Visar inlägg med etikett biomekanik. Visa alla inlägg
Visar inlägg med etikett biomekanik. Visa alla inlägg

söndag 15 september 2019

Tre övningar som ger dig en ryggrad för löpning och livet - Runners World

Nästan alla drabbas av ryggont vid något tillfälle. Men det är ingen naturlag att ryggen ska gå sönder. Ryggen och kroppskärnan kan tränas upp att klara det mesta som är någorlunda normalt, som att springa, lyfta, pressa, dra och gå.


Foto: Fezbot2000Unsplash
En av världens främsta ryggexperter, den kanadensiska professorn i ryggradens biomekanik Stuart McGill, säger att de flesta förtjänar sitt ryggont. Han säger det delvis på skämt, delvis på allvar. De gånger jag haft ryggont har jag definitivt förtjänat det genom att arbeta (skriva på en dator) i sängen. Det gör jag inte längre. Jag har lärt mig vad jag ska göra och inte göra. Nu följer jag McGills träningsprogram. Det finns inga program eller övningar som passar alla, säger McGill. Hans två favoritord är ”it depends”. Men det ...

Läs fortsättningen här.

torsdag 29 augusti 2019

Död åt situps

Efter mer än 30 års forskning om ryggraden är Dr Stuart McGill, legendarisk professor i biomekanik vid University of Waterloo, övertygad om att situps är en av de farligaste övningar som finns. När du gör situps eller en ”crunch” (aj, det hörs att något går sönder) utsätts ryggraden för hälsovådliga krafter. 

Ryggraden - en kort historik 

Ryggraden formades i havet. Fiskar har en ryggrad som sträcker sig som en rak central axel genom hela kroppen. När fiskarna kravlade upp på land ersattes fenorna med ben och ryggraden utvecklades till en båge att fästa inälvorna vid. De första däggdjuren rörde sig horisontellt i ryggradens riktning och den böjdes som en välvd bro för att bära upp kroppen. 

Ryggrad som en välvd bro.

När människan för kanske 6-8 miljoner år sedan reste sig på två ben och började gå och springa - vilket var som att resa bron på sitt ena fäste - ändrades ryggraden i grunden. För att bära upp huvudet och balansera kroppsvikten jämt över höftlederna och benen, knycklades ryggraden till på två ställen: en djup krökning i länden och en krökning bakåt i överkroppen - ryggraden fick en form som liknade ett spegelvänt S. Det var en energieffektiv lösning som hjälpte oss att gå på två ben. Men det hade ett pris: en pelare med tallrikar är inte lika stabil som en bro och därför är människor benägna att få ont i ryggen. 


Grisiga situps 

Varje tallrik - eller disk - har en ring runt sig och en kärna som är fylld med en vätska. När du gör situps pressas denna kärna ihop. I en studie visade McGill att vanliga situps utsätter ryggraden för en kraft på 3350 Newton (340 kg). Enligt amerikanska arbetsmiljöverket utgör varje kraft över 3300 Newton en risk. 


I en annan studie böjde McGill ryggraden på grisar (döda, donerade grisar) på ett sätt som efterliknade situps. Ju mer ryggraderna böjdes, desto snedare blev de tills de drabbades av en allvarlig diskkrasch. 

Ryggraden är kärnan 

Det är viktigt att träna alla coremuskler, inte bara de nedre magmusklerna. Man kan tänka sig ryggraden som ett svagt böjt metspö, som hålls spänt i rätt position med hjälp av en massa muskeltrådar. Om alla trådar spänns jämnt, då är metspöt i rätt läge. Men om några trådar är lite starkare blir metspöt snett. Så kan ryggraden bli om man tränar de djupare magmusklerna för mycket. En bra definition på core är de muskler och den bindväv som håller ryggraden på plats. Magmusklernas funktion är att hindra rörelse, inte att skapa rörelse. 

McGills och andras forskning har redan påverkat delar av den amerikanska militären. US Navy gör inte längre situps. 

McGills modifierade situp 

Men vad ska du då ersätta dina dagliga situps och crunches med? Jo, McGill har utvecklat en övning som han kallar modified curl up (eller modified crunch) som är mycket säkrare än traditionella situps och crunches. Bilden nedan visar hur den utförs. Om du har svårt att stoppa händerna under ryggslutet kan du rulla ihop en handduk. 

Källa: Video med Stuart McGill
  • Lägg dig på rygg med det ena benet sträckt och det andra böjt med foten i golvet.
  • Lägg händerna under svanken med handflatorna ner mot golvet.
  • Spänn magen och lyft sakta huvudet och axlarna en dryg cm från golvet.
  • Håll i 8-10 sekunder, andas hela tiden.
  • Repetera, byt sedan ben. 


Kommer mera ...

Det här var en uppdatering av ett tidigare inlägg från 2012. I ett kommande inlägg kommer ett utförligt program baserat på McGills biomekaniska forskning. edit:(här finns det).

söndag 30 juli 2017

Hjärnfysikbloggen: Steglängden

Din löphastighet avgörs av två faktorer: steglängd och frekvens. Det betyder inte att längre steg är bättre, det betyder bara att bra löpare kommer längre på varje steg. Du blir knappast snabbare av att ta längre steg, men om du tränar så att du blir snabbare blir steget längre. Svårare än så är det inte. Men kan man manipulera sin steglängd på något sätt?

Den amerikanska löparen Jared Ward (sexa på OS i maraton 2016) har tillsammans med professorn i biomekanik Iain Hunter vid Brigham Young University försökt hitta ett svar på den frågan. De kom fram till att den steglängd löpare själva väljer är optimal.

“Don’t worry about changing your stride length,” säger Hunter i ett pressmeddelande från Brigham Young University. “You should just leave it alone or you’re going to use more energy in the end.”

I studien mättes energianvändningen hos 33 löpare samtidigt som de sprang med olika steglängd i 20 minuter. Av dessa var 19 erfarna löpare, medan 14 aldrig ...

Läs fortsättningen på Hjärnfysikbloggen.


torsdag 18 juli 2013

Hur man undviker skador

Alla som jag tränar med blir skadade lite då och då. Själv har jag klarat mig rätt bra, frånsett förra årets Swiss Alpine då jag överansträngde mig och hade ont i nästan en månad efteråt. För mig är tävlingar och träning inför tävlingar den stora risken. Jag tränar för hårt. Viljan är starkare än kroppen. Men ju äldre jag blir, desto viktigare tycker jag att det är att hålla mig skadefri. Jag försöker tänka på lite längre sikt och jag ska inte offra ligament, senor eller brosk för att komma i mål några sekunder fortare. Sån broska är det inte. Det är det inte värt. Löpningen är ett mål i sig.

Ett välkänt skademönster
Varför blir så många löpare skadade? Det beror vanligtvis inte på att vi tacklar varandra eller på att vi kastar oss utför klippor och hustak, utan orsaken är oftast många små orsaker som i slutändan blir väldigt omfattande, eftersom löpare springer väldigt långt. Små, små mikroskador läggs ovanpå varandra, steg för steg. Efter 1000 kilometer och en miljon steg kan dessa mikroskador kännas.

Många löpare ökar intensiteten och antalet mil utan att återhämta sig tillräckligt och ignorerar mikroskador som till en början bara känns som vag värk och ömhet, men som i värsta fall slutar med att man måste återvända från en löprunda haltande. Sedan återhämtar man sig kanske för kort stund, tar Ibuprofen eller Ipren (NSAID), börjar träna igen och blir skadad igen. Smärtstillare gör att man känner sig bättre för stunden, men försämrar den långsiktiga läkeprocessen. Jag tror många som blivit skadade känner igen detta scenario. Det finns inga genvägar. Kroppen följer samma naturlagar som resten av naturen.

Kroppen försöker alltid läka sig själv. Genom att återkommande använda NSAID förhindrar man kroppen att läka tillbaka till ursprungsläget (blåa strecket), vilket ökar risken för skador i framtiden. Bild: Jay Dicharry, Anatomy for Runners.
Kroppen är adaptiv, d v s den anpassar sig till den fysiska stress den utsätts för. Det finns fysiska gränser för vad kroppar klarar av. Det är bra att följa en träningsplan, men en plan måste utformas så att anpassningarna sker inom kroppens ramar, på individens villkor. Det finns ingen plan som passar alla.

Anpassningsfönster
 
För mycket fysisk stress leder till skador och nedbrytning av vävnad. För lite fysisk stress leder också till att vävnad bryts ner, men på ett smygande sätt. Att vila är viktigt, man bör tänka på vilodagen. En kropp som vilar läker en skada, men den anpassar sig inte och vår kropp är till - och har skapats - av en lång rad anpassningar till ett ansträngande och springande liv på savannen.
Många skadebenägna löpare hamnar utanför det gula fönstret och studsar mellan vila och skada. Bild från Jay Dicharry, Anatomy for Runners.
Skador är inte en direkt följd av löpning. Skador beror oftast på att man inte håller sig inom det gula fönstret för anpassning på bilden ovan. Eller på att man kanske inte har tillräcklig rörlighet i någon led, vilket leder till överdrivna rörelser någon annanstans. Eller på att man inte utvecklat sitt sjätte sinne - balanssinnet - som sitter i hjärnan.

Kroppens vävnader anpassar sig till de belastningar de utsätts för. Träning bryter ner kroppen. Så länge återuppbyggnad och nedbrytning är lika stora, kommer kroppen att behålla sitt nuvarande tillstånd. När träningsbelastningen befinner sig utanför det gula området, försämras kroppens återuppbyggnad. För att bli bättre, måste man närmare taket men inte slå igenom det och man får inte sjunka genom golvet.

Svullnader är ett nödvändigt ont
Många löpare äter antiinflammatoriska piller för att bli av med svullnader. Tidigare sågs också svullnad som något skadligt, något som man skulle bekämpa. Istället för att lyssna på kroppen försökte man tysta den, men kroppen vet bäst vad som är bäst. En svullnad leder till att kroppsdelen blir mer smärtkänslig så att man belastar den mindre och cellerna skickar en massa kemiska signaler för att skynda på läkningen, men dessa budbärare slås ut av antiinflammatoriska medel och resultatet är att läkningen tar längre tid.

Man bör alltså inte förkorta återhämtningstiden genom att minska på kroppens inflammatoriska svar. Kroppens syfte med inflammationen är att göra vävnaderna starkare och mer hållfasta. Därmed försämrar man alltså återhämtningen genom att ta bort inflammationen. Förkortar man återhämtningstiden med antiinflammatoriska medel, sker det därför på bekostad av styrka och hållfasthet i vävnaderna.

Kasta sten i glashus
Jag blev skadad när jag sprang Swiss Alpine och jag hade lite ont i benet när jag tränade cykling under försommaren. Jag hade inte cyklat tidigare och ökade träningsmängden långt utöver det gula området. Båda gångerna gjorde jag något jag inte var fullt ut anpassad till. Jag hoppas jag lärt läxan nu. När det var dags för cykeltävling tog jag dessutom lite Ipren och slutförde tävlingen trots att jag hade rejält ont i benet. Jag får fortfarande ont om jag cyklar mer än 20-30 km. Nästa år ska jag se till att öka träningen mer gradvis och jag ska aldrig mer stoppa i mig ett piller som gör att jag inte hör vad kroppen säger.

Jag tränar mer varierat nu och under sommaren har det blivit mycket cirkelträning, enligt den vetenskapliga 8-minuters varianten. Jag tränar balanssinnet också. Jag kan balansera fyra minuter på ett ben medan jag blundar. Mitt problem är att jag har en tendens att köra för hårt när det vankas tävlingar. Jag är lugn och harmonisk, men när det blir tävling så växer det ut två horn. Sen är jag lugn och fin efteråt igen.



Lugn och fin
Tre-fyra regler för löpare
Man kommer väldigt långt med några få regler. Dr Bob Wilders Rules for runners är bra:

Regel 1: Graden av smärta under löpningen bör inte vara större än en trea på en 10-gradig skala.

Regel 2: Smärta bör inte vara så svår att du haltar under eller efter löpningen.

Regel 3: De långa passen bör inte vara längre än hälften av den ordinarie volymen under en vecka.

Följer man dessa tre regler är risken ganska liten att man behöver Dr Wilders fjärde regel:

Regel 4: Efter en skada är en en minuts promenad följt av en minuts joggning den bästa träningsformen i minst en vecka tills du känner att du är på gång igen.

En vecka kvar till Swiss Alpine
Jag har haft en återhämtningsvecka nu och känner mig lite starkare. Jag simmar, cirkeltränar och springer. Nu gäller det bara att inte bli sjuk och det brukar jag vara ganska bra på att inte bli. Flygresan är den stora smittrisken, men oftast blir man sjuk på flygresan hem, vilket troligtvis är en kombination av att sitta instängd i ett flygplan och av alla möten med nya mikrober i det främmande landet.


onsdag 3 juli 2013

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 :)


tisdag 25 oktober 2011

Syreupptagningsförmåga

Förra veckan skrev jag om magikern David Blaines som var mycket bra på att ta till vara på det syre som han andades in. Det räckte för att han skulle hålla sig lika länge under vattenytan som en bäver. Alla människor har olika förmåga att konsumera syre och det är till en del genetiskt och en del påverkbart och det kallas syreupptagningsförmåga. Vardagligt kallar vi det kondition.

Maximal syreupptagningsförmåga, eller VO2Max, låter som något lika förutbestämt som DNA. Något som vi inte kan påverka och som är helt avgörande för vår förmåga att springa. Många anser också att VO2Max är det absolut bästa sättet att förutsäga en löpares prestation. Oftast har skidåkare de högsta värdena. De använder stora muskelgrupper och behöver mängder av syre för att försörja alla fibrer. Det norska fenomenet Björn Dählie hade ett värde på hela 96. Gunde Svan och Harri Kirvesniemi hade 91. Elitlöpare brukar ligga mellan 65 och 85.

Björn Dählie

Syreupptagningförmågan brukar mätas som ml/(kilo x minut). Säg att vi har en man i 20-årsåldern, som väger 80 kg och som maximalt tar upp 3000 milliliter syre per minut i blodet. Detta ger en maximal syreupptagningsförmåga på 3000/(80x1) = 37,5 ml/kg x min.

Det är alltså ganska lätt att fastställa VO2Max, men det är inte en avgörande faktor för att bli en snabb löpare. Det finns andra faktorer som inte är lika lätta att fånga i formler, som t ex förmågan att tillverka ATP i cellerna eller effektiviteten i löpsteget.

Ökad VO2Max
I en stor studie har man sett att otränade som tränade i 20 veckor i snitt ökade sin syreupptagningförmåga med 16%. Men det skilde mycket mellan olika personer. En del ökade inte alls, trots att de tränade lika hårt som de övriga. Det finns alltså en genetisk komponent. VO2Max beskriver hur mycket syreberikat blod som kommer ut i musklerna och hur mycket av detta syre som musklerna kan suga upp och omvandla till arbete. Det är många faktorer som påverkar - hjärta, lungor, blod, muskler - och eftersom individer är olika finns det aldrig bara ett sätt att förbättra sin VO2max.

Muskelns syreupptagningsförmåga bestäms bland annat av antalet kapillärer och mitokondrier. Kapillärerna är de minsta blodkärlen och de slingrar sig runt muskelcellerna. Ju fler kapillärer, desto mer utbyte av syre,näring och avfallsprodukter i muskelcellerna. I muskelcellerna transporteras sedan syret till mitokondrierna. Mitokondrierna är cellernas kraftverk som med hjälp av syre omvandlar kolhydrater och fett till energi (ATP). Ju fler kraftverk, desto större energiproduktion. Genom att uthållighetsträna kan man öka antalet mitokondrier och mängden kapillärer. Halterna av hemoglobin ökar också, vilket förbättrar syretransporten - hemoglobinet håller fast syremolekylerna med sina röda nävar av järn.

Hemoglobin fraktar syre genom kroppen. Syre binder sig gärna till järn och det är järn som färgar blodet rött.
Hjärtat är en muskel och dess slagvolym ökas genom träning. Ju starkare hjärta, desto mer blod kan skickas runt till musklerna. Intervallträning är ett effektivt sätt att träna hjärtmuskeln. Älglufs uppför en backe är ett sätt, trampa på en cykel ett annat sätt. Det viktiga är att få upp pulsen. Även lungorna, som fångar upp syret från luften vi andas, tränas vid intervaller. Lungorna är i sig ganska energikrävande och bl a yoga är ett bra sätt att träna upp en mer effektiv andningsteknik.
Yoga är ett bra sätt att få kontroll på sin kropp och att lära sig andas rätt.
Det är hjärnan som springer
När vi springer faller vi framåt och en kraft förmedlas från benen till marken för att driva oss framåt. Kraftmängden beror på vilken fart man håller. Ju snabbare, desto mer kraft fortplantas från kropp till mark. Denna kraft alstras genom muskelkontraktion. När man inte längre kan generera samma kraft, sjunker farten, eftersom man inte längre kan hålla samma steglängd med bibehållen frekvens.

Allt vi gör styrs av hjärnan. Det är hjärnan som avgör vilka muskelfibrer och hur många motoriska enheter som ska rekryteras till löpningen. Hjärnan ser till att rotera antalet muskler för att maximera effekten och inte slita ut dem för tidigt. Den typen av arbete blir bättre med träning. Det neuromuskelära arbetet blir effektivare.

Ett annat perspektiv
När man springer allt fortare använder man fler muskelfibrer och detta kräver mer syre. Det är alltså inte egentligen VO2Max som gör att man springer fort, utan VO2Max är en funktion av löphastigheten och den muskelaktivering som krävs vid den hastigheten. Man kan vända perspektivet och se det som att snabba löpare inte springer fort för att de kan konsumera mycket syre, de konsumerar mycket syre för att de är snabba löpare och aktiverar mycket muskelfibrer, ungefär som att det inte är maten som vi stoppar i oss som gör oss feta, det är de hormoner som hjärnan reglerar som är orsaken till att vi äter för mycket. När vi äter för mycket mat är det en indikation på att termostaten i hypothalamus är i obalans. Hur mycket syre som används speglar med andra ord hur mycket muskler som hjärnan tillåter att man använder. Det är hjärnan som begränsar oss, inte VO2max.


Sett ur detta perspektiv ska vi alltså träna så att vi kan aktivera fler muskelfibrer på ett effektivt sätt utan att hjärnan anser att kroppens jämvikt hotas. Praktiskt betyder det kanske inte så mycket. Men det är bra att känna till och i vissa sammanhang har man nog nytta av det. Träning är inte bara att förbättra muskelarbetet, det är också en typ av lärande, medvetet och omedvetet. Hjärnan saktar ner oss omedvetet och vi saktar ner medvetet när hjärnan sprider smärta genom kroppen. När vi springer fort bryter till slut biomekaniken samman - armarna börjar veva och stegen blir för långa - så att springa lugna pass är ett sätt att programmera in rätt form. Det bästa är en kombination av hårda och lugna pass, med en övervikt på de lugnare passen som bygger form, vanor och kapillärer.

Löpekonomi
Vid en jämförelse mellan löpare från Kenya och Europa ser man att kenyanerna i allmänhet har lägre VO2Max, fast de springer fortare. De har helt enkelt bättre löpekonomi. Kenyanerna kommer längre med lika mycket bränsle/syre. Ett högt värde på syreupptagningsförmåga kan alltså tyda på ineffektiv löpning och för att springa långt är löpekonomin mycket viktigare än VO2Max. Det är maxtak som man helt enkelt aldrig kommer att nå när man springer långt.

Det är alltså hjärnan som reglerar hur mycket muskler som aktiveras när vi springer. Den bevakar att vi inte passerar gränsen. Och var går gränsen? Är det verkligen VO2Max som avgör prestationer utöver 10 km? VO2Max handlar om ansträngning nära den fysiska gränsen, den mäts när en löpare springer allt vad han kan på löpband tills han inte klarar det längre. Så springer man inte ett maraton och inte ett 10k heller och definitivt inte ett ultralopp. Den typen av lopp springer man på submaximal nivå.

Två gratispass på EGO
Jag har kommit igång bra med träningen. Nu är jag uppe i fem pass i veckan och siktet är inställt på Vasaloppet och därbakom skymtar ett ultralopp. Efter helgens löpning har det blivit styrketräning och core och på torsdag ska jag leda ett skidgångspass. Jag försöker springa minst två längre pass i veckan. Fördelen med att springa långa, lugna pass är att hjärnan har lediga resurser och kan begripa en ljudbok. Ibland glömmer jag nästan bort att jag springer.

Crossfit på Ego!

Igår fick jag två fribiljetter till Ego Hälsostudio. En av ledarna där hade läst mitt halvgalna inlägg om core och tyckte att jag behövde en utmaning :). Så på onsdag nästa vecka blir det ett pass crossfit. Det ska bli spännande. Undrar om det kan vara jobbigare än ett corepass? Efter förra veckans coreträning hade jag träningsvärk i 72 timmar. Det betyder att musklerna i kärnan håller på att anpassa sig och efter måndagens pass kände jag inte någon träningsvärk. Men jobbigt var det. Som det ska vara.


Källor
Ross Tucker, The Runners Body
Tim Noakes, The Lore of Running

tisdag 16 november 2010

Varför är mina tår så korta?

Människan är bland mycket annat ett långbent socialt djur utan päls som är bra på att springa långt och prata länge. Vi har även korta tår. Det är fakta. Sen finns det vissa som springer och pratar längre än andra. Människans framtoning är summan av anpassningar till vad som varit attraktivt och fördelaktigt. Därmed finns det en förklaring till det mesta som utmärker oss, men det är sällan det finns bara en förklaring. Oftast finns det många förklaringar, många olika hypoteser. Varje hypotes kastar lite ljus över skuggorna, men det finns ännu ingen teori som lyser som en sol över hela forskningsfältet. Varför har vi korta tår? Är det för att vi springer eller för att vi går, eller är det för att vi springer och går? 

Djur som springer har i allmänhet korta tår eller så springer de på stortån som hästen. Tittar man på en hund eller en katt ser man att deras fötter till större delen består av en trampdyna. Tårna är knappt synliga. 

I förhållande till andra primater är människans tår osedvanligt korta. Både i jämförelse med andra primater och i jämförelse med våra förfäder bland hominiderna är de faktiskt extremt korta. En schimpans använder tårna som fingrar och deras tår är dessutom rörliga i tre dimensioner, medan våra bara kan röra sig upp och ner och knappt det när det gäller lilltån. Lilltån var på väg att selekteras bort men kanske räddades av att människan började använda skor och nu hänger lilltån där likt en blindtarm, som ett maskformigt bihang, en rudimentär rest från livet bland träden. Schimpanser är inga långdistanslöpare och de hade kanske passat i fivefingers - de skulle säkert få in tårna lättare än jag och skonamnet hade varit mer passande.

Nedan visas framtidens skor: Fivefingers för homo erectus, homo sapiens och en onefingers för hypereffektiv tålandning;)




Löpning förkortade tårna 
Antropologerna Daniel Lieberman och Campbell Rolian bestämde sig för att ta reda på varför vi har korta tår och i deras studie (som finns online här) fann de att långa tår kräver mer energi än korta tår vid löpning. Tack vare löpningen har vi anpassats och fått lite trubbigare tår. 

När man går är redan en stor del av kroppsvikten förflyttad när man skjuter iväg med framfoten, vilket avlastar tårna. När man springer skjuter däremot tårna iväg stora delar av kroppen när man förflyttar sig framåt. Genom att analysera femton försökspersoner som gick och sprang fann forskarna att en ökning på tålängden med endast 20 procent fördubblade energikostnaden, vilket förklaras av hävstångseffekten. Forskarna fann också att risken för skador ökade, vilket torde ha gett individer med anlag för små tår en överlevnadsfördel.
Hävstångseffekt Källa: Journal of Experimental Biology
Korta tår är fördelaktigt för gående också, men alltså inte lika viktigt, enligt dessa antropologer. Vi kanske aldrig hittar bevis som avgör om vi blev människor genom gång eller löpning. Fossil är sällsynta och det är nästan omöjligt att utforma experiment som fastställer vilken hypotes som förklarar flest benbitar. Kanske är det inte antingen eller, vilket man ibland får intryck av när man läser olika forskarrapporter. 

Förmodligen blev vi människor på flera sätt och kanske var förmågan att springa en av de viktigaste, det gav oss en fördel gentemot andra djur och artfränder som inte kunde springa effektivt i värme (andra långlöpare som vargar och hyenor springer helst på kvällen eller när det är kallt). Men de tidiga människorna gick säkert också långa sträckor. Det är ett ekonomiskt och ganska riskfritt sätt att förflytta sig, särskilt om man är en stor grupp med gamla, gravida och småbarn, som fick bäras eftersom de är så ineffektiva vandrare

Vi vet i alla fall att människan skilde sig från sina primatsläktingar när hon reste sig upp på två ben och befriade händerna från markens kättingar. Sen började hon gå och springa och jag tror att löpningen, snarare än promenaden, gav ett litet större försprång i kampen för överlevnad på savannen. 

Källor
Campbell Rolian, Daniel E. Lieberman, Joseph Hamill, John W. Scott och William Werbel, Walking, running and the evolution of short toes in humans

söndag 26 september 2010

Den springande apan

Sedan Daniel E. Lieberman och Dennis Bramble publicerade sin banbrytande studie i tidskriften Nature 2004 har perspektivet på hur människan blev människa förändrats. Vi blev inte människor genom att ställa oss på bakbenen och börja gå, vi blev det genom att vi började springa, tror de flesta nu. 

Den märkligaste sporten, enligt mig, är gång. Det ser så fruktansvärt onaturligt ut. Människan vill springa. Gång ser ut som en tävling i vem som kan springa långsammast. Att gå är härligt och avkopplande, men att gå så fort som möjligt? Dessutom går de ju lika fort som jag springer. Jag hörde nyligen en historia om en gångare som började springa, men hon sprang bara marginellt bättre än hon gick (minns inte vad hon hette, var väl med i OS för 10-15 år sedan).

Vi har den anatomi vi har för att vi är löpare och människans utveckling har handlat om vår växande hjärna och om vår anatomis anpassning till löpning. Kanske är det också så att våra springande ben drev på utvecklingen av vår hjärna?

Till skillnad från aporna som stannade i träden, lämnade våra förfäder skogarna och sprang ut på savannen. I flera miljoner år hade vi ena benet uppe bland träden och det andra nere på marken, som om vi inte kunde bestämma var vi skulle utvecklas. För två miljoner år sedan ser man dock hos den människoart som först lämnade Afrika, Homo Erectus, tydliga tecken på att deras anatomi anpassats för löpning. De hade inga vapen, så förmodligen sprang de ifatt byten och slog ihjäl dem med en sten eller en klubba. De kanske även sprang för att vara först till kadaver och de sprang säkert också för att inte bli uppätna av köttätande fåglar och kattdjur.

Homo Erectus som sprang ut ur Afrika jämförd med Australopithecus som stannade kvar   

Sen evolutionen skakade ner människan från träden har vi sprungit för livet för att överleva och vi blev så duktiga att vi sprang ut ur Afrika och befolkade alla kontinenter utom Antarktis. Ständigt nya utmaningar och miljöer satte press på anpassning och vi anpassade oss till öken, skog, stäpp och tundra, men tyvärr inte till kontorslandskap.

Genom att springa fick vi bättre tillgång till föda och därmed kunde vi försörja en större hjärna. Tidigare har man trott att löpningen var en konsekvens av att vi började gå, men den första hominiden - Australopithecus - gick på två ben redan för 4,5 miljoner år sedan och klättrade samtidigt i träd. Det tog nästan tre miljoner år till innan de första människorna utvecklats. Det verkar således osannolikt att det var den upprätta gången som utvecklade oss. Bramble och Lieberman hävdar att det var när vi började springa som kroppen förändrades.

I sin studie kom de fram till 26 olika mänskliga drag som bidrar till vår förmåga att springa jämfört med de första hominiderna. Jämfört med oss hade Australopithecus långa underarmar, korta ben, och nästan inga fotvalv. De saknar också nackligament som alla springande djur har och som människan har utvecklat oberoende av andra löpande djur.

Anatomiska anpassningar
Här är några av de anatomiska egenskaper som är unika för människor och som spelar en avgörande roll för löpning:

  • Skallens utseende som bidrar till att förhindra överhettning under löpning. När svett avdunstar från hårbotten, panna och ansikte, kyler avdunstningen blodet som rinner från huvudet. Vener som transporterar bort det kylda blodet passerar halspulsådern med blod på väg till hjärnan, vilket bidrar till att kyla blodflödet till hjärnan. 
  • Ett mer balanserat huvud med ett plattare ansikte, med små tänder och kort nos, åtminstone jämfört med schimpanser och de första hominiderna. Det plattare ansiktet flyttar masscentrum tillbaka så att det är lättare att balansera huvudet när man springer och guppar upp och ner.
  • Nackligament som går från baksidan av skallen och nacken ner till ryggkotorna fungerar som stötdämpare och hjälper armar och axlar att fungera som motvikt till huvudet när man springer. Tack vare dessa ligament kan vi springa och guppa och ändå hålla huvudet fixerat vid ett mål långt borta. Det klarar inte en schimpans som saknar dessa ligament. Deras huvud studsar fram och tillbaka.
  • Till skillnad från apor och tidiga hominider är axlarna hos människan "frikopplade" från huvud och hals, vilket gör att kroppen kan rotera medan huvudet riktas framåt i färdriktningen under löpningen.
  • Den långa mänskliga kroppen - med en smal kropp, midja och bäcken - skapar mer hudyta i förhållande till vår storlek, vilket möjliggör bättre nedkylning när man springer. Denna konstruktion låter även över-och underkropp röra sig fritt i förhållande till varandra, överkroppen kan därmed motverka vridkrafterna från de pendlande benen.
  • Kortare underarmar hos människor göra det lättare för överkroppen att fungera som motvikt till underkroppen under löpning. Det minskar också den mängd muskelkraft som behövs för att hålla armarna böjda när man springer.
  • Människans kotor och diskar har större diameter i förhållande till kroppsmassan än är de hos apor och tidiga hominider. Det är relaterat till stötdämpning. Det blev större belastning när vi började springa och slog i marken.
  • Kopplingen mellan bäcken och ryggrad är starkare och större i förhållande till kroppsstorlek hos människor än hos tidiga hominider, vilket ger mer stabilitet och stötdämpning under löpning.
  • Människans skinkmuskler är enorma. En schimpans har ingen bakdel, de är alldeles platta förutom under parning då de sväller upp och blir röda. Eftersom människan lutar sig framåt när hon springer, hindrar skinkmusklerna oss från att ramla på näsan varje gång en fot träffar marken. Att springa är en serie kontrollerade fall framåt.

  • Människan har långa ben till skillnad från schimpanser och tidiga hominider. Därmed kan vi ta långa steg när vi springer. I benen finns ligament och senor - inklusive den långa hälsenan - som fungerar som fjädrar som lagrar och frigör mekanisk energi under löpning. Senor och ligament gör också människors underben mindre muskulösa och lättare så att det krävs mindre energi att flytta dem under löpning.
  • Större ytor i höft, knä och fotleder, vilket ger bättre stötdämpning under löpning genom att sprida ut och fånga upp stötkraften.
  • Arrangemanget av ben i den mänskliga foten skapar ett stabilt och styvt valv som gör att vi kan trycka ifrån marken mer effektivt och utnyttja ligament på undersidan av fötterna som fjädrar.


  • Människan har utvecklat ett förstorat hälben för bättre stötdämpning samt kortare tår och en stortå som är helt dras in mot de andra tårna så att foten bättre skjuter ifrån under löpning. Hos apor är stortån i en annan vinkel i förhållande till övriga tår och de har långa tår jämfört med oss.


Källor





måndag 20 september 2010

Hoppa dig stark med plyometri

Jag har kört lite plyometri, mest på måfå, som en del av min träning, men efter att ha läst denna studie så blir det mer plyometrisk träning framöver. Studien visar att plyometri på lång sikt (3-5 ggr i veckan under 5-12 månader) förbättrar benstommen. På kort sikt (2-3 ggr i veckan under 6-15 veckor) ger plyometri förbättrade neuromuskelära anpassningar och ökad styvhet i benen, vilket ger signifikant förbättring av löpekonomin. Slutsatsen av studien är att man bör inkorporera plyometri i sitt veckoprogram.

Jag ska lägga in ett pass i veckan till att börja med. Sedan ökar jag mängden till våren när löparträningen börjar. Men nu under vintern ska jag lugnt och metodiskt hoppa mig i grundform.

Stretch-shortening-cykeln 
Den nya studien är en av många som visat att ett bra sätt att förbättra löparekonomin är styrketräning i form av plyometri, förmodligen genom stretch-shortening-cykeln, vilket handlar om övergången mellan två olika typer av muskelsammandragningar vid löpning och kan liknas vid en gummibandseffekt. När foten landar på marken töjs och förlängs (stretch) vadmusklerna, akillessenan, lårets framsida, patellasenan, sätesmusklerna och lårets baksida, vilket kallas excentrisk muskelkontraktion. Denna töjning fångar upp energi från landningen som ett gummiband laddar energi när man spänner det. När man sedan släpper gummibandet fjädrar det tillbaka och muskler och senor förkortas (shortening) med en koncentrisk rörelse. Löpningen blir effektivare ju kortare tid det går mellan dessa muskelkontraktioner och den ökade prestationsförmågan beror till stor del på att det under den excentriska rörelsen lagras elastisk energi i muskler och senor som sedan kan utnyttjas i den direkt efterföljande koncentriska rörelsen och detta upprepas i varje löpsteg (cykel).

Inte fastna i marken 
När man springer är stretch-shortening-cykeln viktig för löpekonomin. Muskeln kontrakterar millisekunden innan foten slår i. Det kallas preaktivering och ökar styvheten i muskler och senor. Det är därför jag inte gör illa mig när jag springer i Fivefingers eller barfota på ett hårt underlag. Musklerna är förberedda innan jag slår i och fotens landning korrigeras så att man landar långt fram. Foten och benet har en inbyggd stötdämpningsmekanism. När jag springer i dämpade skor preaktiveras musklerna på ett annat sätt och landningen blir mer på mittfoten. Förut landade jag på hälen men den rörelsen har jag lyckats avprogrammera, mycket tack vare löpningen med fivefingers.

En styv muskel kan lagra mer energi och ge tillbaka den mer effektivt än en slapp muskel. Tiden med markkontakt blir mycket kortare. Tittar man på en duktig löpare som Haile Gebreselassi så ser han ut att flyga fram. Han nuddar knappt marken.

Den nya studien visade att ju längre man springer desto sämre blir preaktiveringen och tiden med markkontakt ökar, vilket ledde till långsammare löpning. Sedan undersökte man olika typer av träning för att förbättra resultaten och då fann man att plyometriska övningar gav bäst utdelning och det redan efter fyra veckor. Orsaken till detta är neuromuskelära anpassningar, för man såg att de som tränat plyometri hade bättre preaktivering än övriga, vilket gav dem 8 % kortare markkontakt. Skillnaden mellan en mycket bra löpare och en lite sämre är ofta hur lång tid man sitter fast i marken.

Man kan också programmera hjärnan genom att köra olika mentala program. Jag har läst att en del löpare tänker att de springer på glas eller på vatten för att minimera markkontakten.


Bilder från http://striveperformance.com/2009/08/plyometric-exercises/


Börja försiktigt 
Men precis som när man börjar springa med en helt ny skotyp som Fivefingers är det viktigt att vara försiktig. Plyometriska övningar utsätter kroppen för mycket stress och därför måste man öka försiktigt så att man inte blir skadad. Men stress = anpassning = bättre stresstålighet = du blir starkare. Både barfotalöpning och plyometri förbättrar den neuromuskelära effektiviteten och vill man utvecklas som löpare bör man åtminstone testa detta.


Video med plyometriska övningar för nybörjare:



Förra veckans träning (vecka 2)
Dags att summera förra veckans träning:

Måndag: Vila 
Tisdag: Skidgång, älglufs och löpning (hårt) 
Onsdag: Styrketräning och rodd (medel) 
Torsdag: Löpning 6 km (lugnt) 
Fredag: Skidgång, älglufs och myrplums (hårt) 
Lördag: Löpning 8 km (lugnt) 
Söndag: Distanslöpning 23 km (hårt)


Jag följde träningsplanen för vecka 2 ganska exakt. Jag orkade dock inte köra så hårt på styrketräningen i onsdags, kände av yogan och skidgången från dagen innan. Kände mig också lite trött i mitten av veckan och sov dåligt, men nu efter fjällresan känner jag mig återhämtad trots ganska tuffa träningspass. 


Långpasset på söndag gick mycket bra. Dessutom var det härligt att springa för själen. Jag sov bra under ledigheten också, ungefär 8 timmar. Så mycket brukar jag inte sova. Kanske jämvikten efter de dåliga nätterna i början på veckan återställdes nu.

Veckans träning (vecka 3) 
Måndag: Vila 
Tisdag: Skidgång, älglufs och löpning (hårt) 
Onsdag: Styrketräning och rodd (medel) 
Torsdag: Rullskidor 11 km (lugnt) 
Fredag: Intervaller 4*4 minuter med 4 minuters aktiv vila och 2 km upp- och nedjogg (hårt) 
Lördag: Löpning 5 km, plyometriska övningar 20 minuter (lugnt) 
Söndag: Distanslöpning 20 km (öka varje 2 km) (hårt)


Det här blir tredje veckan med lite ökning på träningsdosen. Det kändes bra med en vilodag idag. Jag känner mig utmattad i benen efter helgens springande. En nyhet är att jag ska lägga in ett pass med hoppövningar i enlighet med inlägget. Vi brukar köra lite plyometri på tisdagarna också.


Nu ser jag fram emot rullskidepasset på torsdag. Hoppas inget ställer till det så jag missar det. Den här veckan blir det hårdkörning, för vecka 4 blir återhämtningsvecka.