ATP on avain väsymyksen voittamiseen ja kehon energiantuotantoon
Sitkeä väsymys oli ennen ehkä suurin este liikkumiselle, itseni kehittämiselle ja tavoitteideni saavuttamiselle. Ilman energiaa kun on luonnollisesti vaikea tehdä mitään. Väsymystä vähentämällä olen automaattisesti mahdollistanut antoisampaa elämää muuttamalla vain yhtä asiaa. Pienellä yhdisteellä nimeltä ATP on ollut tässä tehtävässä avainrooli.
Kaikki mitä teemme vaatii energiaa. Juokseminen, tiskaaminen, puhuminen, silmien räpyttely, ajattelu - jokaikinen prosessi kuluttaa jossakin määrin energiaa.
Tämä energia kehossa ilmenee yhdisteenä nimeltä ATP (adenosine triphosphate) eli suomeksi adenosiinitrifosfaatti.
Tehokas ja toimiva ATP:n tuotanto tarkoittaa, että meillä on paljon energiaa. Vajaakykyinen ATP:n tuotanto johtaa väsymykseen.
Oletettavasti lähes kaikki me haluamme elämäämme lisää energiaa, joten on hyödyllistä ymmärtää järjestelmän toimintaa.
Kehon 100 000 000 000 000 000 voimalaitosta
ATP:n luominen tapahtuu suurimmaksi osaksi solujen sisällä olevissa mitokondrioissa. Ihmiskehossa on arviolta 37 biljoonaa solua ja yksikin solu saattaa sisältää vielä satoja tai tuhansia mitokondrioita.
Nämä pienet voimalaitokset tuottavat valtaosan käyttämästämme energiasta. (Osa ATP:stä syntyy solulimassa glykolyysin kautta, josta lisää alempana.)
Mitokondrioiden toiminnan mahdollistaminen sekä vahvistaminen on siis äärimmäisen tärkeää.
Mutta mistä kaikki tämä energia syntyy?
Rasva- ja sokeriaineenvaihdunta
Keho tarvitsee energian tuottamiseksi tietysti polttoainetta, joka tulee pääasiassa rasvasta ja sokerista. Nämä sisältävät eri määrät energiaa:
Yksi rasvamolekyyli: 144* ATP
Yksi sokerimolekyyli: 38 ATP
(*) Erilaiset rasvat sisältävät eri määriä ATP:tä. Käytän tässä lukua 144 yksinkertaistuksen vuoksi, vaikka energian määrä voi olla myös pienempi tai suurempi.
Lukuja vertaillessa ei ole ihme, että elimistön pitkäaikainen energiavarasto on nimenomaan rasva.
Tästä syystä kehossa on sokerivarastoja vain noin 2000:n kilokalorin edestä, kun taas rasvaa on normipainoisellakin henkilöllä helposti yli 100 000 kcal.
Happi ja aineenvaihdunnan toinen puolisko
Pelkkä sokeri tai rasva ei riitä ATP:n tuottamiseksi. Jos ajattelemme niitä edelleen polttoaineena, niin palamisprosessin käynnistämiseen tarvitaan hengittämäämme happea. Tätä sanotaan aerobiseksi aineenvaihdunnaksi.
Mikäli solu ei saa riittävästi happea, aineenvaihdunta on anaerobista. Mitä tämä tarkoittaa ATP:n kannalta?
Aerobinen aineenvaihdunta:
Rasva + happi: 144 ATP
Sokeri + happi: 32* ATP
Anaerobinen aineenvaihdunta:
Rasva: -
Sokeri: 2 ATP
(*) Osa energiasta kuluu prosessissa, joten 38:sta käyttöön jää 32 ATP-yhdistettä. Sokerimolekyylistä saa siis 16 kertaa enemmän energiaa hapen avulla kuin ilman happea.
Rasvan muuttaminen energiaksi tapahtuu mitokondrioissa. Ilman happea tämä prosessi ei ole mahdollista, joten rasvaa voi käyttää ainoastaan aerobisessa tilassa.
Anaerobinen energian tuotanto puolestaan tapahtuu glykolyysin avulla solulimassa ja tuottaa huomattavan vähän energiaa sokerimolekyyliä kohden! Hapettoman glykolyysin etu on prosessin nopeus, jolloin esimerkiksi paljon nopeutta tai voimaa vaativassa vaaratilanteessa vähäiset sokerivarastot voi muuttaa äkkiä liike-energiaksi. Anaerobisen aineenvaihdunnan sivutuotteena on laktaatti (ns. maitohappo).
Lue lisää: Aerobinen ja anaerobinen tila
Ylläolevat aineenvaihdunnan tilat eivät ole “joko tai” -vaihtoehtoja. Normaalisti keho käyttää sekä rasvaa että sokeria, tai aerobista ja anaerobista aineenvaihduntaa, yhtäaikaa vaihtelevassa suhteessa riippuen monista tekijöistä.
Hiilihydraattipitoisen ruokavalion ja vähäisen liikunnan vuoksi sokerista voi kuitenkin tulla elimistön ensisijainen energian lähde. Tällöin hengitysosamäärä voi olla jopa levossa 0,9 tai yli. 0,7 tarkoittaa pelkkää rasvanpolttotilaa ja 1,0 pelkkää sokerin käyttöä energiana. Jälkimmäistä lukua 1,0 lähestytään normaalisti vain raskaan liikunnan aikana.
Lue lisää: Hengitysosamäärä (respiratory exchange ratio)
Korkea hengitysosamäärä eli sokerin suosiminen ATP:n lähteenä viittaa mitokondrioiden toiminnan olevan vajaakykyistä, jolloin keho ei osaa täysin hyödyntää rasva-aineenvaihduntaa edes lepotilassa tai arkiaskareissa. Tällöin ATP:n tuotanto on heikentynyt, mikä ilmenee helposti väsymyksenä.
ATP ja hengitys
Olemme siis oppineet kehon saavan eniten energiaa polttamalla sokeria tai mieluiten rasvaa hapen avulla. ATP:n kannalta hapen kuljetus soluihin on siten ensisijaisen tärkeää.
Hengitämme noin 20000 kertaa päivässä. Kaikki hengitystyylit eivät kuitenkaan ole yhdenvertaisia.
Lue lisää: Onko olemassa optimaalinen hengitystapa?
Epäoptimaalinen hengitystapa vähentää hapen kuljetusta soluihin. Mikäli solut eivät saa riittävästi happea, niiden energiantuotanto muuttuu pakostakin aerobisesta anaerobiseksi. Toisin sanoen 32:n tai 144:n ATP:n sijasta solu saattaa tuottaa 2 ATP:tä.
Miten voimme siis varmistaa että solut saavat tarpeeksi happea? Useimmat ihmiset ehkä olettavat ratkaisun olevan lisää hengittämistä. Enemmän happea täytyy tarkoittaa enemmän aerobista aineenvaihduntaa, eikö? Tämä oletus on kuitenkin väärä - liika hengittäminen vähentää hapensaantia, koska ulos hengitettävällä hiilidioksidilla on tärkeä tehtävä verenkierrossa happimolekyylien kuljetuksessa.
Lue lisää: Bohrin efekti ja hiilidioksidin hyödyt kehossa
Lue lisää: Voiko hengittää liikaa? Kroonisen ylihengityksen ongelma
Kerroin aerobisesta ja anaerobisesta tilasta kertovan artikkelin lopussa testanneeni kesällä periaatetta käytännössä Varalan Urheiluopiston liikuntafysiologin testissä.
Pelkästään paikallani istuen ja hengityksen määrää portaittain lisäten sain elimistöni vaihtamaan polttoaineen rasvasta enemmän sokeriksi sekä energian tuotantoni aerobisesta anaerobiseksi. Laktaatin määrä nousi ja ATP:n tuotannon tehokkuus romahti.
Kaikki tämä on täysin normaalia väliaikaisesti urheilun aikana, mutta ei suositeltavaa levossa epäoptimaalisen hengitystavan aiheuttamana.
Tämän vuoksi teen hengitysvalmennuksia. Koska niinkin oleellinen ja itsestäänselvyytenä pidettävä asia kuin hengitys voi olla näin perinpohjaisen väärin ymmärretty.
Yhteenveto
En enää ihmettele, miksi olin ennen niin väsynyt. Söin jatkuvasti liikaa sokeria ja tyhjiä hiilareita, löhösin kaiket päivät vain tietokoneen äärellä enkä kiinnittänyt lainkaan huomiota hengitystekniikkaani.
Heikolla ATP:n tuotannolla on vaikea saada elämässä mitään aikaan, joten kaikki tämän päivityksen tieto on ollut oman hyvinvointini sekä jaksamisen kannalta ratkaisevan tärkeää.
Artikkelin päätarkoitus oli tarjota pohjatietoa aiheesta, jotta jatkossa jakamani käytännölliset työkalut ATP:n tehostamiseksi ovat helpompia ymmärtää.
Heti seuraavassa päivityksessä paneudumme siihen, minkälainen liikunta on optimaalista ATP:n kannalta:
Zone 2 -harjoittelu: Mitä, miksi ja miten
Lähteitä ja lisäluettavaa:
ATP: What Is It And Why Is It Important? (bodybuilding.com)
Intro to Cellular Respiration: The Production of ATP (antranik.org)
ATP synthesis and storage (NCBI)
Anders Olsson: Conscious Breathing (Adlibris)
Vander's Human Physiology (adlibris.com)