Piimää pohkeissa vai lihakset hiilihapoilla?

Jokainen, joka on joskus pistänyt itsensä tiukille urheilu- tai liikuntasuorituksessa tietää sen tunteen, kun lihaksia polttaa, mutta raajat eivät vaan meinaa liikkua yrityksestä huolimatta. Urheilua seuraaville henkilöille on puolestaan tuttu näky, kun irvistys urheilijan kasvoilla lisääntyy matkan edetessä, mutta vauhtia ei vaan tunnu tulevan, vaikka urheilija kuinka yrittäisi.

Mistä polttava ja kivulias tunne johtuu? Miksi se hyydyttää lihaksen? Onko pohkeissa piimää vai menevätkö lihakset hiilihapoille? Vai olikohan se sittenkin maitohappo? Vai hyydyttääkö laktaatti lihaksen, kuten kestävyysurheilulähetysten selostajat ovat joskus sanoneet? No, ei oikeastaan mikään näistä. Mikä sitten? Sen pyrin esittämään hyvin yksinkertaistetulla tavalla seuraavissa kappaleissa.

Kuva: Tomi Mäkipää

Elimistön solujen toiminta vaatii energiaa. Mitä kovemmalla teholla liikumme, sitä enemmän energiaa tarvitaan. Solut eivät kuitenkaan kykene käyttämään ravinnosta saatavaa energiaa sellaisenaan vaan se on ensin sidottava ATP- (adenosiinitrifosfaatti-) molekyyleihin lukuisten kemiallisten reaktiosarjojen avulla.

Kevyillä tehoilla liikuttaessa suurin osa ATP:sta muodostetaan aerobisesti hiilihydraatteihin, rasvoihin ja proteiineihin varastoituneen energian ja hapen avulla. Kun suoritusteho nousee, on ATP:ta kyettävä muodostamaan yhä nopeammin, jolloin myös happea tarvitaan enemmän. Jokaisella yksilöllä on kuitenkin rajansa, paljonko happea hengityksen ja verenkierron välityksellä saadaan kuljetettua työskenteleville lihaksille, ja kuinka tehokkaasti lihakset kykenevät käyttämään happea hyväkseen. Kun nämä rajat ylittyvät, on osa ATP:sta muodostettava ilman happea eli anaerobisesti.

Anaerobisella aineenvaihdunnalla kyetään siis muodostamaan ATP:ta nopeasti, mutta aineenvaihduntatuotteena syntyy vetyioneja (H+) ja laktaattia. Näistä aineenvaihduntatuotteista nimenomaan vetyionit ovat solujen toimintakyvylle haitallisia, sillä niiden kertyessä elimistöön, sen pH-pitoisuus laskee eli happamuus nousee. Solut puolestaan ovat tarkkoja siitä, kuinka happamassa ympäristössä niiden toiminta on parhaimmillaan.

Kuva: Touho Häkkinen

Tässä vaiheessa korjaan itseäni sen verran, että todellisuudessa anaerobista ATP-synteesiä tapahtuu jonkin verran myös kevyillä tehoilla liikuttaessa ja oikeastaan myös levossa. Oleellista suorituskyvyn kannalta on kuitenkin se, kuinka paljon ATP:ta muodostetaan anaerobisesti, koska tämä vaikuttaa luonnollisesti suoraan myös syntyvien aineenvaihduntatuotteiden määrään. Kevyillä tehoilla laktaattia ja happamuutta ehditään poistamaan samaan tahtiin kuin tuottamaan, mutta tehon koventuessa riittävästi niitä kertyy elimistöön sitä enemmän, mitä kovempaa ja pidempään liikutaan. Suoritustehoa, jonka ylittyessä laktaattia ja happamuutta syntyy jatkuvasti enemmän kuin niitä ehditään poistamaan, kutsutaan anaerobiseksi kynnykseksi.

Entä laktaatti sitten? Vaikka usein kuulee puhuttavan, että laktaatti aiheuttaa hyytymisen, se on todellisuudessa ”elimistön kaveri”. Sitä esimerkiksi käytetään energianlähteenä sydämessä, aivoissa ja lihaksissa. Laktaatin määrä verenkierrossa kuitenkin jossain määrin korreloi happamuuden määrään, minkä vuoksi sitä voidaan käyttää epäsuorana mittarina arvioimaan anaerobisen ATP-synteesin määrää sekä elimistön kykyä poistaa aineenvaihduntatuotteita. On kuitenkin huomioitava, että voi kulua minuutteja ennen kuin laktaatti on poistunut lihaksesta ja kulkeutunut verenkierron mukana muualle elimistöön. Tästä syystä sormenpäästä mitatut arvot eivät kerro akuuttia tilannetta lihasten happamuudesta.

Urheilijoiden usein käyttämässä termissä ”hapotus” on siis jotain perää, kun puhutaan lihasväsymyksen aiheuttajasta. Jotta asia ei kuitenkaan menisi liian yksinkertaiseksi, on todettava, ettei anaerobisen aineenvaihdunnan seurauksena syntyvä happamuus ole suinkaan ainut lihasväsymystä aiheuttava tekijä, vaan sitä voivat selittää esimerkiksi muut aineenvaihduntatuotteet, hiilihydraattivarastojen ehtyminen ja hermostolliset tekijät. Väsymyksen syitä ei kuitenkaan systemaattisesta tutkimuksesta huolimatta osata vielä tänäkään päivänä täysin selittää.

Kuva: Tomi Mäkipää

Anaerobisen kynnyksen ylittävillä tehoilla tuotetaan siis ATP:ta solujen käyttöön anaerobisesti niin nopeasti, että vetyioneja ja laktaattia muodostuu nopeammin kuin niitä ehditään poistamaan. Tämän seurauksena elimistöön kertyy happamuutta, joka heikentää (yhdessä muiden väsymysmekanismien kanssa) lihaksen toimintakykyä ja voi tuntua kipuna, poltteena tai pahana olona. Mutta miksi joku voi liikkua kovemmalla teholla ja pidempään kuin toinen ennen kuin ”alkaa hapottaa”?

Parempi aerobinen kunto vähentää tarvetta anaerobiselle energiantuotolle tietyllä intensiteetillä. Käytännössä kovakuntoisempi pystyy siis käyttämään enemmän happea ATP:n muodostukseen kuin heikompikuntoinen, mikä vähentää vetyionien kertymistä elimistöön. Tämän lisäksi aerobinen kunto vaikuttaa positiivisesti kykyyn poistaa happamuutta. Edellä mainittuihin puolestaan vaikuttavat erityisesti keuhkojen kyky vaihtaa kaasuja, sydän- ja verenkiertoelimistön kyky kuljettaa happea ja aineenvaihduntatuotteita sekä lihasten kyky hyödyntää saatavilla olevaa happea. Kaikkiin näihin voidaan vaikuttaa onnistuneella kestävyysharjoittelulla.

Myös kyky sietää happamuutta vaihtelee yksilöiden välillä, minkä vuoksi osa henkilöistä kykenee tuottamaan suurempia määriä ATP:ta anaerobisesti ennen hyytymistään. Tätä ominaisuutta pystyy harjoittamaan tekemällä runsaasti anaerobista harjoittelua. Lajin erityispiirteet kuitenkin määrittävät, missä suhteessa aerobista ja anaerobista harjoittelua on järkevää painottaa. Karkeasti kilpailusuorituksen lyhyempi kesto ja intervalliluonteisuus lisäävät anaerobisten ominaisuuksien merkitystä.

Myös ”taistelutahto” on oleellisessa roolissa, kun halutaan maksimoida lopputulos lihasväsymystä aiheuttavassa suorituksessa. Lihaksen toimintakyvyn heikkeneminen kuitenkin ennen pitkää rajoittaa suorituskykyä taistelusta huolimatta. Kuva: Tomi Mäkipää.

Viimeisenä, muttei vähäisimpänä, asiana myös liikkumisen taloudellisuus vaikuttaa siihen, kuinka paljon anaerobista energiantuottoa joudutaan tietyssä vauhdissa käyttämään. Esimerkiksi hyvällä tekniikalla juokseminen vaatii vähemmän energiaa kuin huonolla, ja täten myös happea tarvitaan vähemmän. Tällöin hapen riittävyys muodostuu suoritusta rajoittavaksi tekijäksi vasta kovemmassa vauhdissa kuin huonommalla tekniikalla juostaessa. Lisäksi on hyvä huomioida, että liikkumisen taloudellisuus usein heikkenee väsymyksen myötä, kun hyvän tekniikan ylläpito vaikeutuu.

Lopuksi

Teksti on nyt viimein tullut loppusuoralle. Sen verran sitä ehtikin kertyä, että lienee paikallaan kerrata avainasiat, jotka ainakin kannattaa muistaa, jos muu meni ohitse:

1. Kun energiaa tuotetaan ravintoaineista lihasten käyttöön ilman happea, muodostuu samalla vetyioneja ja laktaattia.

2. Anaerobisen kynnyksen ylittävillä tehoilla vetyioneja ja laktaattia muodostuu nopeammin kuin niitä pystytään poistamaan.

3. Vetyionit aiheuttavat lihaksen happamoitumisen, mikä yhdessä muiden väsymystä aiheuttavien tekijöiden kanssa hyydyttää lihaksen.

4. Laktaatti ei ole haitallista vaan sitä kyetään hyödyntämään elimistössä mm. energianlähteenä, mutta sen mittaaminen verestä voi kertoa epäsuorasti lihasten happamuudesta.

5. Tässä tekstissä on käsitelty aihetta hyvin yksinkertaistetusti, ja todellisuudessa ”hapottaminen” ja lihasväsymyksen syntyminen ovat huomattavasti monimutkaisempia ilmiöitä. Jopa niin monimutkaisia, että edes tutkijat eivät ole niistä varmoja.

Oikeastaan on jopa erikoista, että niinkään yksinkertaiselta kuulostavaa asiaa kuin väsymisen syntymistä ei vieläkään täysin ymmärretä. Vielä erikoisempaa on, että hyvin monella urheilun parissa toimivalla on osin virheellinen käsitys siitä, mistä väsymys urheilusuorituksessa johtuu. Onkin mielenkiintoista nähdä, mitä harjoittelulle tapahtuu silloin, kun aletaan entistä paremmin ymmärtämään, mitä vastaan harjoittelulla oikeastaan taistellaan.

Oona Kettunen

Ps. Jos olet ehtinyt unohtaa, miltä ”hapotus” tuntuu, on viikonloppuna tulossa kivoja ulkoilukelejä, joilla (terveyden salliessa!!) kokeilla ;). Mukavuudenhaluisemmille riittänee myötäeläminen penkkiurheillen viimeisten olympiastarttien parissa.

5 vastausta artikkeliin “Piimää pohkeissa vai lihakset hiilihapoilla?”

  1. Mielenkiintoinen kirjoitus Oona! Jään uteliaana seuraamaan, mitä tutkimuksen avulla saadaankaan vielä selville. Paljon onnea ja menestystä väitöskirjatutkimuksen parissa työskentelyyn! 🙂

    Tykkää

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s