Centralguvernör
Den centrala guvernören är en föreslagen process i hjärnan som reglerar träning med avseende på en neuralt beräknad säker ansträngning av kroppen. I synnerhet kontrolleras fysisk aktivitet så att dess intensitet inte kan hota kroppens homeostas genom att orsaka anoxiska skador på hjärtmuskeln . Den centrala guvernören begränsar träningen genom att minska den neurala rekryteringen av muskelfibrer. Denna minskade rekrytering orsakar en känsla av trötthet . Förekomsten av en central guvernör föreslogs för att förklara trötthet efter långvarig ansträngande träning i långdistanslöpning och andra uthållighetssporter, men dess idéer kan också gälla andra orsaker till ansträngningsinducerad trötthet.
Existensen av en central guvernör föreslogs av Tim Noakes 1997, men en liknande idé föreslogs 1924 av Archibald Hill .
I motsats till denna idé är den att trötthet beror på perifer "begränsning" eller "katastrof". Enligt detta synsätt uppstår reglering av trötthet som en konsekvens av ett misslyckande av homeostas direkt i musklerna.
Historia
Archibald Hill
1922 års nobelpristagare i fysiologi eller medicin, Archibald Hill, föreslog 1924 att hjärtat skulle skyddas från anoxi vid ansträngande träning genom att det fanns en guvernör .
hjärtat kan reglera sin produktion, till viss del, i enlighet med graden av mättnad av artärblodet ... vi föreslår att det i kroppen (antingen i själva hjärtmuskeln eller i nervsystemet) finns någon mekanism som orsakar en bromsning av cirkulationen så snart en allvarlig grad av omättnad inträffar, och vice versa . Denna mekanism skulle i viss mån tendera att fungera som en "guvernör" och bibehålla en rimligt hög mättnadsgrad av blodet: andning av en gasblandning rik på syre skulle ge en högre grad av mättnad av blodet och på så sätt möjliggöra utgången att öka tills 'guvernören' stoppade den igen. Vi inser faran med en hypotes som delvis antyds av teleologiska resonemang: i detta fall kan vi dock inte se någon annan förklaring av våra experimentella resultat s. 163
Denna hypotes ignorerades och ytterligare forskning om träningströtthet modellerades i termer av att den berodde på ett mekaniskt fel i de tränande musklerna ("perifer muskeltrötthet"). Detta misslyckande orsakades antingen av otillräcklig syretillförsel till de tränande musklerna, uppbyggnad av mjölksyra eller total energiförbrukning i de utmattade musklerna.
Tim Noakes
Tim Noakes , professor i tränings- och idrottsvetenskap vid University of Cape Town , har 1997 förnyat Hills argumentation på grundval av modern forskning.
I hans tillvägagångssätt justeras kraftuttaget från muskler under träning kontinuerligt med hänsyn till beräkningar som görs av hjärnan med avseende på en säker ansträngningsnivå. Dessa neurala beräkningar tar hänsyn till tidigare erfarenheter av ansträngande träning, planeringslängden av träningen och kroppens nuvarande metaboliska tillstånd. Dessa hjärnmodeller säkerställer att kroppens homeostas skyddas och att en reservmarginal för nödsituationer upprätthålls. Denna neurala kontroll justerar antalet aktiverade skelettmuskelmotoriska enheter, en kontroll som subjektivt upplevs som trötthet . Denna process, även om den sker i hjärnan, ligger utanför medveten kontroll.
den ökande uppfattningen av obehag som skapas av utmattande träning minskar successivt den medvetna önskan att åsidosätta denna kontrollmekanism, som, om den skulle minska, skulle leda till rekryteringen av fler motoriska enheter. Således skulle förekomsten av medveten överstyrning vara oönskad eftersom det skulle öka eller bibehålla träningsintensiteten och därigenom hota homoeostas ... eftersom träningsprestation är centralt reglerad av CNS, bör trötthet inte längre betraktas som en fysisk händelse utan snarare en känsla eller känsla, skild från en öppen fysisk manifestation – till exempel minskningen av kraftutmatning från de aktiva musklerna. Snarare föreslår vi nu att den fysiska manifestationen av varje ökande uppfattning om trötthet helt enkelt kan vara en förändring i den undermedvetet reglerade takten i vilken träningen utförs. Därför är det nya förslaget att den konventionella förståelsen av trötthet är bristfällig eftersom den inte gör någon skillnad mellan känslan i sig och det fysiska uttrycket för den känslan, som vi föreslår är förändringen i den omedvetet reglerade stimuleringsstrategin till följd av ändrad rekrytering av motoriska enheter/ avrekrytering av CNS.
Andra användningsområden
Noakes skapade idén om centralguvernören i samband med långvarig uthållighetslöpning. Han har dock noterat att de inblandade centrala processerna också kan ligga bakom förekomsten av andra typer av trötthet:
Denna nya tolkning är den första som tillåter en mer rimlig beskrivning av ett antal fenomen som trotsar rationell förklaring enligt de traditionella "begränsningar"-modellerna för trötthet. Dessa inkluderar, bland många andra, det kroniska trötthetssyndromet, där drabbade individer upplever uppenbar trötthet i vila, och rollen av psykologiska och motivationsfaktorer, centralt (hjärn-)verkande läkemedel, hypnos, skrik eller plötsliga oväntade skott eller andra former. av distraktion inklusive musik eller överlagt bedrägeri på mänsklig träningsprestation.
Till stöd för detta har placebo (som måste förmedlas av en central process) en kraftfull effekt på inte bara trötthet vid långvarig träning, utan även på kortvarig uthållighetsträning såsom sprinthastighet, den maximala vikt som kan lyftas med benförlängning , och toleransen för ischemisk smärta och kraft när en hand som är försedd med tourniquet klämmer en fjädermotionär 12 gånger.
Kritik
Existensen av en central guvernör över fysiologi har ifrågasatts eftersom "fysiologiska katastrofer" kan och inträffar hos idrottare (viktiga exempel på maraton har varit Dorando Pietri , Jim Peters och Gabriela Andersen-Schiess ). Detta tyder på att människor kan åsidosätta "den centrala guvernören". Dessutom kan en mängd olika perifera faktorer förutom sådana som mjölksyrauppbyggnad försämra muskelkraften och kan verka för att skydda mot "katastrof". En annan invändning är att modeller som innehåller medveten kontroll också ger en alternativ förklaring (se Noakes svar).
Träningströtthet har också tillskrivits de direkta effekterna av träning på hjärnan såsom ökade cerebrala nivåer av serotonin , minskad nivå av glutamat sekundärt till upptaget av ammoniak i hjärnan, hjärnhypertermi och glykogenutarmning i hjärnceller.