torsdag 11 november 2010

Skidpremiär och vallatips

Äntligen snö och redan samma dag som snön föll körde några eldsjälar upp spår på Bondsjöhöjden. Men igår hade jag inte tid, det var snöskottning och dessutom hade jag kört styrketräning på lunchen. Men nu ikväll hade jag tid.

För säkerhets skull tog jag fjolårsskidorna. Jag visste ju inte vilket skick spåret var i. Jag sicklade bort paraffinet som jag lade på innan sommaren så det var bara att kleta på några lager fästvalla. 

Det var tre grader kallt, men i morgon hotar SMHI med regn så det kändes som det kanske var sista chansen på ett tag. Jag hade på pulsband för jag tänkte jämföra premiären med tidigare premiärturer. Jag känner mig mycket mer tränad i år än i fjol. Tidsmässigt ligger träningsdosen 20 % högre och kvalitetsmässigt säkert ännu mer. Att träna är att lära sig och ju mer man tränar desto bättre blir man på att träna. Träna och lära är nästan synonymer. 

Jag åkte tre varv, vilket blev lite drygt 10 km. Mellanvarvet körde jag nästan så hårt jag kunde, medan stora delar av det första och sista varvet blev lite lugnare upp- och nedvarvning. Det var inte optimalt före så det är svårt att jämföra tiderna. Det är en stor skillnad mot löpning. När man springer är tiderna mer objektiva mätdata av prestationen. 


Snö är vackert 
Nu har jag längtat efter snö så länge att jag måste njuta lite av vackra bilder av snö också. Jag hittade några fina bilder på SnowCrystals.com.

Tittar man på en snöflinga genom ett elektronmikroskop kan den se ut så här:

Källa: Wikipedia
Det finns olika typer av snökristaller. På SnowCrystal.com finns olika klassificeringssystem. Ett av dem ser ut som nedan, men det finns mycket mer komplicerade system.



Här är ett diagram som visar hur snöflingan förändras beroende på fuktighet och temperatur.
SnowCrystal.com

Jag förstår inte hur man kan hata snö efter att ha sett dessa bilder. Så länge snöflingorna faller fritt bygger den upp ett (nästan helt) unikt kristallmönster beroende på små skillnader i bl. a. luftfuktighet och temperatur. Sen packas kristallerna samman under tyngden av alla andra flingor, förlorar sina unika egenskaper i friktionen och skyfflas sedan runt och slutar som smutsvatten i någon avloppsbrunn.

Flera nyanser av snö 
Samiskan har ungefär 300 ord för snö (Källa: ne.se). Det är ett språk som utvecklats i ett snölandskap och därför beskriver orden varje nyans av snö. Några ord ur lulesamiskan:

gálav - före där skidorna sjunker djupt i lös vintersnö
habllek - lätt luftig dammsnö
muohta - snö
njáhtso - blöt snö
ridne- snö i träden
siebla - genomblöt snö om våren
sjålkkå - trampad, hård och slät snö
säásj - gammal grov lös snö, rinner som grovsalt
tjarvva - skare
vahtsa - litegrann nysnö
åppås - orörd mjuk snö

Svenskan har som synes inte många synonymer för snö. Varje samiskt ord i denna lista motsvaras av ett adjektiv och ordet snö på svenska, förutom ordet skare. Det vanligaste är nog att man sätter en svordom före eller efter ordet snö, särskilt när den första snön kommer eller när den är i vägen eller på vägen.

Varför måste man valla? 
De flesta skidor måste vallas därför att snön gör motstånd och den har olika konsistens och snön suger. Man behöver inte valla om man köper vallningsfria skidor, men de är än så länge i minoritet i spåren.

Ny snö består av spetsiga instabila kristaller och de omvandlas gradvis enligt termodynamikens lagar till allt rundare former. Ju varmare det är desto fortare går det. Det är stor skillnad i friktion på en vass och en rund form och glidvallans viktigaste uppgift är att minimera friktionen. Kliver man på en spetsig kristall knakar det därför att luft pressas ut och små isnålar krossas. Att en skida överhuvudtaget glider beror på att det bildas vatten av friktionsvärmen och detta vatten fungerar som smörjning. Det bästa glidet har man vid 4 plusgrader och det sämsta när temperaturen sjunker ner mot -80 grader. Då glider skidorna lika bra på en sandstrand. 

Lite vatten är bra, men finns det för mycket vatten sugs skidan fast och vallan ska därför stöta undan vatten. Om man skejtar glidvallar man hela skidan. När man åker klassiskt sätter man dock fästvalla i mitten under skidans spann. Detta område ska bara vara i kontakt med snön under den korta tid då man trycker ned skidan. Bilder visar dock mer än tusen ord så jag letade fram en video med bra vallningstips.

Vallaexperten Christer Skog visar hur enkelt det är att valla proffsigt:

 

onsdag 10 november 2010

Jubileumsmissar, plasticitet och hjärnmagar

Jubileumsmiss i Athen Marathon
De klassiska grekerna var bra i matematik, de nya grekerna har dock gjort ett klassiskt misstag och räknat år noll som ett år när de i söndags firade 2500-årsjubileum för Athens Marathon ett år för tidigt. Det första loppet sprangs som bekant av Feidippides år 490. Därmed är det 2499-årsjubileum för Athens Marathon i år. År noll finns nämligen inte. Det var inte två år mellan 1 år före Kristus och 1 år efter Kristus utan bara ett år. 1 f Kr följdes av 1 e Kr, inte av år noll. Noll är varken före eller efter utan noll, intet, nada, ingenting, en punkt och en punkt har ingen utsträckning i tiden. 


Feidippides överlämnar budet och dör
Ett barn som föddes år 4 f Kr firade sin 8-årsdag år 5 e Kr och antikens föräldrar hade nog haft svårt med att åldersbestämma sina barn om den kristna tideräkningen funnits då. Enligt arrangörerna av Athens marathon fyllde dock detta barn nio år, men likväl fyllde hon åtta år. Det vore som om vi nu i efterhand satte in tiden före internet och efter internet mellan 1994 och 1995 och kallade den punkten Internetåret. Vi blir inte ett år äldre för det i år. Det är fortfarande två år, inte tre, som man lätt luras att tro när det gäller år noll.

Till arrangörernas försvar kan man säga att även Herman Lindkvist räknade fel.

De som verkligen vill springa jubileet men missade chansen kan alltså boka nästa års Athen Marathon som är det riktiga 2500-årsjubileet.

De gamla grekerna kunde dock inte förutse denna förvirring hos sina efterlevande ättlingar eftersom de saknade nollan i sin tallära, vilket är lite märkligt med tanke på att de tänkte på allt möjligt, även på sådant som inte finns, som noll. Det är säkert också en anledning till varför år noll inte finns. Våra kalendrar är också från denna tid och de börjar ju inte med den nollte januari.


Magnesium ökar hjärnans plasticitet
Magnesiumbrist är ganska vanligt, omkring hälften av västvärldens människor har ett underskott av magnesium, vilket kan påverka kognitiva funktioner i hjärnan. Det magnesium man äter som tillskott tar sig inte igenom blod-hjärnbarriären och når alltså aldrig hjärnan, har forskare från Tel Avivs universitet visat. Det är alltså bortkastade pengar att köpa magnesiumtillskott om man vill förbättra sin hjärna. Forskarna hade dock tagit fram en ny form av tillskott, magnesium-L-theronate (MgT), som passerar genom barriären och in i hjärnan och som snart kanske finns att köpa i en butik nära dig.

Forskarna kom fram till att om man ökade mängden magnesium hos råtthjärnor med hjälp av MgT, visade dessa råttor mätbara förbättringar i minnet (LTP) och de hade också förbättrat sin förmåga att lära sig nya saker. Både unga och gamla råttor fick bättre minne och fler synapser.

Magnesium är ett viktigt mineral. Över 300 enzymer i kroppen är beroende av magnesium. Magnesium krävs även för att hjärnan ska kunna skicka nervimpulser. Den här studien visar att det också är viktigt för att bevara hjärnans plasticitet och dess kognitiva hälsa.

Magnesium hittar man i gröna grönsaker (magnesium är viktigt i fotosyntesen) som spenat, det finns också magnesium i nötter och fullkornsprodukter. Så vad ska man med nya tillskott som MgT till när det redan finns mat med magnesium?


Dåligt samarbete i cellerna 
Proteinet beta-amyloid har länge varit en av de huvudmisstänkta bakom Alzheimer och nu har forskare vid Californiens universitet sett att beta-amyloid förstör en av hjärnans skyddande antioxidanter och de tror också att de kan ta fram metoder framöver för att skydda dessa antioxidanter.

Forskarna var främst intresserade av enzymet katalas som är ett av kroppens mest effektiva enzymer; en katalasmolekyl kan omvandla miljontals molekyler av väteperoxid till syrgas och vatten per sekund. Enzymet är därför väldigt viktigt i skyddet mot fria radikaler som annars kan bildas från väteperoxid.

Forskarna kunde se att när beta-amyloid och katalas interagerade skadades enzymets förmåga att bilda syre och vatten av väteperoxid. Genom att skydda katalas med en liten molekyl kunde man återskapa enzymets antioxidativa egenskaper. Det framgick inte vilken molekyl det handlade om men den är nog på god väg att anta pillerform. 


Fet utan sol 
I en studie från Michigans universitet fann man att barn med låga nivåer av vitamin D samlade mer fett kring buken än barn som hade tillräckliga nivåer av vitamin D. Vitamin D bildas i huden när solen står högt på himlen och det finns även i fet fisk och skaldjur.


Hjärnan i magen 
Fetma har länge setts som ett kroppsproblem, vilket inte är så märkligt med tanke på att det handlar om kroppars vikt och komposition. Fetman i världen är dock till stor del orsakad av att för många äter alldeles för mycket. Detta överdrivna ätande är ett beteende och beteenden regleras av belönings- och mättnadskretsar i hjärnan. Det är dessa kretsar som måste omprogrammeras - genom medvetna beslut, KBT eller kanske man måste medicinera.

Jag tycker att det är viktigt att se mediciner också i ett evolutionärt perspektiv. Det är kanske därför jag är skeptisk mot att överanvända smärtstillare, nervlugnare, nässprayer, febernedsättare och hostmedicin. Äter man prosac mot minsta motgång kanske man fattar fel beslut. Känslorna är rationella program i våra hjärnor och manipuleras de blir kanske den långsiktiga effekten sämre. Något hemskt händer och hjärnan försätter oss då i ett läge som inte känns bra, men det är kanske nödvändigt för att vi ska få tid att tänka efter och se objektivt på saker och ting. Men ibland är både prosac och bantningsmedicin nödvändig.

Forskare vid universitetet i Cambridge upptäckte att ett läkemedel mot fetma, sibutramin, minskade aktiviteten i två viktiga områden i hjärnan, hypotalamus och amygdala, som båda är kända för att vara viktiga i aptitreglering och ätbeteende. Deras resultat redovisas i The Journal of Neuroscience.

Sibutramin hämmar återupptaget av noradrenalin, serotonin och dopamin och höjer därigenom förekomsten av dessa ämnen i synapsklyftorna, vilket ökar mättnadskänslorna och påverkar aptiten. Det var intressant, men tyvärr tycks en vanlig bieffekt av läkemedlet vara förhöjt blodtryck och därför drog den Europeiska läkemedelsmyndigheten nyligen tillbaka läkemedlet.

Här är förresten en underhållande och underfundig föreläsning om hjärnan i magen:





tisdag 9 november 2010

Snart kastar jag klockan

Jag läste ett inlägg på bloggen troskelfart för en tid sedan där bloggaren berättar hur han lämnade klockan hemma och sprang sitt bästa lopp någonsin. Han blev 60 gram lättare, men han kanske också befriade sin hjärna från överflödigt data. Det kanske är så att man inte behöver någon klocka för att hålla rätt fart om man är bra tränad. Hjärnan har nog bra koll på tempot ändå. Frågan är hur bra koll hjärnan har. Man kan anta att de hjärnor som haft dålig koll har varit sämre på att överleva än de hjärnor som hade bra koll på sina resurser. Så vi som är ättlingar i rakt nedstigande led till dessa överlevare torde ha bra hjärnor i det avseendet. De som hade dålig koll finns inte längre bland oss.

Teleoanticipation
Alla tävlingar som jag har deltagit i har i grova drag följt samma mönster. Den första delen går snabbt, sedan går det trögt och sakta och man känner sig sliten, men i varje lopp är de snabbaste kilometertiderna på slutet. Det finns alltid krafter till en spurt hur slut man än är. Det finns t o m ett ord för detta. Teleoanticipation. Teleo är grekiska för mål och anticipation kommer från latinet och betyder att förutse. Så det är ett grekiskt-latinskt ord som betyder något i stil med att göra något med målet i sikte.

Detta begrepp är ett av flera centrala begrepp (proprioception, plasticitet, perceived exertion) inom teorin för en central governor, vilken betonar hjärnans roll när man springer. Den förste som tog upp begreppet teleoanticipation var forskaren H V Ulmer och det togs fram för att de gamla modellerna inte kunde förklara hur det kan komma sig att en löpare alltid har krafter till en spurt i slutet av ett lopp.

Teleoanticipation är bara intressant vid tävling eller när man springer nära sin maximala förmåga. Under en tävling gör hjärnan ett antagande om en slutpunkt på löpningen och beräknar sedan hur mycket muskler som löparen maximalt kan aktivera utan att förlora sin jämvikt (homeostasis). Denna beräkning är undermedveten och baseras på vilken kondition man har, sträckan, erfarenheter, glykogenlager, lufttemperatur, mm. Det förklarar förmågan att spurta trots att man är "slut". När löparen ser mållinjen får hjärnan ny input så att den nästan exakt kan beräkna hur mycket muskler som kan rekryteras, vilket ger ett tillskott eftersom hjärnan ser till att hålla en rejäl säkerhetsmarginal för att förhindra sammanbrott. Ibland kan ett hejarop från sidan ge samma effekt. "Du ser pigg ut", ropar någon och om man tror på det får man plötsligt nya krafter, d v s hjärnan gör en ny kalkyl.

Om vi tidigare sprungit ett lopp minns vår hjärna detta och då är det lättare för den att flytta gränsen för utmattning närmare den fysiologiska gränsen. Vi kan inte passera den fysiologiska gränsen, ingen människa kan springa tills ATP tar slut, det skulle leda till rigor mortis (utan ATP kan inte musklerna röra sig och det är det som inträffar vid likstelhet), men vi kan komma väldigt nära den gränsen om hjärnan litar på sin egen prognos. Enligt teorin om en central governor som styr kroppen syftar träningen till att komma så nära denna gräns som möjligt.

Nyss hemkommen från fjällen 
Jag ska skriva mer om central governor i kommande inlägg. Jag gillar den teorin för den genererar många intressanta hypoteser som kan testas.

Jag kom nyss hem från en konferens i fjällen. Det var stålande sol och fjällen var täckta av ett lätt puder av snö och det var helt vindstilla. Det gick inte att åka skidor, men nästan hela gruppen gick en tio km lång tur på förmiddagen och några av oss gick med stavar och låtsades att det snöade. På eftermiddagen tänkte jag köra ett cirkelpass men tog fel på tiden och hamnade i bassägen istället. Det blev 45 minuters "simning". Jag är inte bra på det, men det var en mysig bassäng med dämpad belysning och klassisk musik.

Nästa dag blev det en löptur med Anna och Nicklas. Det var lite mulet och 6-7 grader kallt. Men som igår ingen blåst och jag frös inte fast jag sprang utan handskar. Vi avslutade konferensen med ett litet test där vi tog fram våra profiler. Testet byggde på Ichak Adizes forskning. Min grupp dominerades av resultatorienterade producenter och sociala integratörer. Det fanns även ganska många ordningsamma administratörer. Men det fanns bara två kreativa entreprenörer och jag var en av dem. När vi delade in oss i grupper kände vi oss lite ensamma. Jag var mest entreprenör 45 %, sedan integratör 30 % och producent 20 % och bara 5 % administratör. På det stora hela stämmer det nog. Men det är situationsberoende och man bör vara lite skeptisk till denna typ av klassificeringar. När jag hanterar ekonomi eller träning är jag väldigt noggrann, men i andra lägen gillar jag att ta risker och skjuta lite från höften. 

söndag 7 november 2010

Grått i november

Nu känner jag mig trött och jag har ingen lust till någonting. I fredags körde jag lite rullskidor, men det blev mörkt fort och jag var inte utrustad med lampa eller reflex så jag hann bara köra 10 km. I går sprang jag 8 km och huttrade i kylan och blåsten. Kroppen känns seg och på morgnarna känns det som om ett förkylningsvirus vill föröka sig i mig. Jag har tidigare sett fram emot nästa veckas konferens i Storhogna, men det är ingen idé att ta med skidor för det finns ingen snö. Lite snö mitt i november hade piggat upp, men nu känns det som en besvikelse, som en dålig julklapp. Det kanske blir en löptur över fjället i stället eller promenad med stavar. Jag hade lagt upp två träningspass på skidor i förväg i min träningsdagbok men nu raderar jag detta.

Grå, grå, grå
Alla månader har sin charm utom november. Under oktober kan det fortfarande vara fina dagar med sol och höstlöv, men i november tappar solen orken och löven färgen. Nyss var kroppen brun, men nu är den en blekare nyans av vitt. Halloween och allhelgonadag - spöken, död, andar och äckligt plockgodis - passar bra i november. Två av Sveriges mest kända krigarkungar - Gustav II Adolf och Karl XII - dog också i november, en i kylig novemberdimma i Lützen och en fick plötsligt väldigt ont i huvudet vid norska gränsen och dog. Orsaken var en kula avlossat från något håll, oklart vilket. Jag tror att det var en svensk som var trött på att kriga i november.

Flyttfågeln i oss
Nästa år måste jag iväg till ett varmare och soligare ställe under novemberlovet så man slipper se sitt likbleka ansikte hela november. Vi borde vara som flyttfåglar, åtminstone några veckor i november. Förråden av vitamin D behöver fyllas på. Sen kan man härda ut några grå dagar och räkna ner till julen och Vasaloppet. December är ganska fint med alla ljus och all snö (vanligtvis). Men i november är allt grått eller nyanser av grått. Vad ska man med färgseendet då? Nästan alla däggdjur är ju färgblinda. Det är väl därför som många däggdjur ser så dystra ut jämfört med fåglarna som kvittrar så glatt och ser världen i nästan dubbelt så många färger som vi och begriper att lämna den också när gråheten tar över. De betande däggdjuren fattar ingenting utan tuggar i sig grått gräs och gråa kvistar under en grå himmel året om.

Fåglar härstammar från dinosaurer och ärvde även deras färgseende med fyra olika sorters tappar. Däggdjuren försökte undvika dinosaurernas skarpa blick och levde i skuggorna, i hålorna och på natten och på natten finns inga färger och utvecklingen ledde till att däggdjuren tappade alla tappar utom två, de som reagerar på blått och grönt. Däggdjuren förlorade färgseendet för på natten är alla katter grå. När dinosaurerna dog ut vågade sig däggdjuren ut i ljuset och de som klättrade upp i träden återfick en del av färgseendet i sin jakt på mogna frukter och partners. Det är därför högre primater och människor har tre tappar, för rött, grönt och blått. Men det är en ganska sen mutation och det är inte så ovanligt att färgseendet blandas bort i den genetiska kortleken. Nästan en av tio män är färgblinda (8%), medan endast en kvinna av hundra är det.

No More November
Det här var ju knappast ett inspirerande inlägg, men man måste ju vara lite deppig ibland också. Jag gillar bara november när det finns snö. Nästa år ska jag vara långt härifrån vid den här tiden.

Det här ska ju vara en blogg om löpning och hjärnan och det var det jag tänkte skriva om för en kvart sedan, men det blev ett inlägg om svenska kungar och fåglarnas färgseende när det här var klart. Den här bloggen måste vara en av de mest spretiga löparbloggarna. Tur att jag tog med hjärnan också, för det mesta ryms ju under det ordet :).

Notiser och vetenskapsnyheter v 44

Rödbetsjuice bra för hjärnan
I ett par inlägg har jag tagit upp forskning kring rödbetsjuicens stärkande kraft och jag lade t o m upp ett recept på denna inte alltför välsmakande juice. Kanske dags att ta fram juicepressen för oss som är lite äldre, ty nu har forskare i USA funnit att rödbetsjuice ökar blodflödet till hjärnan och motverkar demens. Det är återigen nitraterna i rödbetorna som ger denna effekt. Nitrater finns även i kål, selleri, spenat och vissa sallader. I studien undersökte man 14 personer som är äldre än 70 med MRI och fann att blodflödet till frontalloberna ökade.

Människans evolution tre miljoner år äldre
En trend som funnits ganska länge är att allt visar sig vara äldre än man tidigare trott. Universum bli allt äldre, jorden har blivit äldre, livet har blivit äldre och människan har blivit äldre. Nu har man i ett samarbete mellan matematiker, antropologer och molekylärbiologer funnit att människan och dess närmaste kusin schimpansen skilde sig åt för 8 miljoner år sedan, 3 miljoner år tidigare än gällande teori. Genom att fylla ut de fossila tomrumen med statistiska metoder kom man fram till detta och även att tidiga primater fanns långt innan dinosaurerna dog ut. Läs mer här.

Hårt arbete ger godare mat
Det är allmänt känt att man uppskattar något mer om man jobbar för det. Nu har forskare upptäckt att vi dessutom uppskattar nyttig mat med få kalorier mer om vi tvingas slita för maten. Studien gjordes på möss som fick välja mellan något sött och något nyttigare och när mössen tvingades arbeta hårdare åt de hellre av den nyttiga maten med få kalorier. Arbetet förändrar hur maten smakar. Nu är frågan hur det kommer att påverka utformningen av varuhusen?

Motion håller förkylningar borta
Enligt en amerikansk studie minskar risken med hälften och dessutom blir förkylningarna lindrigare. Det stämmer definitivt för mig. Sedan jag började träna regelbundet och äta nyttigt har min förkylningsfrekvens sjunkit rejält. Från kanske 3-4 infektioner per år till 1-2 och dessutom är de kortvariga och lindriga. Men om det beror på löpningen, D-vitamin eller på att jag mår bättre, det är svårt att veta.

Meditation förlänger telomerer
Forskare har upptäckt att meditation ökar aktiviteten av enzymet telomerase i vita blodkroppar. Det är inte meditationen i sig, utan individens känsla av att må bra, som ökar aktiviteten av enzymet. Det är första gången man hittar en sådan länk mellan psyke och telomerase. Telomerase är ett enzym som är viktigt för cellernas långsiktiga överlevnad genom att förlänga och reparera telomererna längst ut på kromosomerna. Telomererna skadas varje gång en cell delar sig och till slut finns det inga telomerer kvar och då dör cellen. Många religioner, inte minst buddhismen, förespråkar meditation och de kanske är något på spåren. Inte evigt liv kanske, men ett lite längre och lyckligare liv.

Två miljoner år mellan sten och yxa
Hur kunde det ta två miljoner år för människan att gå från en vässad sten till en stenyxa? Hjärnforskare, arkeologer, antropologer och folk som jobbar med flintsten har i ett unikt samarbete studerat detta och kommit fram till att det berodde på att hjärnan inte var stor nog. För att tillverka och använda en yxa krävdes ett teknologiskt hopp, vilket ställde stora krav på våra förfäders hjärnor. Sedan dess har människan gjort många teknologiska hopp, från stenålder till jordbrukssamhälle till industrisamhälle och nu till informations- och kunskapssamhälle. Men dessa hopp har skett utan att hjärnan har vuxit, teknologin har gått före hjärnan. Våra hjärnor har nyss lärt sig hantera en stenyxa, men det är knappast någon som jobbar med en sådan idag.

torsdag 4 november 2010

Uthållighetskalkylator

Förra veckan utlovade jag en uthållighetskalkylator baserad på Benjamin Rapoports modell för kolhydratladdning, men det fanns redan en sådan kalkylator upptäckte jag igår.

Kolhydratladdning
I Rapoports studie visas exakt hur mycket kolhydrater som finns i blodet, levern och musklerna och utifrån detta gjorde han en modell om hur man exakt laddar upp sig för att klara ett maraton med ett visst tempo utan att riskera att springa in i väggen. Enligt Rapoports modell bör kolhydratladdning göras 12-36 timmar före ett lopp och vara helt klar 12 timmar innan loppet så att musklerna hinner ta upp allt glykogen. Glykogen är kedjor av glukos som omvandlas till ATP, det är alltså lagrad ATP, redo att användas i cellandningen. Det antal kalorier som kalkylatorn räknar ut motsvarar det antal kolhydrater man ska äta utöver vanligt intag under laddningsperioden. Man ska nästan enbart äta kolhydrater före loppet. Det kan vara snabba eller långsamma kolhydrater. Kalkylatorn i form av en liten (långsam och kräver java) applet finns här:


Räknaren ger både en försiktig och en aggressiv uppskattning. Den försiktiga uppskattningen baseras på att man inte kolhydratladdar, medan den aggressiva visar det snabbaste tempot man teoretiskt kan klara med givet VO2Max. När formeln inte riktigt passar skickar appleten ett meddelande, t ex för löpare med mycket höga VO2Max.

Kolhydratladdning kommer inte att garantera en ökad hastighet, men den garanterar att en löpare inte kommer att slå i väggen givet en vald hastighet. Följer man modellen behöver man inte äta kolhydrater under själva loppet, utlovar Rapoport.

Rapoport hittade inget stöd i forskningen för att man först ska göra en kolhydrattömning för att därefter fylla upp med kolhydrater. Det har varit populärt att göra sådana tömningar, men nu är det inte många som förespråkar det. Det är bättre att gradvis öka intaget av kolhydrater dagarna innan loppet. Rapoport menar att man ska äta mest kolhydrater och mycket lite fett och protein tre dagar innan loppet och man ska äta huvuddelen just efter träning. På så sätt får man maximalt glykogenupptag i benmusklerna. Genom att köra lite högintensiva övningar de sista dagarna kan man dessutom utöka musklernas förmåga att lagra glykogen. Rapoport själv brukar springa 30-40 minuter lugnt och köra hårt de sista minuterna för att uppnå det syftet.

Min kalkyl
Jag matade in mina värden och min måltid på Stockholm maraton på 3:40  och fick detta svar:

VO2max: 54
Kaloriförbrukning: 3165 kcal

Försiktig uppskattning
Tid: 3:35:06
Tempo: 5:10/km
Kolhydratladdning: 1660 kcal

Aggressiv uppskattning
Tid: 2:27:33
Tempo: 3:30/km
Kolhydratladdning: 3005 kcal

Måluppskattning
Tid: 3:40:00
Tempo: 5:21/km
Kolhydratladdning: 1604 kcal

Jojo, en teoretisk chans på 2:27. Jag tror kalkylatorn missbedömt min VO2Max. Man kan laborera lite med vilopulsen för att få en mer sannolik VO2Max. Kruxet är att jag inte har en aning om var min VO2Max ligger. När jag lade in 60 som vilopuls fick jag ett VO2Max på 45 och en aggressiv tid på 2:57 och en försiktig på 4:18 och att jag måste trycka i mig 2125 kcal kolhydrater innan loppet för att klara 3:40.

Slutsatser
En svaghet med kalkylatorn är att den är lite väl enkel. Det borde finnas en avancerad kalkylator också där man kan mata in de egentliga inparametrarna till modellen, som benmuskelmassa, VO2max och maxpuls. I den här enkla kalkylatorn matar man endast in vikt, ålder och vilopuls och modellen gör sedan uppskattningar av de verkliga parametrarna och de kan bli väldigt fel. Med hjälp av vikten uppskattar modellen hur mycket benmuskler man har och hur mycket glykogen man kan lagra, åldern ger en indikation på maxpuls och vilopulsen ligger till grund för uppskattat VO2Max-värde. Det kan således bli väldigt fel, med tanke på den osäkerhet som finns runt dessa uppskattningar. Man kanske får ta fram formlerna och räkna när det blir dags för Stockholm marathon nästa år, eller kanske man gör en egen applet som alla kan köra. Men först måste jag ta reda på mitt VO2Max och hur mycket benmuskler jag har.

Benjamin Rapoport hoppas att formeln ska hjälpa honom att slå sitt personbästa med fem minuter och komma i mål på 2:50 i New York City Marathon nu på söndag. Det kan ju bli kul att kolla upp på måndag.

Relaterade inlägg
Kolhydratuppladdning
Maratonmatematik


onsdag 3 november 2010

ATP och energi

Jag fick en fråga via mail om kroppens energi och ATP och det högg en vetenskapsnörd som jag på direkt. Det kanske blir ett svårt inlägg, men om någon tycker att det är givande blir jag glad. Jag har försökt skriva enkelt och inte krångla till det i onödan.

Kroppens inre marknad
För att vi ska orka springa krävs energi och energi får kroppen i form av mat: proteiner, kolhydrater och fett. Men för att förenkla för kroppens maskineri omvandlas allt till en enhet, adenosintrifosfat, som förkortas ATP. En bra bild är att se ATP som kroppens enkronor. De fungerar i alla olika cellers standardiserade myntinkast. Man stoppar in olika mynt och sedlar och de konverteras till enkronor som ska smörja kroppens inre marknad. Det krävs enhetlighet för effektivitet och samordning. ATP driver sedan allt från våra ben till våra tankar. Utan ATP finns inga nervimpulser, inga proteiner kan byggas och våra muskler skulle frysa fast.

Varje cell innehåller vid ett givet ögonblick ca 1 miljard molekyler ATP. Eftersom en kropp består av ca 30 biljoner celler har du just nu 30 000 000 000 000 000 000 000 ATP molekyler i kroppen och de omsätts ungefär var 20:e sekund. Tillsammans väger denna massa ynka 50 gram, men vi omsätter nästan 200 kg ATP varje dag. Knappt 3000 kalorier omsätter alltså närmare 200 kg ATP!

Adenosintrifosfat (kolatomerna syns inte)   Källa:wikipedia


Bilden ovan föreställer molekylen ATP. De tre p:na som sticker ut som en pistolpipa till vänster är tre fosfatgrupper. Om man fortsätter pistolliknelsen motsvarar kolven den enkla sockerarten ribos, som också finns i vårt RNA. Hanen är adenin, en av kvävebaserna som bygger upp vårt DNA. Så ser löpningens och livets bränsle ut. Det är ingen märkvärdig molekyl, men det borde vara en del av allmänbildningen, minst lika viktigt som att veta vem som målade Mona Lisa. (Av någon anledning är dock inte naturvetenskap lika fint som humaniora och man anses korkad om man inte känner till vem som skrev Romeo och Julia; däremot är det helt ok att inte ha koll på grundläggande naturvetenskapliga lagar).

När den yttersta fosfatgruppen spjälkas från de övriga omvandlas ATP till ADP. Pistolpipan kortas av och adenosintrifosfat blir adenosindifosfat. När detta sker frigörs energi, för elektronerna hoppar från ett jobbigt till ett bekvämare energitillstånd. Det är så livets kugghjul fungerar. ATP omvandlas till ADP som sedan byggs samman till ATP igen.

Hur bildas ATP?
Vi kan titta på hur en sorts molekyl, glukos (kolhydrater), omvandlas till energi. In i cellen kommer alltså en glukosmolekyl och där möter den syre som vi andats in.

C6H12O6 (glukos) + 6O2 (syre)

Som ett resultat av cellandning kommer det ut koldioxid, vatten, energi och värme i andra ändan. Kolet har oxiderat och syret reducerats. På kemiskt språk ser output ut så här:

6CO2 (koldioxid) + 6H2O (vatten) + 38 ATP (energi) + värme

Det känner man igen som löpare. För att orka springa hårt kräver musklerna kolhydrater, vilket kräver mer tillgång till syre och att man kan göra sig av med mer koldioxid. Man andas häftigare för att dra in och pusta ut dessa ämnen. I takt med att energiproduktionen ökar stiger också spillvärmen - man blir varm - och det sympatiska systemet slås på för att sänka kroppstemperaturen genom svettning.

I slutändan har 24 elektroner lämnat kolet i glukosen och förenat sig med syre. Kolet har oxiderat och syret har reducerats och i den processen frigörs energi. (Det låter bakvänt att det som reduceras får och det som oxiderar tar. På engelska har man en bra minnesregel: Oxidation Is Losing, Reduction Is Gaining = OIL RIG)

Ungefär hälften av den energi som slits loss från glukosen blir värme, den andra hälften bildar i tre kontrollerade explosioner ATP som sedan skickas runt i kroppen för att utföra arbete som att få muskler att kontrahera och tankar att tänkas.

Steg 1: Glykolys nedbrytning av glukos
Det första steget i energiomvandlingen är glykolys och det kan ske utan närvaro av syre, det är en anaerob fas. I denna fas bildas fyra ATP. Men först kräver processen en investering på två ATP. Processen måste alltså bootas, lyfta sig själv i stövelstropparna som en dator. Det krävs en gnista för att sätta eld på bensinen.

Om man bara tittar på kolet i glukosen - det är ju kol vi eldar med - så har vi 6 kolatomer (6C) i en molekyl glukos. Dessutom har vi två ATP som sätter igång processen:

C-C-C-C-C-C + 2 ATP

Dessa sex kolatomer splittras i två delar med tre kolatomer var och den energi som frigörs är fyra ATP, vilket minus investeringen på två ATP ger två ATP netto. Slutprodukten av den anaeroba glykolysen är två molekyler med tre kolatomer var som kallas pyruvat samt fyra ATP. Dessutom har vi fått några frigjorda vätejoner (H) som lagrar sin energi i molekylen NADH. De två ATP som tände gnistan har omvandlats till två ADP.

C-C-C + C-C-C + 4 ATP + 2 ADP + 2 NADH

Om det inte finns något syre för vätejonerna att bilda vatten med hamnar cellandningen i en återvändsgränd här. Men det har kroppen löst på ett smart sätt genom att de frigjorda vätejonerna som lagrats i NADH lämnar över vätejonerna till pyruvatet som då bildar laktat (mjölksyra) i en process som kallas fermentation och därmed kan cellen fortsätta producera ATP. När syre sedan finns tillgängligt finns det nytt NAD+ som kan återta vätejonerna och föra över dem till syret. Det är en reversibel process. Det är därför vi flämtar så mycket efter en hård löpning, vi måste få in syre så att laktat kan återlämna sina vätejoner och bli pyruvat igen. Det är pyruvat som sedan utgör råvara till nästa steg i cellandningen.

Steg 2: Citronsyracykeln
Innan pyruvatmolekylerna kastas in i citronsyracykeln (även kallad Krebscykeln) spjälkar de av en koltatom vardera. Kolatomen oxiderar och lämnar processen som koldioxid. Kvar är då två molekyler som kallas acetyl-CoA med två kolatomer vardera. I citronsyracykeln slås varje acetyl-CoA (2C) ihop med oxalättiksyra (4C) och bildar citronsyra (6C) och snurrar sedan ett varv där två CO2 andas ut, två ATP bildas och frigjorda vätejoner (H) lagrar sin energi i vätebärare som NADH och FADH. Denna lagrade energin frigörs i steg 3. Sedan börjar nästa varv med de kvarvarande oxalättiksyrans fyra kolatomer som förenas med nya acetyl-CoA. 

Även protein och fett kan kastas in i citronsyracykeln sedan de gjorts om till Acetyl-CoA. De hoppar över glykolysen.

Citronsyracykeln äger rum i en av evolutionens viktigaste skapelser, mitokondrierna - cellens energifabrik. Det är mitokondrier som skapas när vi tränar hårt, förmodligen är det en stor del av nyttan med hårda intervaller. De är en anpassning till ökad metabolisk stress

Mitokondrie Källa: Wikipedia




Detta steg sker i närvaro av syre och är alltså en aerob process.

Efter steg 1 och steg 2 har vi nu netto: 4 ATP, 10 NADH och 2 FADH2. Resultatet skulle bli 38 ATP, det återstår alltså 34 ATP. Det blir en uppgift för vätejonerna (H) som bärs av NAD+ och FAD+. 

Steg 3: Elektrontransportkedjan
Detta steg kallas också andningskedjan och det är här det händer, och det sker i mitokondriernas membran. In kommer "heta" vätejoner som tillfälligt lagrats i form av 10 NADH och 2 FADH2 och som nu kastas vidare i en kedja där varje kast får vätejonerna att kallna och frigöra en gnutta energi. Denna "elström" genom proteinkomplexen driver pumpning av vätejoner från mitokondriens inre till utrymmet mellan membranen. Den spänning som uppstår används sedan för att driva det oerhört komplexa enzym som kallas ATP syntas. ATP syntas kan liknas vid en fabrik, en kvarn, där vätejonen faller ner och på vägen ner vrider den runt ett hjul som mekaniskt fogar samman tre ADP med tre fosfatjoner till tre energirika ATP-molekyler. 

De tio vätejonerna som är bundna till NADH räcker till trettio ATP, medan det energifattigare FADH2 bildar fyra ATP. Sammantaget blir det alltså 38 ATP-molekyler som kan få oss att springa och när det är gjort omvandlas det till ADP och blir råvara till ATP-fabriken igen. Det sker i varje cell, varje sekund, med en svindlande hastighet och man kan knappt stå på benen när man begrundar detta faktum.

I videoklippet nedan visas ATP syntas. I klippet talas om protoner och det är samma sak som vätejoner (edit: tyvärr talar de också om intelligent design ...).






På slutet anländer syremolekyler och tar två var av de ganska nedkylda uttröttade vätejonerna i händerna och tillsammans bildar de vatten. Vatten var ju restprodukt tillsammans med koldioxid. Allt vi förbränner slutar alltså som koldioxid och vatten.

tisdag 2 november 2010

Barfotalöpare slår snart världsrekord

Det är inte jag som påstår det som står i rubriken, utan Jack Daniels. Och då syftar jag inte på whiskyn utan professorn, tränaren och författaren bakom "Daniels Running Formula". Jack Daniels:

"I personally think all world records on a nice artificial track can be broken barefoot." 

Daniels
tror att löpare som springer barfota eller med någon typ av minimalistisk sko (som Newton, Nike free m fl) kommer att slå världsrekord på en passande bana. En av anledningarna är att 100 gram sko ökar viktkostnaden med ungefär en minut på ett maraton och 12-15 sekunder på 10 000 meter för eliten. För oss amatörer blir det ännu mer tid. Springer man utan artificiell dämpning på ett hårt underlag som löpband eller asfalt måste dock en stor del av stöten fångas upp av foten och benet, vilket kostar energi, och då blir det inte lika fördelaktigt tidsmässigt.

Fivefingers mest sålda löparskon
En av Jack Daniels löpare är gift med en man som driver en butik för löpare i Kalifornien. Deras bäst säljande sko är numer Fivefingers. Kalifornien brukar ligga några år före resten av världen när det gäller trender, så man kanske var ute i god tid för en gångs skull. Men det kostar att vara en "early adopter", man blir ifrågasatt. Häromdagen sa en kollega i omklädningsrummet: "Jag måste fråga dig...Jag har sett dig i de där ett tag...Men vad fan är det för någonting". Sen satt han och gapade medan jag på 30 sekunder beskrev människans evolution och biomekanik. "Va, springer du i dom! Utomhus!" Han såg inte övertygad ut ;).

Barfotaprofessorn
Som en av världens mest framstående antropologer och evolutionsbiologer är Daniel Lieberman en person man lyssnar på och det är kanske framförallt hans forskningsrapport från början av 2010 som gett barfotalöpningen vetenskaplig legitimitet. Chistopher McDougalls bok Born to Run från 2009 bidrog också till spridningen eftersom den boken var skriven med sådan entusiasm inför löpningen som sådan. Det var nog den boken som fick mig att verkligen pröva att springa barfota. Där läste jag också om fivefingers för första gången.

Tidskriften Nature gjorde en intressant liten video om Daniel Liebermans forskning i samband med att de publicerade hans forskningsrapport i januarinumret 2010:


Barfotalöpning och minimalism
Har man sprungit i några decennier på ett sätt är riskerna stora med att kasta skorna och springa minimalistiskt eller barfota. Men en gradvis övergång kan ge ledtrådar till hur man ska springa vidare och att springa barfota är ett sätt att öka de neuromuskelära kopplingarna mellan fot och hjärna. Det förbättrar kroppens inbyggda proprioception. 

Barfotalöpning kommer nog bara att omfatta en mindre grupp entusiaster, men trenden går ändå mot mindre dämpning och pronationskontroll. En av de främsta experterna på biomekanik, Benno Nigg, påpekade detta redan 2001. Numer jobbar Benno Nigg som konsult till bl a Adidas och Nike så det lär komma fler minimalistiska modeller och säkert också nya skor som tar marknadsandelar från Vibrams fivefingers.

Jag tycker att det är bra att vi springer allt närmare naturen och vår natur. Det är inte så att det som är naturligt alltid måste vara rätt, men det känns rätt för mig att springa med så lite sko som jag klarar. Mina egna erfarenheter av ren barfotalöpning är från stranden längs Algarve och på en fotbollsplan och några pass i skogen i somras. Jag är en naturmänniska och ju närmare naturen jag är desto friare känner jag mig. Lite av den naturliga känslan behåller jag när jag springer i fivefingers. Men nu är det långt till sommaren …