Varför blir vi trötta? Del: 2

Detta är del två i artiklarna om trötthet och prestationsförmåga. Texten är baserad på de större och mer välbeforskade områdena inom idrottsfysiologin. Det är därför uppdelat inom några större huvudfrågor som miljö, prestation och lite tankar om hur vi ska förhålla oss till trötthet.

Vi påverkas av omgivningen

Kroppens temperaturreglering är väldigt viktigt för hur vi mår och kan prestera. När vi blir nedkylda sjunker muskel- och kroppstemperaturen vilket leder till att blodflödet dirigeras om från musklerna till de vitala organen. Men att bli nedkyld är egentligen ingen anledning att bli trött, det är snarare tvärt om att vi tappar förmåga att bli trötta då möjligheten till muskelarbete försämras. Det omvända scenariot däremot, att vi blir för varma, det påverkar vår trötthetskänsla! Av all energi vi producerar går ungefär 21 % till mekaniskt arbete (att driva cykeln). Övriga kroppen behöver en del energi för att hållas vid liv, men resten blir till värme som måste transporteras bort för att behålla kroppstemperaturen på en säker nivå.

Arbete i hög värme och luftfuktighet eller vid undermålig avkylning sänker arbetskapaciteten väsentligt och vid en kroppstemperatur mellan 40-41 C° slutar vi arbeta frivilligt och uttröttning är ett faktum. För att undvika hjärnskada stänger kroppen av orsaken till värmen, det vill säga muskelarbete. Effekterna av en eskalerande kroppstemperatur märks som en ökad hjärtfrekvens, minskad slagvolym och ökad ansträngningskänsla (Borg RPE) vid arbete. En anledning till koffeinets prestationshöjande egenskaper är att det agerar centralstimulerande och tillåter oss att arbeta med högre kroppstemperatur. Det starkare amfetaminet fungerar likadant och slår ut kroppens varningssystem ännu effektivare vilket är rent livsfarligt.

I Sverige har vi inte så många varma dagar där detta blir kritiskt men internationellt är detta en stor förklarande faktor för tävlingsresultat. Värmeacklimatisering har visats öka prestationsförmågan i varmt klimat och olika avkylningsstrategier har testats med framgång. Vid tävlande i klimat varmare än vad vi upplever i Sverige är förmågan till nedkylning den största påverkande faktorn för prestationsförmåga och bland det som visats vara effektivast är att inta riktigt kall dryck före och under aktivitet och skölja av sig med kallt vatten. Det fördröjer ökningen av kroppstemperatur som direkt påverkar  prestationsförmågan.

Brist på syre är också en viktig faktor för utvecklandet av trötthet. Vi får utan problem i oss luft när vi andas men under väldigt högintensivt arbete när systemen snurrar på full fart sjunker syremättnaden i blodet hos många idrottare med uppåt 5-10 %! Detta ger mindre syre till musklerna och mer mjölksyrabildning. Liknande konsekvenser sker vid arbete på hög höjd då arbetskapaciteten försämras på grund av det lägre syretrycket (hypoxi) som gör att syreupptaget i musklerna minskar. Men det är inte bara skelettmuskulaturen som drabbas vid hypoxi. Vid hypoxi minskar även syreupptaget i hjärnan och ett lägre syreupptag i hjärnan har visats sig korrelera med försämrad arbetskapacitet, försämrad återhämtning och större trötthetskänsla än vid normal syretillgång. Hjärnans förmåga att aktivera nervsystemet med stimuli till musklerna verkar försämras. Vi reagerar som individer olika för att utsättas för hög höjd och många kan tjäna mycket genom att acklimatisera sig med höghöjdsvistelse.

Aron GoochHetta får kroppen att prestera sämre

Hjärnan styr musklerna

Du som har läst så här långt har nog redan reflekterat över att mycket kommer tillbaka till vad förra artikeln inleddes med, det vill säga kopplingen mellan hjärna och muskel. Lite förenklat kan man säga att forskningen är uppdelad i att antingen studera respons hos kroppen i olika, ofta väldigt statiska situationer, eller hur vi presterar i olika situationer där vi själva påverkar resultatet.

När det kommer till prestationsförmåga är det kanske forskningen om det senare som är intressantast för oss cyklister att ta del av. Speciellt den forskningen som specifikt tittat på hur cyklister påverkas av och hanterar olika situationer. En klassisk fråga utgår ifrån landsvägens tempolopp som till det yttersta handlar om att kämpa mot klockan. Det är exempelvis visat att ansträngningskänslan är mindre för ett helt jämnt arbetstempo än arbete över/under samma medeleffekt eller en självvald arbetsbelastning som oftast innebär ett högt initialt tempo (1).

Men att gå på känsla är inte helt fel då det också har visats att det är viktigt att ta hänsyn till det komplexa samspelet mellan muskler och hjärna. Att ständigt kunna variera arbetstempot skapar en kontroll och trygghet och genom att ta bort denna feedback blir situationen konstig för oss människor. Vi är ju konstruerade för att använda och förlita oss på vår känsla. Tillgång till denna feedback och anpassning av arbetsintensitet i relation till mål kan dock möjliggöra en negativ försiktighet då vi tenderar att arbeta nära trodd maximal intensitet men ändå spara krafter för en intensitetsökning mot slutet av ett arbete (2,3). Ibland sparar vi oss helt enkelt för mycket varför rutin är väldigt viktigt. Speciellt vid komplexa förhållanden som en MTB-tävling. Var kan man ta i, och hur mycket för att maximera sin fart?

Betydelsen av ett samspel mellan central kontroll (motivation och styrning) och perifer ”lydnad” (muskelarbete = prestation) är inte en ny tankegång även om mycket av kunskapen på området finns i praktisk snarare än teoretisk form. En spännande förklaring har presenterats (4) som pekar på att alla människor har en individuell ”trötthetströskel” vilket innebär att maximal uttröttning aldrig kan nås på frivillig väg under uthållighetsarbete. Arbetsintensiteten kan därmed frivilligt aldrig bli så hög att homeostasen (balans hos kroppens funktioner) hotas utan arbetstempot kommer sänkas som en skyddsåtgärd. I en tidigare studie vid maximala uthållighetsförsök på ergometercykel, 5 km timetrial (TT), efter föregående uttröttande arbete av olika grad har det visats en försämrad prestationsförmåga mot att enbart köra ett TT. Men den slutliga tröttheten efter förarbete + TT eller bara TT blev alltid den samma vilket innebar att de redan trötta musklerna kommunicerade detta med hjärnan som sedan körde musklerna på sparlåga. Den trötthet vi tror att vi kan förmå oss till blir därmed det vi arbetar mot (5).

Betydelsen av detta undersöktes i en uppföljningsstudie av samma forskargrupp. Då blockerades muskelns feedbackmöjligheter genom ryggmärgsbedövning. Prestationsförmågan vid 5 km TT var då återställd trots uttröttande förarbete då hjärnan inte uppfattade muskelns trötthet. Dock medförde en blockerad feedback för muskelns tillstånd ett mer fysiologiskt uttröttande arbete då arbetsintensiteten initialt översteg kroppens kapacitet för hela arbetstiden. Detta innebar en högre hjärtfrekvens, minskad syremättnad i blodet samt ökad ventilation på grund av större anaerob del (mer mjölksyrabildning) av arbetet.

Så hur ska vi tänka? Det funktionella perspektivet

Utvecklandet av trötthet är till stor del en metabol begränsning för hur mycket energi som kan omvandlas till mekaniskt arbete och på vilka premisser detta sker. Att undvika energibrist blir således en nyckelfråga för framgång eftersom arbetsintensiteten kan skifta dramatiskt under en cykeltävling. Energibrist kan i sin tur ge konsekvenser som försämrar förutsättningarna för energiframställningen, bland annat genom att påverka det tekniska utförandet av tramprörelsen. Musklernas aktivering och avslappning förändras nämligen vid trötthetspåverkan. Framför allt som en minskad aktivering av musklerna som ansvarar för rundtrampet vid den uppåtdragande fasen i pedalvarvet samt över det nedre och övre ”dödläget” (tibialis anterior och rectus femoris, soleus och gastrocnemius). Detta kompenseras av en nödvändig större kraftutveckling från framsida lår och sätet (vastius lateralis och gluteus maximus) under nedåtfasen av trampvarvet för att behålla samma effektutveckling. Denna förändring i beteendemönster kan bidra till ökad trötthetsförnimmelse på grund av utmattning av mindre muskler och skapa en försämrad tajming i rundtrampet, vilket leder till förlorad kontroll vid främst högfrekvent och högintensivt arbete.

När de större musklerna – som främre lårmuskeln och sätet då får ta ett större ansvar för att behålla total effektutveckling – reduceras därmed deras egen uthållighet. Vid hög kadens har det också visats att det uppkommer ett visst excentriskt arbete i vadmuskulaturen. Den egna tramprörelsen bromsas alltså och med trötthet följer försämrad teknik. Vid ansträngande muskelarbete sker också små skador på musklerna. Detta sätter igång inflammatoriska processer med svullnad och ömhet som begränsar så väl uthållighet och maximal kraftutveckling. Framför allt bidrar ”träningsvärkskänslan” till att vi inte kan prestera på topp även om de faktiska effekterna på musklerna kan vara mindre begränsande. Träning är som det ofta sägs färskvara och när det gäller fysiologiska faktorer så innebär färskvara ibland timmar och dagar. Tränar man mycket och hårt blir man alltså vältränad men samtidigt blir man också trött – och det sänker prestationsförmågan. Formtoppning handlar mycket om att ta detta till sin spets genom att överbelasta kroppen under en tid följt av att låta kroppen återhämta sig. Detta för att få ett fördröjt träningssvar och samtidigt få bort de mer akuta prestationsnedsättande konsekvenserna av träningen.

Även i den dagliga träning är detta stycket aktuellt för hur man ska planera sina pass. Styrketräning som ger ömma muskler bör exempelvis tas efter de högintensiva passen för att dessa ska kunna genomföras på bästa sätt. På samma sätt bör de högintensivaste passen genomföras när benen är som piggast och inte efter en lång arbetsdag med trötta ben och huvud. Teknikträning måste också prioriteras i början av passen eller i utvilat tillstånd. Lågintensiva pass däremot går att genomföra även med väldigt trötta ben – och lite av vitsen med just distanspass är ju att uppleva trötthet!

Aron GoochDistanspass är ett effektivt sätt att pressa kroppens komfortzoner

En modell för att förklara allt?

Det har genom åren framförts flera modeller för att förklara varför och hur trötthet uppkommer. Samspelet mellan muskel och hjärnan är dock ett svårforskat område och inga förklaringsmodeller är allmängiltiga. I den komplexa idrottsmiljö som en idrottare befinner sig i, med påverkan både från inre och yttre faktorer, så bör en förklaringsmodell inrymma både de biokemiska modellerna samt kopplingen till central påverkan från kropp och dessutom ta hänsyn till miljö. Denna tankegång är inte ny då Angel Mossos redan för över hundra år sedan formulerade teorier rörande CNS’s (centrala nervsystemet) medverkan för utvecklandet av perifer trötthet. Att förklara någonting så komplext som trötthet är så klart omöjligt om hänsyn ska tas till alla påverkande faktorer. De förklarande teorier som formuleras fokuserar därför inom snävare områden.

Inom prestationsområdet har en intressant och handfast förklaring lagts fram med slutsatsen att det bör finnas en ”feed-forward”-komponent hos människan för att utifrån kontinuerlig energiåtgång uppskatta och bedöma möjligt arbetsintensitet mot ett känt mål. Ju närmre mål vi kommer desto tryggare är vi att öka känslan av trötthet. Problem uppstår då när arbetsintensiteten inte är självvald eller då målet inte är känt – vi underpresterar. I experiment är det visat att självvald fartreglering under prestationsarbeten på cykel och löpband för 4-60 minuters timetrials kan beskrivas linjärt eller kurvlinjärt ökande med Borgs RPE-skattning. Det vill säga att försökspersonerna ökar sin ansträngning genom hela testförloppet för att avsluta utmattade (6). Det är lätt att inse att enligt den här modellen är kännedom om bana och tävlingstid centralt för att kunna maximal prestationsförmåga. Kontroll över situationen är målet.

En mer allmänförklarande modell står Sydafrikanske forskaren Tim Noakes för med sin ”Central Govenor model, (CGM)”. Modellen utgår ifrån att det under alla omständigheter måste finnas en central övervakning för att säkerställa homeostas, dvs jämvikt för kroppens funktioner. Denna övervakning kräver då medvetenhet om arbetets längd för att distributionen av uppbådliga krafter ska kunna doseras optimalt samt att en optimal men samtidigt minimal begränsande perifer feedback når CNS. Detta för att prestationsförmågan hos en människa enligt CGM är beroende av motivation, och motivation är beroende av styrkan av den motivationsbromsande perifera feedbacken. Vem som vinner en tävling med jämn utgång är inte en fysiologisk fråga i första hand, utan resultatet av ett aktivt val hos den idrottare som har motivation att välja att vinna (7). Det bör påpekas att Noakes modell är starkt ifrågasatt från flera håll, men som en helhetsförklaring ur ett prestationsperspektiv är den intressant.

Eftersom trötthet och prestationsförmåga är ett så omfattande och dynamiskt område så är det faktiskt inte så många som gett sig på att förklara det hela ur ett helhetsperspektiv. Mycket av förståelsen på området ligger istället hos de aktiva och hos tränare – vilket det ofta gör inom idrotten när det handlar om metoder och förhållningssätt. Från naturvetenskapen går det att lära sig om våra  fysiologiska begränsningar och hur vi kan optimera träningen (undvika trötthet) för att belasta systemen maximalt. Det är exempelvis kontraproduktivt att sitta i ett varmt rum med dålig ventilation (läs spinningsal) om största möjliga muskelutmattning är önskvärt. Det är också svårt att träna och utveckla teknik med en trött kropp, vilket inte ska förväxlas med att träna upprätthållandet av redan existerande teknik under trötthet. Samtidigt är uppnåendet av trötthet ett mål med träningen som inte ska undvikas. Att äta under längre träningspass för att orka träna längre och hårdare kanske är kontraproduktivt utifrån synsättet att själva träningen i uttröttat tillstånd är det primära.

Om träning ska vara tävlingsförberedande så måste trötthet nås och kroppen tränas i många olika situationer. Precis som jag återkommit till flera gånger i texten är just vår uppfattning av vårt tillstånd väldigt avgörande. Detta måste ju fullt rimligen vara träningsbart! Ett praktiskt om än smått anekdotiskt bevis för detta är hur en enskild välpresterande individ kan lyfta en hel träningsgrupp genom att helt sonika lägga ribban lite högre än den tidigare komfortnivån. Av just den anledningen söker sig hungriga idrottare till tuffare och svårare miljöer att träna och tävla i för att utvecklas. Den som når längst i strävan efter att kunna plocka ut de där sista krafterna är den som lyckas bäst. Så var inte rätt för att bli trötta när ni tränar. Se i stället till att bli det!

Tidigare avsnitt

Om du missade den första delen i denna artikelserie så kan du läsa den här:

Varför blir vi trötta? Del: 1

Referenser

1. Thomas K et al, (2011). The effect of self- even- and variable-pacing strategies on the physiological and perceptual response to cycling.
2. Swart J et al, (2009). Exercising with reserve: exercise regulation by perceived exertion in relation to duration of exercise and knowledge of endpoint.
3. Stone MR, et al, (2012). Effects of deception on exercise performance: implications for determinants of fatigue in humans.
4. Amann M, (2011). Central and peripheral fatigue: interaction during cycling exercise in humans.
5. Amann M, Dempsey JA, (2008). Locomotor muscle fatigue modifies central motor drive in healthy humans and imposes a limitation to exercise performance.
6. de Koning JJ et al. (2011). Regulation of pacing strategy during athletic competition.
7. Noakes TD, (2012). Fatigue is a Brain-Derived Emotion that Regulates the Exercise Behavior to Ensure the Protection of Whole Body Homeostasis.