Spara eller slösa?

Igår fick min forskargrupp en artikel publicerad i tidsskriften FASEB Journal (Federation of American Societies For Experimental Biology) och är resultatet av en hypotes och en sjuhelsikes massa experiment som legat och pyrt i över 2 år.

Vad har vi visat nu då? Egentligen är det ett helt grundläggande biologiskt fenomen vi har sett men eftersom denna bloggen bara läses av insöade idrottsfantaster så förklarar jag det ur idrottsperspektiv:

Man har vetat sen tidigare att det verkar vara omöjligt att kombinera högt max syreupptag (vi kallar det hög aerob power) med god rörelseekonomi (hög efficiency). Bland annat denna artikel visar att proffscyklister antingen har hög aerob power eller är väldigt effektiva, men aldrig väldigt effektiva OCH har hög aerob power samtidigt. Skulle man kunna kombinera den högsta effektiviteten man hittat hos idrottare med det högsta värdena på max syreupptag så skulle man få en idrottare som skulle vara så överlägsen alla andra att han skulle kunna bryta sig loss första halvtimmen på varje etapp i touren och vara loss hela dan samtidigt som han vinkar till publiken. I löpning snackar vi om tider ner mot 22-23 min på 10000m. Fast det verkar verkar alltså inte vara möjligt att kombinera hög effektivitet med hög power. Kollar ni i kommentarerna till artikeln ovan så ser ni att en forskargrupp avfärdar sambandet som endast en matematisk artefakt helt utan verklighetsförankring. En annan grupp (Tim Noakes och Ross Tucker från Sport Scientists) säger att det helt enkelt är hjärnan som beränsar prestationsförmågan och "känner av" hur mycket effekt som utvecklats och stoppar kroppen innan den dödar sig själv the hard way...

Vi har nu hittat den biokemiska förklaring som verkar sitta i mitokondriernas affinitet för syre. Väldigt förenklat så ser vi att affiniteten styrs av mitokondriernas termodynamiska effektivitet. Hög effektivitet ger dålig affinitet = musklernas förmåga att extrahera syret som kommer från hjärtat försämras. Har man å andra sidan lite sämre effektivitet ger detta istället en bättre affinitet; man utnyttjar syret bättre men "slösar" bort det genom frikoppling. Detta fenomen gäller inte bara under arbete utan även i vila, har man bra affinitet för syre så får man också en hög basalmetabolism.

När är det då bra att ha hög power men sämre effektivitet?
I ett evolutionärt perspektiv så var det en fördel när det var gott om mat och man kunde använda sin power till intensiv jakt eller annat energikrävande. Att man slösade bort en massa energi gjorde inget så länge inte maten tröt. Var det dessutom kallt borde den extra värmebildningen som är en bieffekt av en hög metabolism bara ge lite skydd mot kylan. Idrottsgrenar som gynnas av denna strategi är de där det krävs hög aerob power utan att kroppens energidepåer begränsar. Typ; löpning 3000-10000m, korta tempolopp på cykel, längdskidor upp till 30km (ffa om det är mycket backar) mm.

När är det bra att ha hög effektivitet på bekostnad av power? Evolutionärt var det en fördel under bistra tider med svält och elände, i varmare klimat och när man tillämpade jaga/samla tekniker där man förlitade sig på uthållighet eller utröttning av bytet istället för "sneak attacks". Idrottsligt så är denna anpassning gynnsam för alla distanser längre än 2 timmar när man inte utnyttjar mer än 85-90% av max syreupptag och på hög höjd när syretillgången är begränsande.