Ymmärtääksemme, mitä verilaktaatti on ja miten sitä syntyy liikunnan aikana, on hyödyllistä saada perustiedot järjestelmistä, joita elimistö käyttää energian tuottamiseen. Riippumatta siitä, juoksetko maratonia vai suoritatko olympialaisnostoa, luurankolihakset saavat energiaa yhdestä tärkeästä yhdisteestä; adenosiinitrifosfaatista (ATP). Keho varastoi lihaksiin vain pieniä määriä ATP:tä, joten sen on jatkuvasti vaihdettava ja syntetisoitava tätä energiayhdistettä. Sen ymmärtäminen, miten se tekee tämän, on avain energiajärjestelmien ymmärtämiseen.
Kehossa on kolme erillistä energiajärjestelmää, joiden kautta elimistö tuottaa ATP:tä. Kunkin järjestelmän yksityiskohtainen kuvaaminen ylittää tämän artikkelin tavoitteen. Sen sijaan on tarkoitus, että esitetyt lyhyet hahmotelmat auttavat kuvaamaan veren laktaatin roolia harjoituksen energiantuotannossa ja sitä, miten tätä tietoa voidaan käyttää apuna kestävyyssuorituskyvyn parantamiseen tähtäävässä harjoittelussa.
ENERGIAJÄRJESTELMÄT
ATP-PCr-järjestelmä
Tässä järjestelmässä energiaa tuotetaan harjoituksen ensimmäisten 5-8 sekunnin aikana lihaksiin varastoituneella ATP:llä ja hajottamalla fosfokreatiinia (PCr). Tämä järjestelmä voi toimia hapen läsnä ollessa tai ilman, mutta koska se ei ole riippuvainen hapesta toimiakseen, sen sanotaan olevan anaerobinen. Kun toiminta jatkuu tämän ajanjakson jälkeen, elimistö turvautuu muihin tapoihin tuottaa ATP:tä.
Glykolyyttinen järjestelmä
Tämä järjestelmä tuottaa ATP:tä hajottamalla glukoosia sarjassa entsymaattisia reaktioita. Glykolyysin lopputuote on palorypälehappo. Tämä joko ohjataan Krebin kierroksi kutsutun prosessin läpi (hidas glykolyysi) tai muunnetaan maitohapoksi (nopea glykolyysi). Nopea glykolyyttinen järjestelmä tuottaa energiaa nopeammin kuin hidas glykolyysi, mutta lopputuotteena syntyvä maitohappo voi kertyä, ja sen uskotaan johtavan lihasten väsymiseen. Nopean glykolyyttisen energiajärjestelmän osuus kasvaa nopeasti ensimmäisten 10 sekunnin jälkeen, ja jopa 45 sekuntia kestävässä toiminnassa energia saadaan pääasiassa tästä järjestelmästä. Kaikki tätä pidemmät tapahtumat ovat yhä enemmän oksidatiivisen järjestelmän varassa.
Oksidatiivinen järjestelmä
Tässä hitaasta glykolyysistä peräisin oleva pyruvaattihappo muunnetaan maitohapon sijasta asetyylikoentsyymi A:ksi kutsutuksi aineeksi. Tästä aineesta tuotetaan sitten ATP:tä johtamalla se Krebsin syklin läpi. Kun se hajoaa, se tuottaa ATP:tä mutta myös vetyä ja hiilidioksidia. Tämä voi johtaa veren happamoitumiseen. Hapen läsnä ollessa se kuitenkin yhdistyy vetymolekyylien kanssa elektroninsiirtoketjuksi kutsutussa reaktiosarjassa muodostaen vettä, mikä estää happamoitumisen. Tämä ketju, joka edellyttää hapen läsnäoloa, johtaa myös ATP:n tuotantoon. Krebsin sykli ja elektroninkuljetusketju metaboloivat myös rasvaa ATP:n tuottamiseksi, mutta tämäkin edellyttää hapen läsnäoloa, jotta rasvat voivat hajota. Rasvojen hajottamisesta voidaan vapauttaa enemmän ATP:tä, mutta lisääntyneen hapentarpeen vuoksi harjoitusintensiteettiä on vähennettävä. Tämä on myös kestävin tapa tuottaa ATP:tä.
On tärkeää muistaa, että kaikki nämä järjestelmät työskentelevät jatkuvasti tuottaakseen energiaa kaikkia kehon toimintoja varten, eikä yksi järjestelmä koskaan toimi yksinomaan muiden järjestelmien kustannuksella. Kun on kyse liikunnan energiantuotannosta, jollakin järjestelmällä on hallitsevampi rooli (tämä määräytyy suoritettavan toiminnan tyypin mukaan), mutta kaikki kolme järjestelmää työskentelevät silti tuottaakseen riittävät määrät ATP:tä.
Mikä on veren laktaatti?
Glykolyyttisen järjestelmän kautta veressä olevan laktaatin rooli ja tuotanto tulevat näkyviin. Muistakaa, että glykolyysin lopputuote on palorypälehappo. Kun tämä muuttuu maitohapoksi, se dissosioituu nopeasti ja vapauttaa vetyioneja. Jäljelle jäävä yhdiste yhdistyy sitten natrium- tai kaliumionien kanssa muodostaen laktaattisuolan. Laktaatin muodostuminen ei suinkaan ole jätetuote, vaan se mahdollistaa glukoosin jatkuvan aineenvaihdunnan glykolyysin avulla. Niin kauan kuin laktaatin poistuminen vastaa sen tuotantoa, siitä tulee tärkeä polttoaineen lähde.
Laktaatin poistuminen verestä voi tapahtua joko hapettumalla sen lihassäikeen sisällä, jossa se on tuotettu, tai se voidaan kuljettaa muihin lihassäikeisiin hapettavaksi. Laktaatti, jota ei hapeteta tällä tavoin, diffundoituu harjoittavasta lihaksesta kapillaareihin ja se kulkeutuu veren kautta maksaan. Laktaatti voidaan sitten hapen läsnä ollessa muuntaa pyruvaatiksi, joka voidaan sitten muuntaa glukoosiksi. Tämä glukoosi voidaan joko metaboloida työskentelevissä lihaksissa (lisäsubstraattina) tai varastoida lihaksiin glykogeenina myöhempää käyttöä varten. Laktaattia olisi siis pidettävä hyödyllisenä potentiaalisen energian muotona. Maitohappo ja laktaatti eivät sinänsä aiheuta väsymystä.
Itse asiassa on yleinen väärintulkinta, että veren laktaatilla tai jopa maitohapolla olisi suora negatiivinen vaikutus lihasten suorituskykyyn. Nykyään on yleisesti hyväksytty, että veren laktaattikertymään liittyvä lihassuorituskyvyn heikkeneminen johtuu vetyionien lisääntymisestä, mikä johtaa solujen välisen ympäristön happamuuden lisääntymiseen. Tämän asidoosin ajatellaan vaikuttavan epäsuotuisasti lihassupistukseen ja aiheuttavan osaltaan raskaiden tai ”hyytelömäisten” jalkojen tunnetta.
Termi ”kertyminen” on siis avainasemassa, sillä lisääntyneellä vetyionien tuotannolla (johtuen maitohapon lisääntyneestä tuotannosta) ei ole haitallista vaikutusta, jos poistuminen tapahtuu yhtä nopeasti. Matalan intensiteetin harjoituksen aikana veren laktaattipitoisuudet pysyvät lähes lepotasolla, kun puhdistuma vastaa tuotantoa. Kun harjoituksen intensiteetti kasvaa, tulee taitekohta, jolloin veren laktaattipitoisuudet alkavat nousta (tuotanto alkaa ylittää puhdistuman). Tätä kutsutaan usein laktaattikynnykseksi (LT). Jos rasituksen intensiteetti kasvaa edelleen, laktaatin kertyminen lisääntyy toiseksi ja usein selvemmin. Tätä kutsutaan laktaattikäännepisteeksi (LTP, lactate turn point).
Miten voimme käyttää veren laktaatin mittaamista kestävyyssuorituskyvyn parantamiseen?
Edellä käsiteltyjä fysiologisia prosesseja ei voi ohittaa, kun kyse on kestävyyssuorituskykyä rajoittavista tekijöistä, eli maratonia ei voi juosta, kun laktaatti nousee merkittävästi. Yksilön LT ja LTP ovat siis voimakkaita kestävyyssuorituskyvyn ennustajia. Näiden kahden pisteen edustaman harjoitusintensiteetin tunteminen voi osoittautua arvokkaaksi välineeksi henkilön nykyisen suorituskyvyn arvioinnissa. Lisäksi se voi auttaa tehokkaan harjoitusohjelman laatimisessa. Oikeanlaisella harjoittelulla eli sopivalla volyymilla, intensiteetillä ja taajuudella yksilön pitäisi huomata muutos LT- ja LTP-arvoissaan, jolloin harjoittelun intensiteetti on korkeampi näissä kahdessa pisteessä. Tämä näkyisi sitten kestävyyssuorituskyvyn paranemisena, koska laktaatin kertymisen rajoittavia vaikutuksia ei esiinny sillä intensiteetillä tai vauhdilla, joka havaittiin ennen harjoittelua. Harjoitteluvyöhykkeiden määrittäminen tämäntyyppisen sopeutumisen saavuttamiseksi perustuu sykevälialueisiin, jotka edustavat yksilön alkuperäistä LT- ja LTP-arvoa.
Näiden sykevälialueiden avulla voidaan laatia erityinen harjoitteluohjelma, jolla varmistetaan, että harjoitteluun käytetään sopiva määrä aikaa LT- ja LTP-arvojen ylä- tai alapuolella olevilla tai niitä vastaavilla intensiteeteillä. Päätavoitteena on nostaa intensiteettiä, jolla LT ja LTP tapahtuvat, ja tämä puolestaan näkyisi kykynä työskennellä korkeammilla intensiteeteillä pidempiä aikoja eli laktaatin poistuminen vastaa tuotantoa korkeammalla intensiteetillä ja asidoosista johtuva lihasten väsyminen viivästyy. Muita hyötyjä näiden erityisten sykevyöhykkeiden käytöstä ovat harjoittelun spesifisempi mukauttaminen tiettyyn tapahtumaan, sillä jotkin tapahtumat edellyttävät enemmän työtä tietyillä alueilla kuin toiset. On myös mahdollista suojella glykogeenivarastoja ja siten mahdollistaa korkeampi harjoitteluvolyymi välttäen samalla liiallista rasitusta. Vauhdin arviointi voi parantua, kun kyky pitää harjoitusintensiteetit paranee, ja oikean työmäärän tekeminen noudattamalla kohdennettua ohjelmaa voi antaa urheilijalle itseluottamusta ja vähentää ahdistusta. Kuva 1. Näyttää, miltä veren laktaattiprofiili voi näyttää ennen ja jälkeen sopivan harjoittelujakson.
Veren laktaattikäyrän luominen
Veren laktaattimittauslaitteiden kehittymisen ansiosta tämäntyyppisten tietojen selvittäminen on suhteellisen helppoa, ja se voidaan tehdä laboratorion ulkopuolella suurella tarkkuudella. Verinäytteet voidaan ottaa korvalehdestä eri vaiheissa lyhyen submaksimaalisen inkrementaalisen testimenettelyn aikana (yleensä juoksumatolla, pyörällä tai soutulaitteella). Testin aikana voidaan tuottaa välittömiä veren laktaattilukemia, jotka voidaan esittää graafisesti intensiteettiä vasten ja korreloida sykkeen kanssa, ja kaikki tämä suhteellisen lyhyessä ajassa.
Tämä ei ole varattu vain huippuväestölle. Itse asiassa vapaa-ajan juoksijat, pyöräilijät ja soutajat hyötyvät enemmän tämäntyyppisestä tiedosta, koska heillä on mahdollisesti enemmän parantamisen varaa. Tästä syystä Matt Roberts Personal Training on lisännyt tämäntyyppisen testauksen harjoitteluun keskittyviin palveluihinsa. Kaikki vapaa-ajan kestävyysharrastajat voivat saada arvokasta ja käyttökelpoista tietoa omasta fysiologiastaan tämäntyyppisten testien avulla, ja kun niitä käytetään yhdessä hyvin jäsennellyn harjoitusohjelman kanssa, suorituskyky paranee taatusti.