Metylfenidats rolle på ytelse i kulden

Temperaturregulering og beslutningstaking er viktige aspekter ved menneskelig overlevelse der relativt små avvik i hele kroppens varmebalanse fører til reduksjoner i fysisk ytelse og kognitiv funksjon. Langvarig eksponering for kuldestress kombinert med utilstrekkelig klær og/eller utilstrekkelig varmeproduksjon kan føre til reduksjon i kroppstemperatur som forårsaker mild hypotermi (≤ -1,0˚C i kroppstemperatur). Ytelse i kulde er mer fysisk krevende sammenlignet med nøytrale miljøer (~22˚C) ettersom det er økt kardiovaskulær belastning på grunn av en sterk perifer vasokonstriksjon som reduserer cerebral og muskel blodstrøm og oksygenering, redusert nevromuskulær kapasitet, samt endringer i energimetabolismen under skjelving og økt katekolaminfrigjøring. I tillegg er det en økt psykologisk belastning der det perseptuelt er et høyt termisk ubehag, endringer i nevrotransmittere (f.eks. dopamin, noradrenalin), og endringer i humør. Disse endringene fører til reduksjoner i selv-tempo sykling tid-prøve ytelse i kulde med mild hypotermi sammenlignet med termonøytrale miljøer. I tillegg ser det ut til å være oppgaveavhengige kognitive endringer med akutt forkjølelsesstress, der funksjoner av høyere orden som eksekutiv funksjon, arbeidsminne og hemmende kontroll reduseres før enkel oppgaveutførelse som reaksjonstid og visuell gjenkjennelse/bevissthet. Foreløpig er det ukjent hva de potensielle mekanismene er som fører til disse ytelsesreduksjonene.

Nedgangen i både trening i eget tempo og kognitiv funksjon kan skyldes endringer i nevrotransmittere forårsaket av hypotermi. Eksponering for kulde fører til endringer i dopamin og noradrenalin som kan påvirke prefrontal cortex funksjon, noe som kan forklare hvorfor høyere ordens eksekutive funksjonsoppgaver som hemmende kontroll og romlig planlegging er svekket sammenlignet med enkel oppgaveutførelse. Tidligere har det blitt fastslått at bruk av tyrosin (aminosyreforløper til dopamin- og noradrenalin-nevrotransmittere) tilskudd forbedrer arbeidsminnet og eksekutivfunksjonen til tross for et -2,0˚C fall i kroppstemperatur gjennom nedsenking i kaldt vann, men ikke under termonøytrale forhold. Det er imidlertid ukjent hvilken rolle dopamin eller sentralnervesystemstimulerende midler spiller i kulde. Metylfenidat er et sentralnervesystemstimulerende middel gjennom dopamingjenopptakshemming, og det er vist å forbedre utøvende funksjonsoppgaveytelse hos friske voksne under termonøytrale forhold. I tillegg har metylfenidat vist seg å forbedre syklingsytelsen i egen fart med 16 % i varme (30˚C), men ikke termonøytrale miljøer (1). Metylfenidat har også vist seg å forbedre maksimal kraftproduksjon under utmattende trening, noe som indikerer at det kan spille en rolle i å redusere effekten av utmattelse under utholdenhetstrening. Etterforskerne tar sikte på å bestemme sentralnervesystemets rolle ved bruk av metylfenidat på kognitiv funksjon og trening i egen fart i kulde.