Maitohappoa vai laktaattia – mistä hapotus johtuu?

Heikentääkö maitohappo kestävyyssuorituskykyä? Mitä tarkoittaa laktaatti? Mistä hapottaminen johtuu?

Valmennuksen kentällä kuulee paljon maitohappoon sekä laktaattiin liittyviä erilaisia käsityksiä. Monet näistä käsityksistä ohjaavat harjoitteluun liittyviä valintoja ja siksi ovat vaikuttamassa harjoittelun lopputuloksiin.

Olettaisin, että jokainen meistä, joka on edes vähän tosissaan joskus suorituskykyään koetellut, on päässyt tuntemaan, miltä hapotus lihaksissa tuntuu. Hapottaessa, esimerkiksi juostessa tuntuu siltä, että jalat kangistuvat, eivätkä enää tottele käskyjä. Toisinaan voi tuntua siltä, että jaloista katoaa voimat ja joskus jalkoihin iskee kunnon vapina.

Ennen kuin mennään syvemmälle itse harjoituksen aiheuttamaan hapotukseen, tehdään aluksi lyhyt katsaus elimistön happamuuden säätelyyn vaikuttaviin tekijöihin. Elimistön happamuuden säätelyyn vaikuttavia tekijöitä ymmärtämällä, voi käsittää paremmin, mitä elimistössä tapahtuu, kun hapottaa.

Pahoittelen jo etukäteen, että teoreettiset näkökulmat voivat tuntua vaikeaselkoisilta ja puuduttavilta, mutta lupaan, että loppua kohden ajatus kirkastuu ja asia kiteytyy. Lähdetään siis tömäkästi liikkeelle.

Elimistön happamuus

Monelle termi pH voi olla tuttu käsite. Se onkin keskeinen käsite, kun tarkastellaan elimistön fysiologisia ja biologisia muutoksia happamuuden osalta.

Elimistön happo-emästasapaino on yhteydessä kehon nesteiden vetyionipitoisuuksiin. Tällä tarkoitetaan tilaa, jossa vetyionien tuotto ja sisäänotto on tasapainossa vetyionien poiston kanssa.

Vetyionipitoisuudet ilmoitetaan yleensä pH -lukuina. 

Esimerkiksi valtimoveren pH on 7,35 – 7,45.

Virtsan pH voi vaihdella välillä 4,5-8. Virtsan pH on riippuvaista pitkälti siitä, kuinka paljon virtsasta täytyy saada vetyioneja poistettua.

Raskaan liikunnan aikana veren pH voi laskea 7,4:stä 6,9:ään ja lihassolujen pH puolestaan 7,2:sta jopa 6,5:een.

Aineenvaihdunnassa syntyy jatkuvasti vetyioneja erilaisissa aineenvaihduntareaktioissa.

Elimistön nesteiden pH on tarkasti säädelty, koska entsyymien ja solujen toiminta on riippuvaista pH:sta.

Jotta pH:ta voidaan pitää sopivalla tasolla, tulee elimistössä olla erilaisia säätelymekanismeja, joiden tehtävä on huolehtia sopivasta pH:sta. Säätelymekanismeja ovat mm.

–       kemialliset puskurit (bikarbonaatti-ioni)

–       Keuhkojen toiminta ja hengitykseen liittyvät mekanismit

–       Munuaisten toiminta (hidas, mutta tärkeä mekanismi: sen avulla pystytään erittämään ylimääräisiä vetyioneja pois)

Todettakoon lisäksi, että elimistön happamuuteen ja sen säätelyyn vaikuttavat kaiken aikaa niin levossa kuin rasituksessa useat eri tekijät.

Miksi happamuus kasvaa raskaan liikunnan aikana?

Mitä kovemmalla intensiteetillä liikutaan, sitä tärkeämpään rooliin hiilihydraatit energianlähteenä asettuvat. Hiilihydraatteja hyödynnetään glykolyysi nimisessä kymmenen entsymaattisen reaktion sarjassa. Glykolyysin lähtöaineena toimii veressä oleva glukoosi tai lihaksissa oleva glykogeeni.

Glykolyysin peruskaava (kun lähtöaineena on lihasten glykogeeni):

Lihasglykogeeni + 2 NAD+ -> 2 Puryvaatti + 2 NADH + H+ + 3 ATP

Pyruvaatti voidaan kuljettaa mitokondrioon (solujen sisällä oleva energiatehdas) ja hyödyntää aerobisessa energiantuotannossa tai siitä voidaan muodostaa laktaattia (ei maitohappoa)

Glykolyysissä vapautuu vetyioneja sekä NADH-molekyylejä, jotka voidaan hyödyntää aerobisessa energiantuotannossa (hapen avulla tapahtuva energiantuotanto) solujen mitokondrioissa.

Kun liikunnan teho kasvaa ja aerobisen energiantuotannon kapasiteetti käsitellä ylimääräisiä molekyylejä ei riitä, voi elimistö kompensoida tilannetta liittämällä pyruvaattiin NADH:n sekä vetyioinit. Tästä syntyy lopputuotteena laktaattia sekä NAD+ -molekyyli.

Laktaatin tuotanto on itse asiassa hyvin tärkeä osa energia-aineenvaihduntaa, koska laktaatin tuotannossa syntyy NAD+ -molekyyli, jota ilman glykolyysi olisi erittäin hidas prosessi. Laktaatilla on myös merkittävä rooli happamuuden puskuroinnissa.

Laktaattipitoisuuden kohoaminen on näin ollen tärkeä ja välttämätön ilmiö, kun halutaan päästä maksimaaliseen suoritukseen.

Laktaattipitoisuuden nousu ei kuitenkaan itsessään lisää happamuutta lihassoluissa, vaan siihen vaikuttaa merkittävästi vetyionipitoisuuden kasvu.  

Terminologisesti on tärkeää erottaa toisistaan käsitteet maitohappo ja laktaatti. Maitohappo on happo ja laktaatti maitohapon suola.

Anaerobisessa energiantuotannossa ei muodostu maitohappoa vaan laktaattia, joka taas hyödynnetään uudelleen energianlähteenä.  

Hapotus = väsymys?

Kasvavaa happamuutta pidetään yhtenä lihasväsymyksen syynä. On tärkeä muistaa, että ”hapotus” ei ole ainoa biokemiallinen syy väsymykselle, vaan väsymykseen vaikuttavat monet eri tekijät.

On arveltu, että välittömän energianlähteen ATP:n hajoamisesta syntyvän epäorgaanisen fosfaatin kasaantumisen ja lihassupistuksen kannalta oleellisen Na-K -pumpun toiminnasta johtuvan natriumin kasautumisen lihakseen aiheuttavan lihasväsymystä.

Happamuudella arvellaan kuitenkin olevan väsymistä lisäävä vaikutus esimerkiksi seuraavien tekijöiden kautta:

Happamuus voi

–       heikentää glykolyysissä toimivien entsyymien aktiivisuutta (aineenvaihdunnan häiriintyminen)

–       häiritä lihassolujen supistumista (voimantuoton heikentyminen)

–       ärsyttää lihassolujen vapaita hermonpäätteitä -> hapotuksen tunne – > tekee mieli hidastaa tahtia.

Vaikka liikuntalääketieteellä on jo kohtuu pitkät perinteet, ei lihasväsymykselle täysin yksiselitteistä syytä voida antaa.

Miten urheilija ja kuntoilija voi vaikuttaa hapotukseen?

1. Ennen urheilusuoritusta elimistössä vallitseva happo-emästasapainon tila voi vaikuttaa fyysiseen suorituskykyyn ja lihasväsymyksen syntyyn. Urheilusuoritusta edeltävällä harjoittelulla sekä ravitsemuksella on oma roolinsa onnistuneen suorituksen kannalta. Mikäli tavoittelee mahdollisimman onnistunutta maksimaalista suoritusta, tulee varmistaa, että ennen suoritusta on levännyt hyvin, nauttinut riittävästi energiaa ja suosinut ruoassa mm. kasvispohjaisia vaihtoehtoja.

2. Elimistön puskurikapasiteettia eli verenkierrossa ja lihassoluissa toimivien kemiallisten happo-emäspuskureiden määrää voidaan kasvattaa emäksisiä yhdisteitä nauttimalla.

Käytännössä beeta-alaniinia (lisää lihassolujen sisäistä puskurikapasiteettia sekä karnosiinin muodostumista) sekä natriumbikarbonaattia (lisää veressä olevan bikarbonaatin määrää ja puskurikapasiteettia veressä) nauttimalla.

3. Harjoittelemalla 0,5-10 minuutin kovatehoisia suorituksia, joilla adaptoidaan eli sopeutetaan elimistöä puskuroimaan happamuutta.

Loppuyhteenvetona voidaan tiivistää, että:

• Maitohappo ja laktaatti ovat kaksi eri asiaa (hyvä muistaa terminologiassa)
• Laktaattipitoisuuden nousu auttaa maksimoimaan suorituskykyä
• Laktaattipitoisuuden nousu ei yksinään aiheuta lihasten väsymistä
• Happamuutta vastaan kamppailuun voidaan valmistautua harjoittelulla sekä ravitsemuksen keinoin.
• Henkisillä ominaisuuksilla sekä taidoilla on iso merkitys, kun opetellaan sietämään ”hapotusta”
• Keskeisin keino on oikeaoppinen harjoitusohjelma, joka perustuu vahvaan fysiologiseen faktaan sekä käytännön kokemukseen.

Jos syvempi valmennuksellinen näkemys kiinnostaa, niin opetamme näitä asioita mm. Ritun hiihtovalmennuksessa sekä Nousukunto -verkkovalmennuksessa.

Lasse Seppänen