Every move you make – Powered by ATP
Samalla tavalla kuin olut, siideri, viini ja viina kaikki yksilöllisestä luonteestaan huolimatta ovat elimistön
kannalta samaa tavaraa, etanolia, toimii elimistömme vain yhdellä polttoaineella: ATP:lla. Jokainen siirtosi on
ATP:n voimalla tehty. ATP:a, eli tuttavallisemmin adenosiinitrifosfaattia valmistetaan lihassoluissa kolmella eri
tavalla: ensinnä, rasvasta hapen avulla, toiseksi, sokereista eli hiilihydraatista ilman happea tuottaen sivutuotteena
maitohappoa, sekä kolmanneksi, kreatiinifosfaatista.
ATP:ta kolmella tavalla
Yksinkertaistaen voidaan sanoa, että sydän- ja verenkiertoelimistön kunto tarkoittaa keuhkojen, sydämen, verisuonten ja veren kykyä tuottaa ja kuljettaa happea lihaksille (kestävyyssuorituksen) aikana. Kestävyyssuorituksella tarkoitetaan (kohtalaisen pitkäkestoista) suoritusta, jossa energiana käytetään rasvoja, jotka poltetaan hapen avulla. Palaminenhan on aineen yhtymistä happeen. Pitkäkestoinen suoritus on esim. pitkä kävely-, hiihto- tai hölkkälenkki, jolloin ei mainittavasti hengästytä, pitkä uinti- tai pyöräilylenkki tai vaikkapa salsan tauotta treenaaminen puolen tunnin, tunnin ajan. Mitä parempi on sydän- ja verenkiertoelimistön kunto, sitä raskaampaan suoritukseen henkilö pystyy tietyn (pitkän) ajan. Energiaa tuotetaan lihasten tarpeisiin kolmella eri tavalla. Taloudellisin on tuttu rasvan palaminen. Taloudellisuus johtuu siitä, että ensinnäkin rasvaa voidaan varastoida kehoon helposti suuriakin määriä, jolloin varastot ovat aina riittävät. Toinen syy rasvan ihanteellisuuteen on se, että sen käyttö energiaksi on miellyttävää: ei hengästymistä, korkeaa sykettä tai polttavaa tunnetta lihaksissa. Rasvan huono puoli on sen käyttöön saamisen hitaus. Toisin kuin esimerkiksi sokeri, rasva on hitaasti muutettavissa energiaksi, joten sen käyttö ei ole tarkoituksenmukaista nopeissa ja paljon energiaa vaativissa, räjähtävissä suorituksissa. Muut energialähteet ovat nopeampia, mutta niiden varastot eivät ole kovin isot. Näin ollen lihaksiin ja maksaan varasoituneet sokerit (glykogeeni) riittävät osittain rasvan kanssa samanaikaisesti käytettyinä noin puolisen tuntia, mutta tämän anaerobisen glykolyysiksi kutsutun tapahtumasarjan ikävän tuttu sivuvaikutus on maitohappo, joka kerääntyessään vereen ja lihaksiin aiheuttaa polttavan tunteen. Maitohappo on maksu siitä, että ei ”maltettu” käyttää happea ja rasvaa, vaan energiaa piti saada käyttöön nopeasti ja paljon. Toinen sivuvaikutus on hengästyminen, joka johtu siitä, että energia on tuotettu osittain tai melkein kokonaan ilman happea, mutta happea tarvitaan velan maksuun jälkikäteen. Jos suoritus rahoitetaan pelkästään sokereilla (glykogeenilla), kokonaan ilman happea ja rasvaa, riittää energiaa noin puoleksitoista minuutiksi. Tällainen vaihtoehto on kätevä, jos tarvitaan voimakas lihassupistus, joka siis vaatii paljon nopeasti käyttöön vapautuvaa energiaa. Supistus myös puristaa verisuonet lihaksen sisällä hetkellisesti umpeen, jolloin hapensaanti estyy ja aerobinen energiantuotanto ei ole mahdollinen. Vieläkin nopeammin saadaan muodostettua ATP:ta fosfaateista, jotka ovatkin oikeita vetypommeja, mutta riittävät vain noin 8 sekunniksi.
Polttoainetta koneeseen
Elimistön energianlähteenä lepotilassa ovat rasvat, jotka tuottavat tällöin 60 - 80 % tarvittavasta energiasta. Mitä raskaammaksi fyysinen kuormitus kasvaa, sitä suurempi merkitys energiantuotosta on sokerilla eli lihaksien ja maksan hiilihydraattivarastoilla. Osa energiasta tuotetaan aina myös proteiineista, mutta niiden osuus kokonaisenergian tuotosta on vähäinen. Energiaa saa ruoka-aineista tietenkin eri sokereista, hiilihydraateista, rasvoista ja valkuaisaineista eli proteiineista.
Eri energiantuotantotapoja päällekkäin
Itse juoksen kympin lenkin tuntiin, tai jos pinnistän, viiteenkymmeneen minuuttiin. Kovakuntoinen juoksee saman lenkin nopeammin tai vastaavasti samassa ajassa pidemmälle. Tunnin ajan ei kukaan jaksa juosta omaa maksimivauhtiaan (sitä, jolla pingotaan satasen sprintti). Vauhti on sovitettava tasolle, jolla energiatalous pystytään hoitamaan rasvaa polttamalla, eli hapen avulla, eikä maitohappoa tuottamalla, ilman happea. Hapenkulutustaan eli suorituksensa aerobisuutta voi jokainen tarkkailla yksinkertaisesti havainnoimalla hengästymisen astetta: jos hengästyy, tuotetaan vähintään osa energiasta hapettomasti eli anaerobisesti. Suoritusta on kevennettävä, tai on suorastaan lopetettava, jotta happivelka saadaan maksetuksi. Se, että urheilee hengästymättä viisitoista, kolmekymmentä minuuttia ilman taukoa osoittaa, että suoritus on suurimmaksi osaksi aerobinen (= ”hapen kanssa”). Tällöin energiana käytetään rasvoja, jotka tarvitsevat palaakseen happea. Happea taas saadaan hengitysilmasta. Jos saatu happi riittää ja se pystytään erottamaan ilmasta tehokkaasti ja kuljettamaan sujuvasti lihaksiin, ei henkilö hengästy.Kaaviossa kasvaa suorituksen intensiteetti vasemmalle. Oikealle päin mentäsessä suorituksen ajallinen kesto kasvaa. Oikeassaassa laidassa voisi esimerkiksi olla makoilua, sitten kävelyä tai foksia (3). Keskivaiheilla keskinopeaa ja nopeaa boogie-woogiea, rock’n’rollia (2) ja vasemmassa laidassa voima-tai painonosto yksittäissuorituksena tai satasen sprintti esimerkkinä toistuvasta suorituksesta (1). Tosiasiassa kaavio ei ole näin suoraviivainen, mutta se auttaa havainnollistamaan sitä, miten minä hyvänsä annettuna hetkenä energiaa tuotetaan yleensä usealla tavalla samanaikaisesti, mutta suorituksen ajallisesta kestosta ja intensiteetistä riippuu se, missä suhteessa eri prosesseja käytetään. Hyvin lyhytkestoisissa, räjähtävissä suorituksissa energia siis tuotetaan (1) fosfaateista kokonaan ilman happea. Esimerkiksi sadan metrin pikajuoksija ei hengitä kertaakaan suorituksensa aikana, vaan vasta jälkikäteen. Tavallisin tapa urheilusuorituksessa (ei siis lekotellessa) on ”harmaa alue”(2), jossa energia tuotetaan eri suhteissa osittain rasvan palamisesta ja osittain sokereiden käytöstä. Kolmas, yleisin tapa on tuottaa energia (3) ”melkein pelkästään” rasvojen palamisesta. Näin käy juuri lekotellessa.
Otetaan esimerkki:
Oletetaan, että tanssitaan nopeaa boogie-woogiea. Emme vielä tiedä kuinka pitkään tanssi jatkuu. Oletetaan myös, että tanssin intensiteettiä voi säädellä sen mukaan miltä tuntuu ja miten jaksaa (esim. ”hengailua”, jos kunto tuntuu loppuvan.)Ensin lihassolu käyttää vapaasti lähistöllä olevan ATP:n kolmessa sekunnissa. Sitten fosfageenisysteemi tarjoaa energiaa fosfaateista vielä noin alle kymmeneksi sekunniksi. Tämä olisi pääasiallinen energianlähde esim. akroharjoituksissa, jossa mies nostaa yksittäisen kerran parinsa, tai jotain vielä painavampaa. Myös pikajuoksija käyttää enimmäkseen tätä energianlähdettä. Seuraavaksi, jos suoritus jatkuu, eikä tehoa pudoteta kuin vähän, tarvitaan todennäköisesti glykogeeni-maitohappo –systeemiä, jossa happivelka maksetaan jälkikäteen. Tämän energiantuotantosysteemin piiriin kuuluvat esim. kilpa-rock’n’roll –suoritus, 200:n ja 400:n metrin juoksut ja 100 metrin uinti. (Lepsuilua ei lasketa!) Jos suoritusta jatketaan edelleen, tietenkin sovittaen tehon tasolle, joka on mahdollinen suorittaa, tutetaan energia hapen avulla rasvaa poltten. Tällaista suoritusta voisi teoriassa jatkaa koko päivän. Esimerkeiksi kelpaavat maratonpituinen hölkkä tai kävely ja maraton-tanssikisat.