Det är inte adrenalin utan skelettet som startar kamp- och flyktbeteendet

Om du plötsligt stod öga mot öga med en björn börjar ditt hjärta slå, andningen blir snabbare och glukos pumpas till musklerna. Din kropp är redo för att kämpa eller fly. 

Detta fysiologiska svar har man tidigare trott förmedlas av adrenalin, men ny forskning - som presenterades i veckan - visar att det är skelettet som aktiverar kamp- och flyktbeteendet. Nästan omedelbart efter att hjärnan upptäckt fara, ser hjärnan till att skelettet pumpar ut hormonet osteokalcin i blodomloppet som i sin tur aktiverar kamp- och flyktbeteendet.

Bild av Pete Linforth från Pixabay

"In bony vertebrates, the acute stress response is not possible without osteocalcin," säger studiens huvudförfattare Gérard Karsenty vid Columbia University, i ett pressmeddelande. "It completely changes how we think about how acute stress responses occur." 

Det levande skelettet

Skelettet ses av många som en samling förkalkade rör. Det tycks vitt och dött, kanske för att du bara ser döda skelett (de levande är liksom svåra att se). Men skelettet är mer än en byggnadsställning för kroppen. Skelettbenen är fyllda med en bikakeliknande matris som utsöndrar hormoner. Hormonerna hjälper exempelvis till att reglera ämnesomsättningen, förbättra minnet och hjälper dig också att springa.

Skelettet har utvecklats för att skydda oss från fara - skallen skyddar hjärnan och skelettet ger oss chansen att springa från rovdjur. Den stressrelaterade funktionen hos osteokalcin är därmed begriplig. Skelettben finns för att skydda oss och för att hjälpa oss reagera på fara. 

Bild: PublicDomainPictures från Pixabay

I den nya studien testades denna skelettskyddande hypotes. Hos möss som utsattes för mild stress i 45 minuter steg nivån av osteokalcin med 50 procent. Sedan ökade forskarna stressen genom att utsätta dem för doften av rävurin. Femton minuter efter den exponering steg mössens nivå av osteokalcin med 150 procent. På liknande sätt ökade nivåerna hos människor som stressades av att prata inför folk eller som utsattes för stressande korsförhör. 

De ökade osteokalcinnivåerna ledde till att kamp och flykt-beteendet aktiverades. Genetiskt modifierade möss som inte kunde tillverka osteokalcin var dock likgiltiga inför rävurin och andra faror. De reagerade inte på fara och skulle bli lättfångade byten i naturen. Men när forskarna injicerade osteokalcin blev de stressade och anpassade till verkligheten. 

Från studie

Osteokalcin frigörs i blodomloppet av osteoblaster - de celler som bygger ben - och denna aktivitet dämpar det parasympatiska nervsystemet. Det parasympatiska systemet är en del av det autonoma nervsystemet och aktiveras när vi befinner oss i vila. När det dämpas blir därför dess oroliga tvilling - det sympatiska systemet - mer aktivt och det sätter fart på binjurarna som pumpar ut adrenalin. 

Denna upptäckt kanske leder till att en del läroböcker måste skrivas om, men först måste andra forskargrupper replikera dessa experimenten. 

Hjärnfysikbloggen: Löpning föryngrar benmärgen

Det finns flera anledningar att springa. Man kan springa för att bli smartare, friskare eller yngre. Men man kan också springa för att föryngra benmärgen och fräscha upp skelettet. I en ny studie, som publicerats i Journal of Bone and Mineral Research, från Deakin University i Australien, kunde forskare visa att personer som springer regelbundet har yngre benmärg än de som inte springer.

Benmärgen är den vävnad som finns inuti skelettets stora rörben. Ung benmärg är röd och producerar blodceller, men med stigande ålder gulnar benmärgen. Den gula benmärgen består mest av fettvävnad. Ju mer fettvävnad, desto mindre utrymme för den röda, produktiva benmärgen. Med åren kan det påverka blod- och benomsättning negativt i områden som bäcken, ryggrad, lår och höfter och bidra till diabetes och osteoporos.

"Humans are born with predominately red blood cell producing bone marrow, however with age, this converts into a yellow fatty marrow”, säger huvudförfattaren till studien, Daniel Belavy, i ett pressmeddelande.

Det ingick 101 män och kvinnor i studien. Det visade sig att de som sprang 9 km i veckan hade benmärg som var ett år yngre än de stillasittandes benmärg och hos personer som ...

Läs fortsättningen på Hjärnfysikbloggen.

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:)