Metylfenidats roll på prestanda i kylan

Temperaturreglering och beslutsfattande är viktiga aspekter av människans överlevnad där relativt små avvikelser i hela kroppens värmebalans leder till försämringar i fysisk prestation och kognitiv funktion. Långvarig exponering för kylastress i kombination med otillräckliga kläder och/eller otillräcklig värmeproduktion kan leda till sänkning av kroppstemperaturen och orsaka mild hypotermi (≤ -1,0˚C i kroppstemperatur). Prestanda i kyla är mer fysiskt krävande jämfört med neutrala miljöer (~22˚C) eftersom det finns en ökad kardiovaskulär belastning på grund av en kraftig perifer vasokonstriktion som minskar cerebralt och muskelblodflöde och syresättning, minskad neuromuskulär kapacitet, samt förändringar i energimetabolismen under frossa och ökad katekolaminfrisättning. Dessutom finns det en ökad psykologisk påfrestning där det perceptuellt finns ett högt termiskt obehag, förändringar i neurotransmittorer (t.ex. dopamin, noradrenalin) och förändringar i humör. Dessa förändringar leder till minskningar av prestanda för cykling i egen takt i kyla med mild hypotermi jämfört med termoneutrala miljöer. Dessutom tycks det finnas uppgiftsberoende kognitiva förändringar med akut kallstress, där högre ordningsfunktioner som exekutiva funktioner, arbetsminne och hämmande kontroll minskar innan enkla uppgiftsutförande som reaktionstid och visuell igenkänning/medvetenhet. För närvarande är det okänt vilka potentiella mekanismer som leder till dessa prestandaförsämringar.

Försämringen av både träning i egen takt och kognitiv funktion kan bero på förändringar i signalsubstanser orsakade av hypotermi. Exponering för kyla leder till förändringar i dopamin och noradrenalin som kan påverka prefrontal cortex funktion, vilket kan förklara varför högre ordnings exekutiva funktionsuppgifter såsom hämmande kontroll och rumslig planering försämras jämfört med enkel uppgiftsutförande. Tidigare har det fastställts att tillskott av tyrosin (aminosyraprekursor till dopamin- och noradrenalin-neurotransmittorer) förbättrar arbetsminnet och den verkställande funktionen trots en -2,0˚C sänkning av kroppstemperaturen genom nedsänkning i kallt vatten, men inte under termoneutrala förhållanden. Det är dock okänt vilken roll dopamin eller centralstimulerande medel har i kylan. Metylfenidat är ett stimulerande medel i centrala nervsystemet genom att hämning av dopaminåterupptag har visat sig förbättra prestation av exekutiva funktioner hos friska vuxna under termoneutrala förhållanden. Dessutom har metylfenidat visats förbättra cykelprestanda i egen takt med 16 % i värmen (30˚C) men inte i termoneutrala miljöer (1). Metylfenidat har också visat sig förbättra maximal kraftproduktion under utmattande träning, vilket indikerar att det kan spela en roll för att minska effekterna av trötthet under uthållighetsträning. Utredarna syftar till att bestämma det centrala nervsystemets roll med hjälp av metylfenidat på kognitiv funktion och träning i egen takt i kylan.