Idrott är hälsosamt för kroppen. Detsamma gäller för hårt fysiskt arbete, som förbättrar vår fysiska kondition och gör starkare.
Den stora frågan är om det kan ha motsatt effekt, det vill säga vara skadligt, om vi pressar oss själva utöver det normala – till det extrema?
Svaret är otvetydigt ja. Och nu har vetenskapen i detalj kunnat studera vad som händer i efterdyningarna av en verkligt fysiskt utmattande ansträngning.
Bakom studien, som har publicerats i tidskriften Military Medical Research, står en grupp amerikanska forskare vid Department of Energy's Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) i Richland, Washington.
I deras studie fick elva unga brandmän genomgå ett stenhårt träningsprogram där de fick springa genom kuperad terräng i den gassande kaliforniska solen, klädda i cirka 20 kilo tung brandmansutrustning.
Kroppen arbetar hårt med att reparera sig själv
Omedelbart efter att övningen hade avslutats fördes deltagarna till ett läkartält, där forskargruppen tog blod-, saliv- och urinprover som senare skulle analyseras.
Forskarna mätte fler än 4 700 olika molekyler från varje deltagare, inklusive proteiner, lipider och metaboliter, som är avfallsprodukter från olika metaboliska processer. Utifrån dessa analyser kunde de skapa sig en bild av vad som händer när kroppen utsätts för så intensiv fysisk påverkan.
"Värmestress kan vara potentiellt livshotande. Därför ville vi titta närmare på vad som händer i kroppen och om det var möjligt att upptäcka tidiga varningssignaler i kölvattnet av utmattning. På så sätt skulle vi kanske kunna minska de skadliga effekterna av hårt fysiskt arbete hos första-hjälpen-personal, idrottare och militär personal", förklarar Kristin Burnum-Johnson, som är en av forskarna bakom studien.
Överraskande fynd i salivproverna
Som väntat observerade forskarna hundratals molekylära förändringar hos brandmännen. De visade kroppens försök att reparera vävnadsskador, upprätthålla vätskebalansen och tillgodose det kraftigt ökade behovet av energi och syre. De molekylära förändringarna avslöjade också kroppens åtgärder för att reparera och återskapa proteiner och andra viktiga ämnen.
Salivproverna avslöjade även några oväntade detaljer. Forskarna kunde se att det hade skett förändringar i munhålans bakteriesammansättning. Det var ett tecken på att kroppen var i högsta beredskap i sin jakt på oönskade och främmande bakterier.
De observerade också en minskning av antalet signalsubstanser som är viktiga för inflammations- och virusbekämpning.
Öppet "immunfönster" gör oss mer sårbara
Först och främst innebär mindre inflammation att du kan andas snabbare, vilket är nödvändigt för att tillgodose kroppens ökade syrebehov. Mindre inflammatorisk signalering i luftvägarna leder både till bättre andning och bättre blodtillförsel
Å andra sidan gör mindre inflammation kroppen mer sårbar för luftvägsinfektioner eftersom inflammation är en viktig del av vårt virusförsvar. Andra studier har påvisat detta samband hos elitidrottare och utövare av extremsporter.
Det finns exempelvis forskning som visar en fördubblad risk att drabbas av en luftvägsinfektion under dagarna precis efter extremt hård träning. Det kallas det "öppna immunfönstret" eftersom det är en begränsad tidsperiod – en sorts fönster – då kroppen är särskilt sårbar. Det gäller inte bara luftvägsinfektioner utan även andra typer av infektioner, som exempelvis urinvägsinfektioner.
Det bör nog också påpekas att de skadliga effekter som observerats i flera studier bland utövare av extremsport hänger ihop med det faktum att de upprepade gånger har pressat sig själva bortom den punkt då kroppen kan återhämta sig. Forskningen på de elva brandmännen är baserad på en enda hård belastning, men ger en detaljerad bild av de förändringar som sker i kroppen.