Varme hjerner giver dårligere præstationer
Når atleter ’går kolde’ midt i en sportspræstation, skyldes det ikke nødvendigvis trætte muskler. Det kan også være hjernen, der er overophedet.

Cykelrytteren Tony Martin med kølevest på for at undgå overophedning. (Foto: www.bicycling.com)

Den tyske cykelrytter Tony Martin sidder på sin cykel og varmer op. Cyklen er monteret i et stativ, men selvom den ikke rykker sig ud af stedet, kan man se, at den store tysker arbejder hårdt.

Om lidt skal han som en af favoritterne køre enkeltstart til de olympiske lege, og det er vigtigt, at han får alle de rigtige muskler varmet igennem.

Men at musklerne skal varmes op er ikke ensbetydende med, at hele kroppen skal være varm, og det ved tyskerne.

Derfor er Tony Martin iført en kølevest, mens han okser af sted på cyklen. Det kan virke paradoksalt, men nedkøling under opvarmning er faktisk fornuftigt, for de seneste års forskning i kroppens træthed og reaktioner på varme viser, at det er uhensigtsmæssigt, hvis kroppens kerne bliver for varm.

En varm kropskerne er nemlig den direkte vej til det, der hedder ’central træthed’.

Når nervesystemet bliver træt

Central træthed er en slags træthed, der rammer nervesystemet og hjernen i stedet for musklerne. Ved central træthed kan man i videnskabelige forsøg måle, at hjernen ikke sender tilstrækkeligt mange signaler til musklerne om at holde sig i gang, og det medfører en dårligere præstation.

Central træthed kan opstå, hvis hjernen bliver overophedet. For at forhindre overophedning, har hjernen et kølesystem. Det består af blod, der løber gennem kropskernen, hvor det bliver kølet af.

Når blodet når hjernen, opsamler det noget af hjernens ekstra varme og fragter den væk, så hjernen kan holde en tilpas temperatur.

Men når temperaturen stiger inde midt i kroppen, enten på grund af temperaturen i omgivelserne eller på grund af hårdt fysisk arbejde, bliver blodet varmere, og så kan hjernen ikke blive kølet ned.

Varm hjerne giver træt krop

En af de forskere, der har arbejdet intenst med at kortlægge mekanismerne bag central træthed, er danske Lars Nybo Nielsen, der er professor ved Institut for Idræt på Københavns Universitet.

Fakta

Træthed er en nedgang i musklernes evne til at producere kraft i form af watt. Man skelner mellem perifær træthed, der opstår i selve muskulaturen, og så den træthed der opstår i nervesystemet, som kaldes central træthed.

Når vi bevæger os, sender hjernen signaler for at holde musklerne i gang. Jo mere træt musklen bliver (perifær træthed), jo flere signaler sender centralnervesystemet for at opretholde aktiviteten, men hvis centralnervesystemet bliver træt, holder det op med at sende så mange signaler, og så giver musklen ikke så meget kraft.

Central træthed betyder, at hjernens evne til at sende signaler mindskes.

»Vores forskning startede med, at man kunne se, at når atleter blev trætte under arbejde i varme omgivelser, så var det ikke direkte relateret til træthed i musklerne. Så spurgte vi os selv, hvad årsagen kunne være, og vi lavede forskellige studier, hvor vi påviste, at atleternes træthed skyldtes træthed i selve centralnervesystemet frem for musklerne,« fortæller Lars Nybo Nielsen.

»Som forsker er det næste spørgsmål selvfølgelig, hvorfor det er sådan. Vi har blandt andet set på hjernens stofskifte og blodgennemstrømning, men vi har ikke kunnet vise, at en bestemt funktion eller et stof er årsagen. Derfor konkluderer vi, at det sandsynligvis er hjernens egen temperatur, der er skyld i central træthed,« forklarer han.

Danske forskere hjælper Team Danmark

Den viden har Lars Nybo Nielsen brugt aktivt, blandt andet som konsulent for Team Danmark under OL i Beijing i 2008.

»Hvis der opstår central træthed, kan hjernen ikke opretholde det nødvendige niveau af signaler til kroppen mere end et par minutter, og derfor gælder det for atleter, hvis sportsgrene løber over mere end 6-10 minutter at undgå en tilstand, hvor hjernen bliver for varm, men hvordan? Det har vi hjulpet Team Danmark med at finde ud af,« siger Lars Nybo Nielsen.

En del af svaret er ikke at varme for hårdt op. Men så opstår der et dilemma, for atleterne vil gerne øge muskeltemperaturen under opvarmningen, og det medfører, at kropskernen bliver varmere.

»Det er nødvendigt at få kølet hjernen ned, men hvordan gør det man det optimalt, hvis ikke kroppens naturlige kølesystem virker? Det optimale er at køle kropskernen direkte, for eksempel ved at indtage noget kold is inden og under opvarmning eller ved at bruge en kølevest ligesom Tony Martin. Så kan muskler opvarmes, uden at kropskernens temperatur stiger for meget,« forklarer Lars Nybo Nielsen.

Mindre risiko i London

Under OL I Beijing var risikoen for central træthed ekstra høj, fordi der var meget varmt. I London er risikoen ikke helt så høj, fortæller Lars Nybo Nielsen.

»Under OL i Beijing brugte eksempelvis roerne køleveste for at undgå at blive for varme inden start. I London er det i højere grad atleter, der skal være i gang i lang tid, eksempelvis cykelryttere, der har glæde af at nedkøle kropskernen under opvarmning.«

»Man ved i dag, at ’opvarmning’ handler mere om, at de relevante muskler skal i gang, end om reel kropsopvarmning. Derfor er det vigtigt at undgå unødig opvarmning af kroppen,« forklarer han.

Hvad sker der for atleten?

En atlet, der bliver ramt af central træthed under et løb vil opleve, at det er umuligt at holde tempoet oppe.

Fakta

Hvordan undersøger man træthed?

Hvis en atlet ikke kan præstere det maksimale, og man skal teste, om det skyldes perifær træthed (i musklerne) eller central træthed (i nervesystemet), kan man stimulere musklerne elektrisk.

Hvis man på den måde kan få den kraft ud af musklerne, som de normalt selv kan producere, må der være tale om central træthed, altså træthed i nervesystemet.

»Hvis der opstår central træthed, så kan selv den mest veltrænede atlet med maksimal viljestyrke ikke gøre så meget. Når hjernen bliver varmere og den centrale træthed opstår, sender hjernen nogle hæmmende signaler fra det område, der hedder hypothalamus, og de signaler bremser de aktiveringssignaler, andre dele af hjernen sender til musklerne,« fortæller Lars Nybo Nielsen.

»Så hjernen sender altså færre signaler til musklerne, og nogle af dem bliver hæmmet af andre signaler. Det betyder, at selvom man prøver, kan man ikke gøre noget,« forklarer han.

Ikke skadeligt med høj varme

Lars Nybo Nielsen og hans kolleger har også undersøgt, om det er decideret skadeligt for atleter at dyrke deres sport, når det er så varmt, som det for eksempel var i Beijing i 2008 med temperaturer, der let nåede op til 40 grader i skyggen.

»Vi har lavet et forsøg med forskere i Qatar, hvor vi har testet, om central træthed i sig selv er skadeligt. Vi satte et hold fodboldspillere til at spille en kamp i 43 graders varme, og vi kunne påvise, at spillerne løber mindre og bliver mere trætte, men at det ikke er decideret skadeligt,« siger Lars Nybo Nielsen.

Under OL i Beijing blev der ellers indlagt ekstra pauser i fodboldkampene, fordi spillerne blev for trætte, og arrangørerne frygtede, at varmen skadede dem. Men det er ikke tilfældet, konkluderer forskerne.

»Varmen nedsætter præstationsevnen på grund af overophedning af hjernen, som fører til central træthed, men det er ikke farligt,« understreger Lars Nybo Nielsen.

Med den ro i sindet kan vi alle vende tilbage til tv-skærmene, hvor OL er i fuld gang. Og næste gang du ser en topatlet gå kold, så husk, at det ikke nødvendigvis skyldes dårlig træning eller mangel på viljestyrke. Det kan være central træthed, der er på spil.

Der kan ikke være tvivl om, at sportsudøverne i denne video oplever både perifær og central træthed: OL i Ironman 1997, Sian Welch & Wendy Ingraham kravler over målstregen i kampen om fjerde og femtepladsen.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.