Energiaväylät 1

Hieman ihmisen fysiologiaa energiantuottoreiteistä. Eli mistä ne lihakset saa polttoaineensa. Paljon olen puhunut rasvojen ja hiilihydraattien käytöstä. Ja samoin aerobisesta ja anaerobisesta energiantuotannosta. Joskus olen ”hapottomaan” alkukiihdytykseen liittyen väläyttänyt kreatiinifosfaattia. Nyt myös paljon puhuttu ammattilaisten käyttämistä ketoneista. Ja se perhanan laktaattikin on osa systeemiä. Muutama eri reitti edes takas, valtavasti välivaiheita. Koitan vähä oikoa ja laittaa selkokielelle.

Sokeri ja rasva energiaksi

Tein hahmotelmaa miten urheilussa tärkeimmistä energiamuodoista saadaan lihasten polttoainetta. Jokaisessa reaktiossa on useita välivaiheita, jokaisessa välivaiheessa omat kemialliset reaktiot, entsyymit, katalyytit, tehostus-/estojärjestelmät. ATP tuotto on jaettu kymmeniin pieniin vaiheisiin, jotta energia saadaan parhaiten talteen. Yhteensä näiden prosessien hyötysuhde on jopa 50% (verrattuna esim. polttomoottoreiden 20% hyötysuhteeseen).

Ihan ite piirsin. Mutkat suoriks, mutta tärkeimmät välivaiheet laitoin. Sijainti (Kudos, Solu, Mitokondrio) ja niissä tapahtuvat välivaiheet samalla värillä. Harmaalla reaktion nimi. Glukoosin puolella vasta pyruvaatin hajotus tapahtuu mitokondriossa ja vaatii happea. Ilman happea muodostuu laktaattia solun sisällä

ATP

ATP on siis se varsinainen solujen polttoaine. Kaikki toimii ATP:n avulla. Kaikki solureaktiot ovat pohjimmiltaan kemiallisia reaktioita, joissa tapahtuu hapetus ja pelkistys. ATP antaa yhden fosfaatin ja muuttu ADP:ksi jne. Tätä tapahtuu jatkuvasti kaiken aikaa, kaikissa solureaktioissa, lihassupistuksesta lähtien. Yhtä ATP molekyyliä kierrätetään noin 1000 - 1500 kertaa päivässä eli ATP sykli käy kropassa vauhdilla 9*10^20 molekyyliä/s. Aikamoinen vilske, ei kannata miettiä jokaista osareaktiota erikseen. Ettekä halua alkaa tietää miten sitä ATP:tä käytetään sen tarkemmin. Se on viimeinen muoto ja puhdasta energiaa 🧙🏻‍♂️

Happea vai ei

Suurimmassa osassa reaktiosta vapautuu jokunen ATP, mutta viimeisessä oksidatiivisessa fosforylaatiossa sitten jättipotti. Glukoosista saadaan anaerobisesti 2 ATP + laktaatti yhdistelmä. Jos happea on tarjolla, niin pyruvaatti pilkotaan mitokondriossa ja saadaan 32 ATP molekyyliä… Rasvan metabolia vaatii aina happea ja siitä saadaan vielä reilusti enemmän ATP molekyylejä.

Huomiona tästä, kun on happea tarjolla, niin glukoosia ja rasvaa molempia käytetään energiaksi. Näiden energiamuotojen polut yhdistyvät mitokondriossa Asetyylikoentsyymi A:ksi ja siitä eteenpäin samaa rataa. Urheilullisuus lisää rasvan suhdetta ja passiivisuus glukoosin suhdetta. Etenkin tyypin 2 diabetesta käytetään usein esimerkkinä metabolisesta heikkoudesta rasvan käytön suhteen. Urheillessa koitetaan ajan kanssa saada rasvan käyttöä tehostettua, aerobinen glukoosin käyttö hieman matalammaksi ja anaerobinen glukoosin metabolia vielä matalammaksi. Anaerobisesti glukoosista saadaan hyvin heikko hyöty, mutta parempi kuin ei mitään. Ja laktaatti saadaan kyllä takaisin käyttöön, mutta jälleen hapokasta ja kömpelöä.

Omasta ilosta

Onneksi opiskeluaikoina riitti, että opetteli yhden reaktiokierron entsyymeineen vähä sinne päin kerrallaan yms. Nyt olisi aika paljon enemmän tuskaa, kun huomaa kuinka vähän sitä tietääkään. Ihan älyttömän monimutkaisista asioista kyse. Mielenkiintoista sinällään lueskella ja perehtyä tarkemmin.

Vasta kolmannen kirjan jälkeen sain vasta kokonaisuutta kuvaksi.

Kaivoin kaapista nipun kirjoja ja ei muuta kuin jahtiin. Päätin jättää netin syrjään, niin ei tarvii pohtia lähdekritiikkiä.

Lopuksi

Nämä olivat vain kaksi pääasiallista energian lähdettä. Ajattelin tehdä vielä jutun tai kaks, jossa käsitellään: ketoneita, kreatiinifosfaattia ja laktaattia hieman tarkemmin. Energian säilöntää voisi avata myös hieman. Proteiineista en ajatellut juuri puhua. Ne voivat toimia energian lähteenä (mutta toivottavasti ei juurikaan). Proteiinit liittyvät pyruvaatin kiertoon omien oksaloasetaattikiertojen kautta, mutta lähinnä muiksi rakennusaineiksi, kuin suoraksi energiaksi.