2015-03-20 Fysisk aktivitet och påverkan på prestation på olika sätt genetiska förutsättningar och vad händer med hjärnan? Jessica Norrbom PhD, Forskare Institutionen för Fysiologi & Farmakologi, Karolinska Institutet carl.j.sundberg@ki.se 20 mars 2015 1
2015 Samband fysisk inaktivitet - sjukdom Morris JN et al. Lancet, 1953 2
2015-03-20 Fysisk aktivitet har mycket stora och positiva effekter Akut & långsiktigt På välbefinnande/livskvalitet På kognition På fysisk kapacitet På fysisk hälsa/morbiditet På mortalitet Hälsoeffekter av regelbunden fysisk aktivitet Minskad risk för Förtida död Cancer (colon- & bröst-) Förhöjt blodtryck Kranskärlssjukdom hjärtinfarkt Stroke Diabetes och Metabola syndromet Förhöjda blodfetter Övervikt & fetma Osteoporos, fallrisk & höftfrakturer Depression Demens Ökad chans till Välbefinnande/livskvalitet 6 3
Lancet 2012 Physical inactivity is 4th underlying mortality risk factor Increased physical activity influences No 1, 3, 5 and 6 positively Det är viktigt att ta en paus! 4
Avbryt stillasittandet! Avbrutet stillasittande var 20:e minut sänker blodsocker och aktiverar gener Latouche C 2013 Snabba effekter Stillasittande På 1-2 veckor Blodtryck Försämrad sockerkontroll Höjda blodfetter Ett träningspass Lägre blodtryck under de följande 12 timmarna Bättre sockerkontroll i 24-48 timmar Delvis pga tömning av kolhydratlager Delvis pga ökad känslighet i muskulaturen 10 5
2015-03-20 carl.j.sundberg@ki.se 20 mars 2015 6
Fysisk inaktivitet dubbelt så farligt som fetma 20 min daglig promenad ger minskad risk att dö i förtid med 16-30%. Störst riskminskning hos normalviktiga, men även hos överviktiga. Liten mängd fysisk aktivitet kan ha stora hälsoeffekter för den som är stillasittande och för folkhälsan. Am J Clin Nutr, 2015 Kroppssammansättning viktigt inte bara vikten Ahima & Lazar, Science 2013 7
Handschin & Spiegelmann, Nature, 2008 mars 20, 2015 15 Åkesson, JACC, 2014 8
2015-03-20 Löpning minskar risken att dö i förtid Lee et al JACC 2014 carl.j.sundberg@ki.se 20 mars 2015 9
Vad händer i hjärnan? Noradrenalin Vakenhet Uppmärksamhet Motivation Glädje Dopamin Lugn Tillfredställelse Inre styrka Serotonin Den stressade hjärnan mår bra av rörelse Påverkar hjärnans kognitiva förmåga, ex uppmärksamhet, minne Fler neuron i vissa områden Minnesbildande Stämningsläge Humör Livskvalitet Endorfiner frisätts - morfinliknande egenskaper Fysisk aktivitet ses förhindra, lindra och förebygga återfall av depression 20 10
Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Feb 15;108(7):3017-22. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Feb 15;108(7):3017-22. 11
Motion skyddar hjärnan från stress och depression Agudelo et al. Cell, 2014 Vad bestämmer träningssvaret? Träningsgraden innan träningen påbörjas Tidigare erfarenhet Hur ofta? (frekvens) Hur länge? (duration) Hur hårt? Kost Ålder Arv Återhämtning/vila (intensitet) 12
2015-03-20 Anpassning av skelettmuskulatur till träning HIRT HIT HIIT Uthållighetsträning Uthållighet Styrka Hypertrofi Kontraktionsmaskineriet Mitokondrier & kapillärer Aerob ATP-produktion Myoglobin Energikällor lagring & upptag 25 13
Intervaller Uppdelat arbete = lättare att träna totalt sätt längre tid på en tyngre belastning - ökad kondition (metaanalys, Bacon 2013) Ökad effektivitet (+) Längre återhämtning (-) Påverkar VO2-max Vikt/aptit Fettförbränning Kaloriförbränning dygnet efter Blodtryck/blodfetter 27 Maximalt syreupptag Bacon et al 2013 28 14
6 veckor, 3st 10-min pass/vecka korta sprinter på cykel - förbättring av aerob kapacitet och insulinresistens Metcalfe RS Eur J Appl Physiol 2012 Liknande ökning i energiåtgång under 24h efter HIIT & kontinuerlig uthållighetsträning 15
2015-03-20 carl.j.sundberg@ki.se 20 mars 2015 Hur vet muskler, hjärta och andra vävnader att de skall anpassa sig? Arvsmassan får signaler Temperatur Energibrist Calcium Tillväxtfaktorer Jämför Solande Vistelse på hög höjd => => pigment i huden ökat blodvärde 16
Olika aktiviteter likartade effekter Från gener till aktiva proteiner 17
2015-03-20 Varför variera? når platå Perry CG J Physiol 2010 carl.j.sundberg@ki.se 27 januari 2015 6-week training period (100% supervised, 100% compliance) Muscle biopsies Muscle biopsies 24hr post training 24 personer (män och kvinnor) cyklade 4 dagar/vecka (45min@ 72% av aerob kapacitet) 900 gener ändrade sin aktivitet Mer hos dem som svarade mest på träning Timmons et al, FASEB J 2005, Vollard et al, JAP 2009, Timmons et al, JAP 2010, Keller et al, JAP 2010 18
Substantial genetic influence: homozygous twins respond similarly within the pair Claude Bouchard 1991 Individuella variationer människor svarar olika på samma träning Punkt 1 Punkt 2 Punkt 3 Uthålligare Starkare Kombinerad styrka & uthållighet (2 + 2 gånger/vecka N=57, 40-67 år Karavirta et al., MSSE, 2011 19
High-responders Median responder Low-responders Rankinen 2001 Individuella varia,oner Ökning i syreupptag, VO 2 max i medel ca 0.2-0.3 l/min, vissa upp >ll 0.4 l/min (20 veckor) Intervaller på 3-5 minuter anses mest effek>va för ai öka fysisk kapacitet, eller högintensiv träning VO 2peak 90 100 110 120 130 140 150 Training response (% of pre-training value) (Bacon et al. PLOS One, 2013) 20
Fysisk aktivitet sänker blodtrycket mest hos personer med gynnsamma gener carl.j.sundberg@ki.se Montasser ME, Am J Hypertens, 2011 carl.j.sundberg@ki.se 20 mars 2015 21