terräng, måste man hela tiden vara beredd och hjärnan blir bättre på att klara det den inte visste skulle hända och förr eller senare inträffar det som vi inte trodde skulle hända. Som i förrgår då jag hoppade uppför en trappa på ett ben, ramlade och slog i vänsterknät. Varför hoppade jag på ett ben? Ja, att springa är ju att hoppa på ett ben och jag vill hela tiden bli lite bättre på det. Fast lite korkat var det. Det tar emot att erkänna att jag verkligen gjorde det. Men jag har alltid varit lite småkorkad, det kanske är därför jag alltid flyter upp igen :)

En skör apa

En eftermiddag slog det mig att fyra av sex runt fikabordet just då var mer mer eller mindre skadade - en ömklig samling sneda ryggar, trasiga nyckelben, ömmande ljumskar, smärtande knän och onda fötter. De enda som var någorlunda skadefria var jag och en dam som närmar sig pensioneringen. Hon missar aldrig att påpeka att träning är farligt.

Under ytan ser knät ut så här. Källa Wikipedia.

Vår närmsta förfader Homo Erectus hade säkert också ont ibland, fast han spelade varken fotboll eller sprang runt i vadderade skor. Däremot var han - liksom jag - en benhög som klistrats ihop med naturens silvertejp - ligament. Det är bara att slita upp huden över knät och se efter. Det ser ut som om evolutionen rafsat ihop det som fanns tillgängligt - muskler, brosk, senor, bindväv och ben - och knutit ihop det med några dubbelknutar. Det är inte konstigt att knän går sönder ibland.

En skör apa
Eftersom våra förfäder alldeles nyss klättrade ner från träden borde vi ha starka överkroppar. Men jag kan aldrig bli lika stark som en schimpans. En schimpans kan förvisso göra chins hela dagen, men jag springer bättre. Att springa långt och att kasta spjut är det enda rent fysiska som vi människor är riktigt bra på.

När jag var fem år bläddrade jag sönder en tjock djurbok och min högsta önskan var att bli en Gibbonapa. Nu är jag ganska glad att den önskan inte slog in, fast lite kul hade det varit att svinga runt och reta några stöddiga tigrar som klippet nedan visar. Men varför är apor stabila och smidiga och inte vi? Är människan en skör apa?

Det enda tvåbenta däggdjuret
I ett blogginlägg på Scientific American påpekar biologen Elisabeth Preston att inget annat däggdjur förutom människan har uppfunnit tvåbentheten. Det fanns tvåbenta dinosaurer, men de utvecklade tvåbentheten under flera miljoner år och de stod inte rakt upp, utan lutade framåt och balanserande kroppen med en svans. Fåglarna härstammar från dinosaurer och de har haft lång tid på sig att smälta samman alla småben i fötterna till ett enda starkt ben, mellanfotsbenet - tarsen. Det ger fåglarna starka, stela och orörliga fötter. De går inte sönder så lätt. Man ser aldrig en pingvin med korsbandsskada eller hälsporre. Det är samma sak med apor. De slåss, ramlar och slår sig men reser sig alltid upp igen; de ligger inte kvar som nedsparkade fotbollspelare.

Enligt Elisabeth Preston beror människans vekhet på vår snabba utveckling från trädlevande frukterianer till tvåbenta jägare. Våra förfäder hade kraftiga griptår och extremt flexibla fötter och fotleder, perfekt anpassade till ett liv i träden. När de klev ner från träden tvingades de till en rad mekaniska utmaningar. Ingen bygger en stol som ska stå på två ben, men evolutionen var tvungen att bygga en konstruktion som balanserade på två ben och som dessutom kunde springa. Det är svårt nog för en robot att stå upp, för att inte tala om att få den att springa eller hoppa.

Ett lyckat evolutionärt snedsteg
Den viktigaste utmaningen var att stabilisera apans flexibla gripfot med 26 enskilda ben till en fast plattform att landa på. Evolutionen löste detta genom att binda samman benen med ligament och skapa en båge - ett fotvalv. Muskler som en gång användes för att gripa grenar stöder nu detta valv. Varje gång foten träffar marken, måste den vara både tillräckligt flexibel för att absorbera stötar och anpassa sig till ojämn terräng och tillräckligt styv för att fjädra upp igen.

Foten har mer än 100 ligament. De håller samman alla ben och leder och ger foten dess rörlighet. Det är en perfekt konstruktion efter sina förutsättningar. Men våra fötter är inte stabila som fågelfötter. Det kan räcka med ett snedsteg. En av de vanligaste stukningarna inträffar när ett ligament i fotleden som kallas anterior talofibular ligament töjs ut. Inga andra apor har detta ligament. Antropologen Jeremy DeSilva tror att den tidiga människan utvecklade detta ligament för att stabilisera fotleden. När en människa kliver snett, kan detta extra ligament i fotleden vara nödvändigt för att hålla ihop hela bunten av block så att de inte glider isär. Foten går inte av, men den blir stukad och vi kan inte använda den på flera veckor.

En människa balanserar på ett skelett som egentligen är en massa block som är staplade på varandra. Benen i fotleden har platta ytor som sitter ovanpå varandra, till skillnad från de krökta och tätt monterade fotledsbenen hos en schimpans. Människan har även fluffiga knän med breda, platta ytor som sprider ut kroppstyngden när vi springer. Men om vi vrider knät för långt åt något håll, då kan korsband och ligament som håller knät på plats skadas. Även menisken - små dämpande broskskivor som pressats in i knät - är känslig för vridningar.

Man kan kanske säga att tvåbentheten fungerade tillräckligt bra. Människan tog över världen. Vi hade råd att stuka våra fötter lite då och då. Man har sett vrickade fotleder redan hos Homo Habilis för 1,8 miljoner år sedan. Det tog inte knäcken på Homo-släktet. Släktet vinglade vidare.

Människan är en löpare
Människan utvecklade ett skelett för att klara av att springa långa sträckor. Det kan man dels se på hur skelettet är utformat, dels på sådant som förmågan att svettas och kyla ned kroppen, säger Irene Davies. Hon forskar på biomekanik på Harvard University och förespråkar en mer naturlig löpstil, den löpstil som människan utvecklade på savannen. Den tidiga människan drabbades också av skador, men knappast lika ofta som dagens löpare. Evolutionen sållade bort de sämsta och de mest skadebenägna löparna.

Genom att springa barfota eller i minimalistiska skor lär hjärnan sig att landa foten försiktigt. Davies tror att framfotalöpning på sikt kommer att minska antalet skador. Skor som ger alltför mycket stöd ger slöa fötter och försämrar kopplingen mellan fot och nervsystem. Det är som att boxas i handskar. Man slår hårdare med en handske på handen än med en bar hand. Problemet är att även om landningen känns mjuk så fortplantas en kraft genom kroppen som ebbar ut någonstans i ryggtrakten. Foten kraschlandar mer än 150 gånger i minuten och till slut går skelettet sönder. 

Vana barfotalöpare använder ett kortare steg, landar på fram- eller mittfoten och har kortare markkontakt. Den kraft som fortplantar sig upp i kroppen när foten landar är också väsentligt lägre än hos de löpare som landar på hälen. Den stora skillnaden mellan barfotalöpning och löpning i tjocka skor är att löparen omedvetet sätter i foten mer varsamt när han är barfota, eftersom man känner av underlaget bättre och blir mer känslig för fotens återkoppling från mötet med naturen. Det tycks därför som om vana barfotalöpare är bättre skyddade mot skador i fötter och ben.

Det viktigaste, säger Davies, är att träna sina fötter. Det är inte många som tränar fötterna på gym. Men starka fötter är den grund vi står på. De ska räcka hela livet. Själv springer Davies helt barfota, medan antropologen DaSilva har köpt ett par minimalistiska Nike Free. Båda två har blivit påverkade av de kunskaper som de fått från sitt arbete.

Själv springer jag också barfota ganska ofta. Fötter, vader och rygg känns starka. Det är högerknät som är min akilleshäl. Jag har haft ont i det av och till sen jag var tonåring. Jag kommer att lägga ner mycket medveten tid på att träna knät under vintern. Just nu känns det bra från fötter till rygg. Idag testade jag dessutom en ny träningsmetod som verkar intressant och lovande. Jag ska skriva om den i veckan.

Jag är dock medveten om att jag är en skör apa och vilken dag som helst kan jag ta mitt sista löpsteg. Det kan räcka med ett enda snedsteg. Jag springer så länge jag kan och jag springer för att jag kan.

Hur fungerar muskler?

På lördag ska jag använda mina muskler och särskilt benmusklerna mer än vanligt. Mina ben ska ta ungefär 40 000 steg och det mekaniska arbetet ska utföras av  de buntar av muskler som sitter fastnaglade med senor vid skelettbenen. Det är en otrolig apparat som sätter igång när man springer. Ytterst är det ju mat som omvandlas till mekanisk rörelse och allt hänger framför allt på två proteiner som slingrar sig runt varandra djupt inne i varje muskelcell. Det är märkligt och som mycket annat blir det märkligare ju mer man tänker på det.

De två huvudproteinerna är myosin och aktin. Energi i form av ATP (adenosintrifosfat) får dessa aktörer att engagera sig i en dragkamp som skapar nästan all rörelse på jordklotet.

Sassa brassa muskelmassa
Myosin kan liknas vid en åra med ett kraftigt blad längst ut, medan aktin är ett avlångt buckligt protein vars yta är full av små gropar, som ett vågigt hav. Ingenting händer utan energi och för att dragkampen mellan myosin och aktin ska starta krävs ATP. ATP är kroppens bränsle, det bildas i cellernas kraftverk mitokondrierna där olika molekyler sugs in och kommer ut som en standardiserad energienhet för att fungera på kroppens gemensamma marknad.

Proteinet myosin i grått och blått som glider längs det röda proteinet aktin. Det är det grå huvudet på myosinet som laddas med ATP och som driver aktinet under sig.

Hur går då en muskelsammandragning till? Om man börjar i ett avslappnat tillstånd så håller myosin fast aktin och det är bara i det läget som ATP kan knytas till myosinet. När ATP fäster vid myosinbladet släpper det taget om aktinet. (Utan ATP skulle ingenting hända, aktin skulle vara knutet till myosin, vilket sker vid likstelhet - rigor mortis - när kroppen av naturliga orsaker fått slut på ATP). I nästa steg frigörs energi genom att ATP hydrolyseras till ADP och fritt fosfat, vilket frigör energi som räcker för myosin att lyfta åran och flytta bladet längs aktinet till en grop längre upp. I detta läge är myosinet laddat med energi som en spänd fjäder. Sedan lämnar den från ATP frigjorda fosfatgruppen myosinåran och då skjuter myosin ifrån med ett ordentligt årtag och flyttar aktinet under sig så att den hamnar i samma position som tidigare, fast ett steg längre upp längs aktinet. Därmed har muskeln förkortats. Det var inte bara ett myosinblad, utan tusentals åror som drog myosinet upp längs aktinet och allt eldades med ATP. Man kan se myosinet som ett gäng roddare som taktfast ror ett protein på ett annat vågformat protein fullt av gropar och toppar.

I den nedre bilden har de blå myosinhuvudena dragit in aktin (orangefärgat) så att muskeln förkortas.

Men det krävs ytterligare två proteiner för att få muskeln att arbeta. Tropomyosin och troponin bildar ett s k troponin-tropomyosinkomplex. Tropomyosin är lindat runt aktinet och hålls fast av troponin. När muskeln är avslappnad blockerar tropomyosin aktinet så att myosinbladet inte kan fästa vid groparna i aktinet. För att frilägga aktinet måste troponin ändra form och det sker när halten av kalciumjoner är hög. Kalciumjoner binder sig till troponin och då förändras komplexet - tropomyosin flyttar på sig - och groparna i aktinet exponeras för myosinet så att de med hjälp av ATP kan ta tag och dra sig upp - muskeln kontraherar. När halten av kalciumjoner sjunker tillbaka släpper kalcium sin bindning till troponin, vilket gör att troponinet faller tillbaka i gropen och nitar fast tropomyosinet vid aktinet igen och muskeln slappnar av. 

Här ser man hur det röda myosinet drar sig fram på det bruna aktinet. Det blå bandet är tropomyosin som häftas fast av ovala lila troponin vid det bruna aktinet och hindrar myosinet att fästa.  Den gröna kulan är ATP och den delas i ADP och fosfat. Den lilla gula kulan är kalciumjoner som öppnar upp aktinet för myosin. Källa: http://biology.berkeley.edu/

Det är alltså kalciumjoner som får muskeln att arbeta och kalciumbalansen styrs av nervsystemet. Det är nervsystemet som bestämmer när muskeln ska spännas och slappna av. Från nervcellen färdas en signal - en aktionpotential - längs nervbanan tills den kommer till nervens slut. Där finns en klyfta - en synpas - mellan nerv och muskelcell. En synaps är ett kontaktställe mellan två nervceller i hjärnan, men kan också vara ett kontaktställe där en nervimpuls överförs till en muskelcell. För den senare typen av synapser består impulsöverföringen av signalsubstansen acetylkolin. Impulsöverföringen skapar en elektrisk impuls längs den mottagande muskelcellens membran, vilket frigör kalciumjoner som finns lagrade i en stor säck som kallas sarkoplasmisk reticulum i muskelcellen. Denna säck är utrustad med en stor mängd ATP-drivna kalciumpumpar längs sidorna som pumpar in kalciumjoner i säcken så att den är fylld av kalcium till brädden. När nervimpulsen öppnat säcken släpps dessa ut i muskelcellens cytoplasma och kalciumjonerna skyndar sig att binda till troponin, vilket får muskeln att dra ihop sig eftersom myosin kan binda till det frilagda aktinet. Muskeln utför mekaniskt arbete. Musklerna i mitt ben spänns. Muskelfibrer ligger buntade i mängder i långa rader och tillsammans drar miljarder små roddare mig framåt ett steg i taget. När muskeln slappnar av igen pumpas alla kalciumjoner tillbaka in i säcken på ett ögonblick.

Pulsen är ekot av trumman som slår takten och ju mer man tränar desto bättre samordnas roddarna. Ju fler som ror i takt desto kraftigare årtag. En orsak till träningsvärk är att man ror "åt fel håll" vid excentriskt arbete (som vid utfall). Myosinroddarna har sina åror i vattnet och kämpar emot så mycket som möjligt. Det gör att en del åror går av och det känner vi av i några dagar efteråt.

Muskler är urgamla
Muskelsammandragningar är en otroligt komplex kedja av händelser, samtidigt är den så grundläggande att vi delar den med alla djur som rör sig, från tigrar till sniglar. Ja, t o m en krypande amöba använder samma grundläggande mekanism, samma proteiner uppbyggda av samma aminosyror. En amöba kravlar sig fram genom att myosin steg för steg kravlar sig längs aktinfibrer som till 95 % liknar våra, drivna av den universella energienheten ATP. Denna mekanism är så lyckad att den i stort sett bibehållits sedan evolutionens gryning; en tiger är en stor bunt med celler vars muskler är av samma slag som hos en amöba. Det är bara många, många fler.

Urgamla muskler

Hur man rör sig utan muskler
Måste man ha muskler? Alla djur rör sig, från geparder till jordlöpare och amöbor. Rörelse skapas av muskelsammandragningar. När en tiger kastar sig över ett byte eller när en mördarsnigel kommer dreglande, är det samma mekanism, samma sammandragningar av proteiner, som ligger bakom rörelsen. Det är bara en skalskillnad.

Men det finns djur som faktiskt rör sig utan att använda några muskler. De har helt enkelt inga. I havet finns det tvättsvampar (sea sponges) och de tar sig fram utan muskler. De kan alltså producera starka sammandragningar som skapar rörelse. Forskare från Tyskland under ledning av docent Michael Nickel från Friedrich Schiller-universitetet i Jena kunde nyligen visa att tvättsvamparnas yttersta lager av epitelceller, så kallade pinacocyter - orsakar sammandragningar hos tvättsvampar. Muskelceller har inte dykt upp från ingenstans och en sannolik hypotes är att dessa cellsammandragningar är en slags evolutionära föregångare till våra biceps. Allt har en anspråkslös början, även våra muskler. 

Svampbob Fyrkant - världens mest kända tvättsvamp.

Efter lördagens lopp kommer jag nog att känna mig som en tvättsvamp och det kommer att kännas bra med en blöt tvättsvamp i ansiktet också.