Så mycket orkar en löpare egentligen – forskningens nya svar

Ny forskning visar att även extrema löpare möter en biologisk vägg.

Extremidrottare framstår ofta som gränslösa. De springer i dagar, korsar kontinenter och pressar kroppen på ett sätt som få av oss ens vågar drömma om. Men en ny studie i Current Biology visar något oväntat: även dessa idrottare slår i ett tak. Ett biologiskt sådant.

En unik inblick i extrem uthållighet

Forskarna följde 14 extremidrottare och mätte deras energiförbrukning med isotopteknik. Resultatet:

• Under korta toppar kunde de nå 6–7 gånger sin vilometabolism (BMR).
• Men över månader sjönk deras snitt till 2,4–2,5 × BMR, oavsett individ eller träningsform.

Kroppen tillåter alltså extrema toppar, ...

Läs fortsättningen här.

Runners World - Därför är fysisk aktivitet så viktig

Att vanliga människor tränar är en ny och egentligen en ganska märklig företeelse. Mina mor- och farföräldrar tränade aldrig. De behövde inte, för de var aktiva i vardagen. Idag tränar vi för hälsan, för att gå ner i vikt, för att det är kul eller för att klara ett maraton.

Foto Eugene Zhyvchik / Unsplash

Många springer för att gå ner i vikt. Om du springer är det lättare att hålla vikten, men det är inte säkert att löpning hjälper dig går ner i vikt. Säg att du springer tre gånger i veckan. Om varje löppass bränner 650 kcal, blir det ca 100 000 kcal på ett år. Det motsvarar drygt 10 kilo fett. Men det är inte så enkelt, för du är inte en maskin. Människan är ett komplext adaptivt informationssystem som utvecklats för att överleva. När du ökar energiförbrukningen kommer kroppen därför att spara energi.

Även om du kanske inte går ner i vikt finns det andra fördelar med att träna. Löpning tvingar kroppen att hushålla med resurser. Ohälsa som kroniska inflammationer och kronisk ...

Läs fortsättningen här.

Runners World - Jag är gjord för det här

För några år sedan kom en studie som presenterades som Born to Run på Natures förstasida. I denna studie lade forskarna Lieberman och Bramble fram en rad indicier på att människan är född löpare. Denna forskning populariserades sedan i boken Born to Run av Christopher McDougall.

Foto: Manfred Antranias Zimmer / pixabay

Men egentligen föds vi inte som löpare. Människobarn springer inte direkt efter födelsen som antiloper. Nyfödda människor är bland det mest hjälplösa som finns. För människor tar det flera år att lära sig springa. Först måste människan lära sig att krypa och gå. När ...

Läs fortsättningen här.

Runners World - Därför är fysisk aktivitet ännu viktigare när du blir äldre

Med stigande ålder är det normalt att ta det lite lugnare. Enligt en ny hypotes ska du dock inte ta det för lugnt. Människan har utvecklats för att vara fysiskt aktiv hela livet. Fysisk aktivitet håller oss friska så att vi kan leva ett långt aktivt liv som gynnar kommande generationer.

Nästan alla vet att träning är bra för hälsan. Men varför det är bra?

I en ny studie har ett team av evolutionära biologer och biomedicinska forskare från Harvard, under ledning av den kände evolutionsbiologen Daniel Lieberman, formulerat en hypotes som förklarar varför människor utvecklades till att vara aktiva hela livet.

Foto: Catherine Heath / Unsplash

"Det är en utbredd idé i västerländska samhällen att när vi blir äldre är det normalt att sakta ner på tempot och gå i pension", säger Lieberman ...

Läs fortsättningen här.

Runners World - snabbare än en skräcködla

Människan är väldigt lik en Tyrannosaurus Rex: vi står upp på två ben, vi är landlevande jägare, vi är jordens dominerande predator och vi har löjliga biceps.

De flesta har fått bilden av Tyrannosaurus Rex formad av filmen Jurassic park. I en klassisk scen springer en Tyrannosaurus Rex ikapp en jeep. En ny studie visar dock att de inte skulle klara det. De var långsamma men uthålliga, precis som människor. De jagade genom att springa sakta och länge tills bytet gav upp. Men det gör sig inte riktigt lika bra på film att jaga en jeep tills den får slut på bensin. Homo sapiens som tittar på film är vare sig långsamma eller uthålliga.

Bild: Fausto García-Menéndez / Unsplash 

Skaparna bakom Jurassic park utgick från de fakta som fanns på 1990-talet. Sedan dess har man hittat fler fossil. Kunskapen har ökat. Nu tror man att Tyrannosaurus Rex nådde en topphastighet på högst 19 km/h. Eftersom de alltid hade ett ben i marken ...

Läs fortsättningen här.

Påminner om att jag publicerar artiklar på Gazzine också. Gå in och registrera dig. Ska bli kul att se hur Gazzine utvecklas.

Diabetes som överlevnadsfördel

Varför finns diabetes? Ja, för det första finns det olika varianter. Diabetes typ 2 är troligtvis mer en följd av miljö än gener, medan diabetes typ 1 tycks vara mer en följd av gener än miljö. Den gemensamma nämnaren är högt blodsocker. I mitt första inlägg om detta skriver jag om typ 1, nästa typ kommer om en vecka.

Eftersom det finns en genetisk bakgrund till diabetes-1 borde det finnas någon form av evolutionär förklaring. Redan 1976 konstaterade genetikern James Neel att "diabetes är en genetikers mardröm". Det behövs kanske lite nya idéer.

Är diabetes-1 en anpassning till kyla?

Varför är diabetes typ 1 vanligast på norra halvklotet? Finland har flest fall i världen. I sin bok Survival of the fittest gissar Sharon Moalem att det är en anpassning till ett kallt klimat som går tillbaka till istiden. När temperaturen plötsligt sjönk på bara några år frös massor av människor ihjäl.

Druvorna i tyskt isvin och skogsgrodor i Kanada överlever nedfrysning genom att öka mängden glukos och minska sitt vatteninnehåll. Kanske överlevde några människor istiden genom att minska utsöndringen av insulin och öka mängden glukos i blodet? Eftersom de frös hade de också mängder av brunt fett som förbrukade det ökade flödet av glukos. Därmed kunde människorna upprätthålla kroppsvärmen som en björn som sover i sitt ide. Enligt denna teori är diabetes en form av evolutionär kylarvätska.

Denna teori stämmer med att de flesta diagnostiseras för diabetes typ 1 mellan november och februari. Diabetes-1 kanske är en kvarvarande evolutionär reaktion på kallt vädret?

Istiden har satt spår

Troligtvis är diabetes-1 en kombination av gener och miljö. Enligt denna teori uppstod en mutation genom en evolutionär flaskhals i form av ett kallare klimat. Det gick inte att fly kylan för 10 000 år sedan. Det gick bara att anpassa sig och det gick med dödens hastighet. Miljöfaktorn som utlöser denna anpassning är i så fall kyla. Idag har vi mindre brunt fett eftersom vi sällan fryser. 

Jag brukar alltid frysa in vintern. Jag huttrar, sedan fryser jag inte lika mycket. Det beror förmodligen på att jag aktiverat det hälsosamma bruna fettet, men jag har aldrig tänkt på det i detta diabetes-sammanhang.

Gammal bild. Simmade med is långt innan det blev populärt. Nu tycker plötsligt ingen att jag är galen längre. På sociala media är vinterbad det nya normala.

Runners World - En löpares kropp

Har du någonsin funderat på varför du ser ut som du gör när du springer? I jämförelse med andra djur ser du ganska konstig ut. Du balanserar på två långa ben som en Tyrannosaurus Rex utan svans. Du hoppar från det ena benet till det andra. Ibland ramlar du omkull som en pingvin, vilket knappast fyrbenta kor gör särskilt ofta. 

Foto: Eugene Zhyvchik / Unsplash

En ny studie visar hur och varför du ser ut och fungerar som du gör när du springer. Det är en komplex historia. Muskler i dina axlar och armar stabiliserar huvudet och håller upp kroppen. Det är därför du måste svänga på armarna när du springer. Armarna sitter ihop med resten av dig, från fötter till huvud.

Därför kan Zlatan spela fotboll

De flesta forskare fokuserar på löparnas underkropp, men den kände antropologen och evolutionsbiologen Dan Lieberman är mer intresserad av överkroppen. För löpare är ett stabilt huvud viktigt. Kroppen utsätts för starka krafter när du springer och huvudet på toppen är sist i kedjan. Det ser du om du sprungit ...

Läs fortsättningen här.

Vinterdvala

Många djur använder sig av fysiologiska strategier som vinter- eller sommardvala. Syftet är att sänka metabolism när det är varmt, torrt eller kallt.

Det finns flera olika strategier. I Arktis finns en slags ekorre som kallas arktisk sisel som kan sänka sin kroppstemperatur till tre minusgrader och hålla sig där i tre veckor, medan brunbjörnar bara sänker sin kroppstemperatur till 30-36 grader. 

Brunt fett

Innan djur går i dvala bygger bygger de upp stora fettlager och går punktvis ner i temperatur vid enstaka tillfällen innan de stänger av 95-99 procent av sin metabolism. Sedan håller de värmen genom att elda lagrat fett med brunt fett. 

Allt som lever måste skydda sig mot brist på näring. Utan näring, inget liv. På Madagaskar finns det lemurer som kallas tjocksvansmaki. De går i dvala i åtta månader under torrperioden. De andas tre gånger i timmen och lever på fettet från sin tjocka svans. De är primater som oss. De har i stort sett samma gener, men de slår på och av dem på andra sätt.

Tänk om vi människor på samma sätt kunde aktivera gener och gå i dvala under vintern eller sova oss genom nästa pandemi. Kruxet är att slå på och av gener i rätt ögonblick. För några år sedan upptäckte forskare att vuxna människor har brunt fett, så vi kan teoretiskt hålla värmen utan att skaka. 

Av en olycklig slump vet man att människor faktiskt kan försätta sig i dvala. En japansk man ramlade och slog sig medvetslös 2006. Han hittades efter 24 dagar. Det var kallt och han hade överlevt utan mat och vatten, vilket ju borde vara omöjligt. När han hittades medvetslös hade han nästan ingen puls, organen hade stängts av och kroppstemperaturen var 22 grader. Läkarna var förbryllade över att han överlevt eftersom hans ämnesomsättning i stort sett upphört. Mannen överlevde tack vare dvalan. Det finns fler inte fullt lika extrema exempel, som Anna Bågenholm som låg under isen i 80 min 1999. Hon överlevde utan hjärnskador.

En fladdermus lever 10 gånger längre än jämnstora möss som inte går i vinterdvala. Foto: seagul / Pixabay

Under dvala minskar andning och hjärtfrekvens, vilket gör organismen sårbar både för syrebrist och extrem oxidativ stress under uppvaknandet när metabolism och syreförbrukning sätter igång igen. Djur som går i dvala måste alltså ha ett bra försvar mot den typen av skador. Det liknar den typ av skador man får av åldrande.

Metabolism, kroppsstorlek och livslängd brukar hänga ihop, men djur som går i dvala avviker från detta mönster. Fladdermöss, ekorrar och lemurer lever mycket längre än de borde. En fladdermus lever 10 gånger längre än jämnstora möss som inte går i vinterdvala.

Om denna teknik varit tillgänglig för människor hade du kanske somnat in för 8 månader sedan när pandemin slog till. Sedan väcktes du nu när det finns vaccin. Ditt åldrande och ditt liv pausades. Kanske du blivit rikare också om du satsat på kryptovalutor och Tesla-aktier innan du somnade in.

Myten om reptilhjärnan

Du har säkert hört eller läst om hur människans primitiva reptilhjärna ödelägger liv, politik och företag, och att frontalloben håller koll på din djuriska, limbiska hjärna. Vad du kanske inte vet är att dessa påståenden - som upprepas i populärvetenskap och media - bygger på en felaktig teori från 1950-talet av Paul MacLean. Teorin går under namnet den treeniga hjärnan (triune brain). Dess teoretiska rötter går dock mer än 2000 år tillbaka. Det låter bra med flera hjärnor och vi känner igen oss, men teorin falsifierades i slutet av 1900-talet. Vi har inte tre olika hjärnor - vi har en hjärna.

Föreställningen att din hjärna består av flera hjärnor som lagrats på varandra, går tillbaka till Platons idé att människan styrs av tre krafter: instinkter, känslor och rationellt förnuft. I dialogen Faidros, som skrevs 400 f Kr, liknar Platon människan vid en hästförare som tyglar sina hästar. Den rättrådiga människan är kontrollerad och rationell, medan hästarna följer instinkter och känslor.

Kusken (Logik) styr hästarna Spirit och Aptit. Om Platons syn på själen.

Under medeltiden nästlade sig Platons metafor (eller mem) in sig i den västerländska idéhistorien. På 1950-talet blev metaforen vetenskap: I begynnelsen handlade livet om fortplantning, mat och kamp. Det var reptilernas tid. Sedan utvecklades däggdjur, och med dem ett känslomässigt system - det limbiska - som reptiler saknade. Till sist kröntes skapelsen med ett tunt lager nervceller, neocortex. Det var slutet på evolutionen.

På 1990-talet trängde forskare djupare in i hjärnan. Man upptäckte att nervceller har samma genetiska ursprung; att fåglar och fiskar har neocortex (som ibland kallas för isocortex istället för det felaktiga prefixet neo-.); att reptiler har motsvarigheter till det limbiska systemet. 

Paul D MacLeans treeniga hjärna. Ödlan finns inom oss som ett fossil och när vi är stressade tar ödlan över, sägs det. Platons kusk tappar kontrollen över tyglarna.

Nya jämförelser mellan reptiler, råttor och människor visar att det inte går att betrakta reptilhjärnan som en distinkt enhet, skild från det limbiska systemet och neocortex. Eftersom reptiler har primitiva versioner av ”högre” hjärnområden, är den treeniga hjärnan falsifierad. Den så kallade limbiska hjärnan utvecklades inte från grunden som ett lager utanpå reptilhjärnan, utan utvidgades helt enkelt från mindre och inte lika väldefinierade reptilhjärnor.

Hjärnor blir inte större genom att evolutionen lägger på nya funktioner som ibland kommer i konflikt med varandra. Hjärnor liknar snarare multinationella företag - de växer, divergerar och omorganiseras. När miljön förändras ökar sannolikheten att vissa delar av hjärnan utvecklas mer. På så sätt skapas nya arter. Din hjärna har exempelvis fyra hjärnregioner i den primära somatosensoriska barken för att känna av kroppsrörelser och beröring. Råttor har bara en hjärnregion som utför samma uppgifter. Det betyder inte att råttor saknar tre hjärnregioner. De tre nya regionerna har nyligen utvecklats hos människor. De har nya, specifikt mänskliga funktioner. Det är i stort sett samma gener. 

Den gemensamma förfadern till både människor och råttor, som levde för cirka sextio miljoner år sedan, hade förmodligen en enda hjärnregion som utförde de funktioner som människor nu behöver fyra regioner för. Den enskilda regionen utvidgades och delades sedan upp i olika ansvarsområden när våra förfäder utvecklade större hjärnor och kroppar. Hjärnan divergerade och integrerade, vilket skapade en mer komplex hjärna som kunde kontrollera en större och mer komplex kropp.

Mänskliga hjärnor utvecklade alltså inte extra delar för känslor och rationalitet. Våra hjärnor utvecklas precis som reptiler och däggdjur. Vi följer samma plan som fåglar och hundar - förmodligen även samma som rundmaskar - från tidpunkten när embryon utvecklar nervceller till dess hjärnan är färdig.

Hjärnan har utvecklats genom att gamla delar modifierats, inte genom att nya lager lagts på gamla lager. Källa: Understanding Vertebrate Brain Evolution. Bilden färglagd av Arseny Khakhalin.

Varför ser hjärnor så annorlunda ut? Jo, tillverkningsprocessen följer bestämda stadier, och varje stadium varar under olika tid för olika arter. Till exempel produceras nervceller för hjärnbark hos människor under mycket längre tid än hos råttor, som i sin tur producerar hjärnbark längre tid jämfört med ödlor. Det ger en stor hjärnbark hos människor, en liten hjärnbark hos råttor och en näst intill obefintlig hjärnbark hos ödlor. Om ett ödleembryo däremot tillbringade samma tid som ett människoembryo i detta stadium skulle ödlan få en likartad hjärnbark.

Alla däggdjur har en relativt stor hjärnbark. Människans hjärnbark är en förstorad version av mindre apors hjärnor. Den är också en förminskad version av hjärnbarken hos elefanter och valar. Om en aphjärna kunde växa till mänsklig storlek, skulle hjärnbarken ha samma storlek som vår. Storleken på hjärnbarken är därför inte ny. Storleken säger inte heller något om hur rationell en art är. Olika arters hjärnor är inte bättre eller sämre, de är anpassade till sin miljö och de gör allt de kan för att överleva.

Hjärnan utvecklades inte för att tänka

För 550 miljoner år sedan simmade små rundmaskar runt i havet. De levde enkla liv. De simmade genom att vicka på kroppen. För att hitta mat borrade de ner sig i havsbotten. Med gapande munnar slukade de allt som flöt förbi. De behövde inte känna smak eller lukt. De behövde inga ögon eller öron. Om det blev brist på mat lyfte de sig själva i håret och vickade iväg tills de kom till en ny plats med näring.

Ett urgammalt djur. © Hans Hillewaert

De behövde ingen hjärna. Deras sinnen var direktkopplade till rörelse, så de reagerade utan att tänka. Sedan dess har hjärnorna utvecklats. Du har en stor hjärna som inte bara kan skapa rörelser, utan också sammanställa information från kroppen. Du kan tänka, känna och minnas. Du kan skapa en inre modell av världen.

Var kommer hjärnan ifrån?

Under kambrium utvecklades varelser som kunde känna av sin omgivning. De utnyttjade den kunskapen för att äta upp andra varelser. Jakt var det avgörande steget mot att utveckla en hjärna.

De nya jägarna kände av rörelser i vattnet. De kände av beröring. De hade ögon. De utvecklade hjärnor med några grundläggande kretsar: kan jag äta det där, eller kommer det där att äta mig? Om det där är mindre än mig: ät upp det där, annars fly. De som blev jagade utvecklade liknande hjärnkretsar.

Jägare och jagade drev en återkopplings-loop mot större kroppar och allt mer sofistikerade rörelser. Energieffektivitet var nyckeln till överlevnad. Det är som en budget. Din kroppsbudget har koll på dina resurser, som vatten, fett, salt och glukos. När du jagar och springer gör du uttag från olika konton i budgeten. För att återställa budgetbalansen måste du äta och sova.

De nya jägarna kände av rörelser i vattnet. Foto: Daniel Öberg / Unsplash

För att din ekonomiska budget ska hålla på sikt måste du planera den närmaste framtiden. Om du blir överraskad av månadshyra och försäkringar hamnar du i lyxfällan. Du måste förutse dina utgifter innan de uppstår. Det gäller även din kroppsbudget. Det är hjärnans huvudsakliga uppgift. Den försöker ligga steget före.

Din kroppsbudget

De djur som gjorde sig redo att fly innan jägarna kom lyckades föra sina gener till kommande generationer. De som väntade med att fly tills jägaren kom dog ut. För att fatta rätt beslut undersöker därför hjärnan vad den gjort tidigare under liknande omständigheter. Hjärnan skapar en inre modell. Den använder minnen av liknande situationer i det förflutna och gissar vad som kommer att hända.

En jägare måste värdera om priset i form av uttag från budgeten är värt bytet. Rörelsen måste vara värt ansträngningen. Det är en förutsägelse, baserad på tidigare erfarenheter. Det är ett beslut som bygger på information från kroppen och minnen.

De första djuren hade små hjärnor. När kropparna blev större krävdes en större hjärna för att upprätthålla och säkerställa budgetbalans. Det är därför du har en stor hjärna. Den utvecklades inte för att tänka, utan för att förutsäga ditt framtida energibehov så du kan utföra värdefulla rörelser. Hjärnan har växlat upp från att hantera rundmaskar till att driva människor och blivit mer komplicerad, men i princip utför den samma jobb. Oavsett vad du gör så handlar det i slutändan om att överleva och din överlevnad avgörs av om din kroppsbudget är i balans. 

Ju bättre kroppsbudget, desto mer frihet har du. Du orkar mer och kan springa längre. Du tänker och sover bättre. Du är friskare och din budget håller några extra år.

Ibland fattar du kortsiktiga beslut som att dricka en kopp kaffe sent på kvällen för att klara en deadline. Det leder till ett stort uttag i form av dålig sömn. Men det kanske är bra på lång sikt för din karriär. Det är en avvägning, men framför allt en lärdom. Det är samma med träning. Det är ett uttag som hjärnan mäter med upplevd ansträngning. Så länge du tycker uttaget är värdefullt kommer du att vara tillräckligt motiverad för att uthärda upplevelsen. Du vet att det är en investering som stärker din kroppsbudget. 

Runners World - Så blir du både starkare och uthålligare

Är uthållighet bättre än styrka? En snabb sökning på internet ger olika svar, men det finns en gemensam nämnare mellan svaren: de som gillar löpning föredrar uthållighet, de som gillar muskler tycker styrketräning är bättre. Det handlar alltså om värderingar. Vad är det du värdesätter? Styrka eller uthållighet, eller både och?

Jag tycker att det är viktigt att vara hållbar och stark och uthållig. Jag tränar styrka två gånger i veckan och uthållighet 4-5 gånger i veckan. Tidsmässigt ligger det på 80-20 till uthållighetsträningens favör.

Foto: Alora Griffiths / Unsplash

Apan som lämnade träden

Det är svårt att bli stark. När våra förfäder skakades ner från träden för miljontals år sedan tvingades de springa för att överleva. Vi blev relativt svaga men uthålliga apor. Om vi måste leta och jaga mat - vilket vi gjort hela vår historia - blir vi uthålliga. Om det finns gott om näring kan vi bli ganska stora och starka. Styrka skyddar oss inte mot starkare ...

Läs fortsättningen här.

 

 

Runners World - Enzymer och uthållighet

Enzymer och uthållighet

Kolhydrater (glukos) och fett är cellernas viktigaste bränsle. Cellen använder glukos och fett för att skapa ATP, som i sin tur driver kroppens processer. När det finns gott om näring använder kroppen glukos, men under fasta eller ett ultralopp, när tillgången på näring är knapp, skiftar kroppen till att använda fett.

Foto av mitokondrie: Louisa Howard/Wikipedia

Livets början

Forskarna lär sig fortfarande om hur celler reagerar på förändringar i miljön. Det handlar om proteinkomplex som mTOR, AMPK och IGF-1. När det finns gott om aminosyror aktiveras mTOR. Det är ett proteinkomplex som ökar tillväxt och proteinsyntes, men hämmar fettförbränning. När det finns ont om energi, dvs kvoten AMP/ATP ökar, då aktiveras istället AMPK. Det sker vid långa löppass eller fasta. Cellen bryter ner fett och återanvänder proteiner i en process som kallas autofagi.

AMPK och mTOR är komplexa och grundläggande signalvägar som går tillbaka till de första cellernas livssituation. När det var gott om näring i ursoppan satsade cellerna på att växa och dela sig, när det var ont om näring försökte de överleva tills det fanns näring igen. Det är val som cellerna fortfarande gör åt oss utan att vi tänker på det, men vi kan påverka dessa cellval med vårt beteende.

PHD3 försämrar uthålligheten

I en ny studie, publicerad denna vecka i tidskriften Cell, visar forskare vid Harvard Medical School att enzymet PHD3 är viktigt för att känna ...

Läs fortsättningen här.

Runners World - Ryggproblem och löpning

De flesta har någon gång haft ryggproblem eller kommit i kontakt med någon med ryggproblem. Andra ryggradsdjur verkar inte lika hårt drabbade. Varför? Jo, det beror delvis på att din ryggrad är vertikal.

Ryggraden formades i havet för miljontals år sedan. Fiskarnas ryggrad är en rak central axel genom hela kroppen. När fiskarna kravlade upp på land utvecklades ryggraden till en båge att fästa fast inälvorna på. Sedan böjdes den som en välvd bro för att bära upp kroppen.

Foto: Casper Nichols / Unsplash

För 7 miljoner år sedan reste sig några ryggradsdjur upp på två ben och började gå och springa – vilket var som att resa bron på sitt ena fäste. Det förändrade 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 ...

Läs fortsättningen här.

Runners World - Du har stora lungor

Är det viktigt med stora lungor för att bli bra löpare? Svaret på det är att du redan har stora lungor. De är enorma. 

Dina lungor fylls med syre enligt fysikens lagar. Du skapar ett lågtryck i lungorna genom att spänna ut bröstkorgen och trycka ut magen - då strömmar det in luft. Det kan bli brist på syre, men det sker i så fall längre in i kroppen. Det syre du andas in, är bara ett steg i en lång kedja och ingen kedja är starkare än sin svagaste länk.

Var kommer lungorna ifrån?

Lungor har som alla organ en evolutionär historia. När fiskarna kravlade upp på land behövde de lungor för att andas. De utvecklade inte lungor för att leva på land. Lungor var inget nytt. Många sötvattensfiskar har nämligen lungor. De andas med gälar, men när det blir brist på syre i sjön - vilket sker ibland - simmar de upp till vattenytan och tar en slurk syre. Det gjorde med all säkerhet även Tiktaalik - det första djur med ryggrad som tog sig upp på land. Evolutionen tar inte språng och det finns inga felande länkar. Det är en gradvis process och alla djur är anpassade till sin livsföring.

Ett litet steg för Tiktaalik, men ett stort steg för oss som kom efteråt. Den hade redan lungor och tack vare genen ARC - som kom från ett virus - kunde landdjuren erövra världen. Bild: Nobu Tamura email:nobu.tamura@yahoo.com http://spinops.blogspot.com/ - Own work, CC BY-SA 4.0, Wikipedia.

Du andas in omkring 7,5 liter i minuten varav 1,5 liter syre. Det mesta syret andas du ut igen. En toppidrottsman kan dra i sig 150 liter ...

Läs fortsättningen här.

Fladdermöss är noga med social distansering vid infektion

Det finns en gemensam nämnare bakom utbrotten av SARS-CoV i Asien 2003, MERS på arabiska halvön 2012, Ebola i västra Afrika 2014 och SARS-CoV-2 i Kina 2020: fladdermöss. Det är inte en slump. Fladdermöss lever nära människor. Människor jagar och äter dem eller lever nära djur som i sin tur blivit infekterade av fladdermöss; kameler av MERS och myrkottar av SARS-CoV-2. 

Det finns minst 1300 arter av fladdermöss och deras immunsystem gör dem till perfekta reservoarer för olika virus. De tycks klara det mesta och åldras tio gånger långsammare än sina jämnstora släktingar på marken.

Febriga fladdermöss

Jag springer mycket, men jag vilar mycket mer. Min kroppstemperatur är därför ganska stabil strax under 37 grader. Ifall jag blir infekterad av ett virus som SARS-CoV-2, stiger min kroppstemperatur. Febern aktiverar ett inflammatoriskt svar så att mitt immunförsvar kan angripa inkräktarna. 

Foto: Todd Cravens på Unsplash

En avgörande skillnad mellan mig och fladdermöss är att de tränar konstant. De är flygande däggdjur, vilket ökar både kroppstemperatur och metabolism. Att hålla sig i luften med ett par vingar är krävande. Deras immunsystem är därför känt som "Flight as Fever". De lever ständigt i ett febrigt och energikrävande tillstånd. Det gör dem både motståndskraftiga mot virus och till asymptotiska sjukdomsbärare.

Virus sprider sig genom fysisk interaktion. Den viktigaste regeln för att hindra smittspridning är att minimera antalet kontakter och hålla avstånd. Virus sprider sig genom hosta, nysningar, prat och beröring. 

Vi undviker instinktivt människor med sjukdomsbeteende. Men fladdermöss är extremt sociala. De lever i kolonier och är beroende av varandra. De hjälper varandra med barnpassning och de ger mat till de som stannar kvar i kolonin när resten är ute och samlar mat. De delar mat genom att slicka varandras munnar. Ju närmare de är släkt med varandra, desto troligare är att de delar bröd. Honor delar mer än hanar.

Precis som i mänskliga samhällen försöker en del fladdermöss lura systemet. De stannar kvar i kolonin och hoppas på att bli matade. Det leder till slut att ingen vill ge dem mat. Fladdermöss utövar social kontroll.

Fantastiska däggdjur med lika många fingrar som dig och mig. 

Foto: James Wainscoat på Unsplash

Fladdermöss är motståndskraftiga mot virus, men vad händer om de blir sjuka? Jo, precis som människor stannar de hemma. De behöver all energi för att bekämpa infektionen. De andra fladdermössen undviker dem, men de närmsta släktingarna fortsätter ge de sjuka fladdermössen mat.

Fladdermöss och människor är ganska lika. Vi håller distansen under en pandemi, men vi överger inte våra närmaste.

Din hjärna skapades av ett virus

Viruset SARS-CoV-2 härjningar har gett virus ett dåligt rykte. Men alla virus är inte elaka. Dels är de flesta virus harmlösa; en klunk havsvatten innehåller flera miljarder virus. Dels har vi virus att tacka för våra liv; ditt DNA består till 8 procent av retrovirus. Det var virus som gav däggdjur en moderkaka. Ny forskning visar också att virus skapar minnen.

ARC

Nervceller kan inte röra sig. De tar emot information och skickar den vidare. Signalen kastar sig sedan över ett mellanrum som kallas synaps. Synapser förändras med användning; de är plastiska. Ny forskning visar att ett protein med namnet ARC (Activity-Regulated Cytoskeleton-associated protein) spelar en viktig roll i denna process. Möss som berövas ARC-genen tappar nämligen minnet, ungefär som Leonard Shelby i Memento.

Från den utmärkta filmen Memento.

I mitten av 1990-talet letade forskare gener som aktiveras i synapser under inlärning. Cellkroppen, där proteiner tillverkas, befinner sig långt från synapsen. Hur kommer proteinerna dit? Det visade sig att ARCs mRNA - som bär koden för ARC-proteinet - skickades från cellkroppen till synapsen.

ARC fungerade som ett virus. Medan människans arvsmassa finns i DNA, som utgörs av två separata strängar som slingrar sig runt varandra, har virus oftast sin arvsmassa i RNA, som vanligtvis är en enkelsträngad molekyl. Ett virus kan inte replikera sitt RNA, utan måste utnyttja en cell som i sin tur replikerar viruset. När ett virus letar efter celloffer är dess RNA skyddat bakom ett proteinskal som kallas kapsid. På samma sätt skyddas ARCs RNA av kapsid.

Kapsid. Virus är kapsid-kodande ”organismer”, medan celler är ribosom-kodande.

ARC-proteiner uppför sig alltså som virus. De förflyttar sig och "infekterar" celler. ARC-kapsider som frisätts från en nervcell kan dela sitt RNA med en annan nervcell, precis som virus delar RNA med varandra.

Virus gav djuren minne

Men hur hamnade ett protein som liknar ett virus hos människor? Eftersom samma version av ARC finns hos både människor och möss antar forskare nu att genen finns i alla landdjur. För cirka 375 miljoner år pressade sig ett virus - med en tidig version av ARC - in i arvsmassan till den gemensamma förfadern för alla landlevande djur. Med hjälp av ARC kunde viruset sprida sig från cell till cell. Men viruset fångades upp, avväpnades och fick en avgörande uppgift i hjärnorna hos landlevande djur.

Arc tar sig från nervcellens cellkropp till synapsen som ett virus.

Det kan tyckas som landdjuren besegrade viruset, men i själva var det win-win. Virus som dödar sina värdar överlever sällan. Virusutbrott som ebola dör ut eftersom alla flyr eller dör. Relativt snälla virus - som de 300 varianter som ger upphov till förkylning - lyckas bättre, men allra bäst lyckas det RNA som blir en del av någon arts arvsmassa. Genom att ge djuren funktioner som moderkakor och bättre minnen kommer de dessutom att öka sin och värdens chans att överleva.

Dåligt minne?

Fiskar saknar ARC-gener. De har inte lika bra minnen som landdjur. När fiskarna kravlade upp på land krävdes en plastisk hjärna. På land är det svårare att överleva. Varje dag en utmaning. I vatten kan fiskar suga in mat genom munnen. På land blev de tvungna att skicka munnen efter maten. Fiskarna behövde också lära sig och minnas vad de lärt sig och ARC hjälpte dem med det. Sedan pressade sig fiskarna upp från marken och började springa efter mat. Först på fyra ben, sedan på två ben. Det är inget jag tänker på när jag springer, men varje gång jag utmanar mig själv ökar jag ARC-genens aktivitet.

Snabba åtgärder minskade antal döda under pandemin 1918-19 med hälften visar ny studie

Städer som snabbt och resolut vidtog åtgärder vid pandemin spanska sjukan 1918-19 hade en sjukdoms- och dödlighetsfrekvens som var 30 till 50 procent lägre än andra städer. Det visar en ny studie.

Just nu ser vi hur land efter land gradvis stängs ner på grund av viruset SARS-CoV-2 som orsakar Covid-19. Vissa länder har varit snabba, andra långsamma. I efterhand får vi facit, men man kan också lära av historien. Historia ger perspektiv.

I en ny studie har professor Stefan E. Pambuccian vid Loyola University Chicago Stritch School of Medicine, granskat den pandemi som härjade 1918-19 och kallades spanska sjukan*. Viruset infekterade halva världens befolkning och dödade 50-100 miljoner människor (främst unga människor).

Spanska sjukan. Främst unga med starka immunförsvar drabbades. Det var immunförsvaret som dödade dem genom att överreagera (cytokinstorm).

I städer som San Francisco, St. Louis och Kansas City genomdrevs snabba åtgärder. De stängde skolor och kyrkor och de förbjöd folksamlingar större än 20 personer. Med facit i hand hade de 30-50 procent lägre nivå på sjukdomar och dödlighet jämfört med städer som reagerade långsammare. De hade dessutom ett mer utdraget och långsamt förlopp. 

Ett motsatt exempel var Philadelphia. De anordnade en stor parad 1918, trots varningar om att den spanska sjukan troligtvis redan fanns hos några av soldaterna. Paraden skulle hållas. Planen följas. Snart fylldes sjukhusen med patienter. Inom några veckor hade 4500 människor dött. Det påminner om det senfärdiga svenska beslutet om Melodifestivalen. Det fanns en risk att några i publiken kunde vara sjuka, men Melodifestivalen skulle hållas. Några dagar senare hade det varit otänkbart. 

"Ju strängare isoleringspolitik, desto lägre är dödligheten," säger Dr. Pambuccian. Liksom idag tyckte folk att de hårda och strikta åtgärderna var onödiga. Det är svårt att se en exponentiell utveckling. Den är alltid linjär i den punkt man står på.

Allt är sig likt ...

Uppskattningsvis dog 675000 människor i USA. Folk var skeptiska, men reglerna gjorde uppenbarligen skillnad. Pambuccian anser att studien ger hopp om att de nuvarande åtgärderna - som land efter land genomför - kommer att begränsa effekterna av Covid-19.

SARS-CoV-2 och mutationer 

Evolutionen sållar oftast bort de dödligaste virusvarianterna. Vid exempelvis ett ebola-utbrott flyr alla eller dör. Virus som dödar sina värdar får svårt att överleva. Relativt harmlösa förkylningsvirus frodas däremot. Men i den situation som rådde i världen kring första världskriget - då försvagade soldater låg tätt packade i salar och kaserner - gynnades ”elaka”, virulenta virusvarianter. Det ”spanska” viruset muterade; det kunde döda sin värd och hoppa till nästa. Sedan spred de hemvändande soldaterna viruset över hela världen. Ibland genom parader.

Även SARS-CoV-2 muterar. Påståendet att det inte muterar stämmer inte. Människans arvsmassa finns i DNA, som utgörs av två separata strängar som slingrar sig runt varandra, medan SARS-CoV-2 har sin arvsmassa i RNA, som vanligtvis är en enkelsträngad molekyl. När det blir fel i DNA kan det snabbt korrigeras eftersom den andra strängen fungerar som mall. Men kopieringsfel i virus som SARS-CoV-2, som har sin arvsmassa i RNA, blir kvar och ackumuleras.

Bild: SARS-CoV-2 muterar 1000 gånger snabbare än influensavirus. Källa: https://nextstrain.org/

SARS-CoV-2 består av en handfull gener kodade av 29903 baspar. Det är ovanligt mycket kod och mycket som kan bli fel. Förkylningsvirus och HIV har endast 9200 baspar. De flesta mutationer är dock ofarliga och skadar viruset. Att det skulle bli farligare är osannolikt men inte omöjligt.

Rätt djurhantering

Just nu kan du tvätta händerna, hålla avstånd och träna, sova och äta bra för att balansera ditt immunförsvar. SARS-CoV-2 har ett bräckligt membran som lätt förstörs av något så enkelt som tvål och vatten. Om 1-2 år finns troligtvis ett vaccin. 

Det handlar också om människans relation till vilda djur. Det räcker med att ett vilt djur biter, andas eller tappar blod på en jägare eller slaktare för att en oförutsägbar kedja ska starta. Omkring 75 procent av alla sjukdomar kommer från djur och det finns 800000 okända virus från vilda djur som kan infektera människor (virus från tamboskap har blivit ”snällare” genom åren).

Det vi inte lärde oss av tidigare epidemier bör vi lära oss av denna pandemi. Undvika polarisering, men uppmuntra debatt. Det är inte ett val mellan hårda åtgärder som i Kina (och vad händer när Kina öppnar igen?) och att låta allt vara som vanligt. Total isolering kraschar ekonomin, medan en avslappnad attityd ökar dödlighet och kraschar sjukvården. Det finns inga enkla vägar. Polarisering istället för transparent och öppen debatt leder ofta till dessa extrema positioner. I en intervju säger den kloka experten Michale T. Osterholm att: ”we must try to thread the rope through the middle”. Just nu tycks länder som Finland, Taiwan och Sydkorea ha klarat sig bättre än exempelvis Sverige. Det är de fakta vi har just nu. De var snabba utan att stänga ner och låsa in som Kina.

Den 26 januari i år, innan pandemin var ett faktum, skrev Nassim Taleb: "Clearly, we are dealing with an extreme fat-tailed process owing to an increased connectivity, which increases the spreading in a nonlinear way ...It will cost something to reduce mobility in the short term, but to fail do so will eventually cost everything—if not from this event, then one in the future ". Att agera snabbt kostar miljarder, att agera långsamt biljoner.

* Spanien var neutralt under första världskriget och censurerade inte nyheter och därför dök nyheten om influensan först upp i Spanien.

Låt törsten avgöra när du ska dricka

Att dricka för mycket vätska under träning och tävling är den främsta orsaken till alla former av träningsassocierad hyponatremi (EAH). I de nya, uppdaterade EAH-riktlinjerna för klinisk praxis betonas vikten av att dricka efter törst.

Drickriktlinjer

Tidigare internationella konsensusuttalanden har fokuserat på organiserad idrott där det finns tillgång till medicinsk support. Idag sker dock flera långvariga aktiviteter, långa vandringar och ultralopp - som kan sträcka sig över dagar - utan tillgång till medicinsk support. Det är viktigt att riktlinjer kring hydrering tränger ner även i dessa sammanhang. För mycket vatten eller sportdryck är livsfarligt.

"Even after 40 years of worldwide documentation of EAH in both frontcountry and backcountry physical activities there is still an ongoing need for education of the public, event directors, EMS personal, and clinicians for prevention strategies and medical management caused by overhydration of fluids that can result in rare, but life threatening medical outcomes, "skriver huvudförfattaren professor Brad L. Bennett i ett pressmeddelande. 

”The typical field response for heat-related illness or when someone is dehydrated is to encourage oral hypotonic fluid intake or administer rapid isotonic IV fluids to endurance activity participants. However, such universal treatment may result in increased morbidity and mortality in the EAH patient.”

Foto Bit Cloud på Unsplash

Träna cellens sugrör

Drick när du är törstig. Det är då du fungerar bäst. När du springer i värme svettas du mer och blir törstigare. Du behöver inte dricka före eller följa någon regel. Det skapar bara skvalp i magen och risk för håll.

För att dina celler ska behålla form och storlek måste de reglera vattenflödet in och ut ur sina celler. Det sker genom särskilda proteiner, så kallade akvaporiner, som fungerar som vattenlås. De styr vattenflödet in och ut ur cellerna genom små sugrör.

Akvaporin. Wikipedia.

När du tappar salt genom svett känner hjärnan av det och öppnar akvaporinerna. De sticker in sina sugrör i njurarna och suger tillbaka vatten till blodet. Det sparar vatten. När balansen återställs stängs vattenlåset. Denna återkopplingsloop är finjusterad genom årmiljoner av evolution i ett torrt klimat. Till och med en liten minskning av salt aktiverar detta system. Våra kroppar är så bra på att spara vatten att det är lättare att dricka för mycket än för lite. 

Du kan hantera lätt uttorkning. Du blir törstig, men det krävs att du går vilse i öknen för att dö av törst. Om du däremot hela tiden suger på en vattenflaska behöver din kropp aldrig aktivera akvaporinerna. Det är en signal om att de inte behövs och med tiden minskar de i antal. Det ger dig färre sugrör och en dag kanske du behöver dem.