"Ekspert eetris" hooaja esimene saade: Indrek Rannama "Miks ei ole energia tegelikult kunagi otsas?"
Hooaja esimeses saates keskendutakse inimese ainevahetusele ja energiatootmise mehhanismidele ning analüüsitakse, mida me tegelikult mõtleme, kui ütleme, et „energia on otsas“. Külas on spordibioloogia dotsent Indrek Rannama, kes selgitab Teadlaste Öö teemast „Energia“ tõukudes, kuidas organism energiat toodab, taastoodab ja erinevate koormuste puhul kasutab ning kuivõrd saab usaldada meie igapäevaseid mõõteriistu.
Kui tunneme end väsinuna, arvame sageli, et meie energia on otsakorral. Tallinna Ülikooli loodus- ja terviseteaduste instituudi spordibioloogia dotsent Indrek Rannama selgitab, et tegelikult ei saa inimese energia kunagi otsa – keha tegeleb pidevalt selle taastootmisega. Küsimus on pigem selles, kui kiiresti ja millise võimsusega keha energiat taastoota suudab.
Meie keha saab lihastööks vajaliku otsese energia adenosiintrifosfaadist ehk ATP-st, mida leidub kehas umbes saja grammi ehk poole võipaki jagu. Kui inimene intensiivselt pingutab, jätkuks ATP-d aga ainult paariks sekundiks, mistõttu tuleb seda pidevalt taastoota.
Kõige kiiremini ja võimsamalt hakatakse lihastes ATP-d juurde tootma kreatiinfosfaadi ja glükolüütilise mehhanismi abil, milleks pole hapnikku vaja. Oluline on ka mõista, et erinevad energiatootmise mehhanismid ei lülitu sisse üksteise järel, vaid töötavad samaaegselt, kuigi erineval määral.
Kui keha peab energiat aktiivselt taastootma, ei suuda me enam maksimaalse intensiivsusega tööd teha. Rannama toob näite, et kui sprinterid jooksevad maksimaalse kiirusega, siis hakkab nende kiirus langema pärast 30-40 meetrit, väga treenitud sprinteritel pärast 60-70 meetrit jooksmist.
See juhtub sellepärast, et kreatiinfosfaadi varud saavad lihastes otsa ja domineerima hakkab glükolüütiline mehhanism. „Kes on pidanud maksimaalselt pingutama 30 sekundit või üks minut, see teab, et see on väga valus, vastik, ajab oksele – sisekeskkonna pH läheb nii happeliseks,” kirjeldab Rannama.
Intensiivse pingutuse ajal toodab keha ka laktaati. Kuigi tihti arvatakse, et laktaat on organismile kahjulik, aitab see tegelikult kiiresti uut energiat toota, kuid selleks on vaja hapnikku. Juba minuti pikkuse pingutuse ajal toodetakse suurem osa ATP-st hapniku abil, nii taastub ka kreatiinfosfaadi ja glükolüütilise mehhanismi võimekus.
Lisaks talletub energia meie rasvavarudes, mille arvelt võib keha töötada mitmeid päevi või isegi nädalaid. „Aastatepikkuse treeningu efektiivsus väljendubki selles, kui palju sa suudad rasvhappeid energiana kasutada,” selgitab Rannama. Treenitud, madalama rasvasisaldusega inimeste kehad suudavad sageli rasva palju pikaajalisemalt ja efektiivsemalt energiana kasutada kui treenimata inimeste omad.
Andmed on sportlase treeningu lahutamatu osa
Spordibioloogina puutub Rannama tihedalt kokku sportlastega. „Tänapäeva sporditreening on läinud väga sensorite- ja andmepõhiseks,” nendib ta. Näiteks sarnaneb rattaspordi treeningkeskkond paljuski sellega, mida spordibioloogid laboris teevad. Ratta pedaalide või väntade külge paigaldatakse võimsusandurid, mis mõõdavad sportlase jõudu ja kiirust.
Treeningandmete põhjal koostatakse sportlase võimsus- ehk metaboolne profiil, mis annab infot tema ainevahetuse ja töövõime kohta: mõõdetakse näiteks maksimaalset, keskmist ja kriitilist ehk pikaajaliselt püsivat võimsust. Tippsportlase profiil aitab ka määrata, milline spordiala talle kõige paremini võiks sobida.
Küll aga ei ole võimalik kõiki ainevahetuslikke protsesse treeningu käigus mõõta. Seda tuleb teha laboris, kus hingamismaskiga mõõdetakse, kui palju hapnikku sportlane sisse hingab ja süsihappegaasi väljutab. Nii saab täpsemalt hinnata, kuidas ta koormuse ajal energiat toodab, sest inimeste energiakasutus võib olla väga erinev.
Töötoas saab oma baasenergiat mõõta
Inimene kulutab energiat ka siis, kui ta parasjagu trenni ei tee. Rannama viib tänavusel Teadlaste Ööl ning erinevate koolituste ja tudengite praktikumide raames läbi töötuba, kus mõõdetakse inimese baasenergia taset ja selle muutumist eri intensiivsusega kõndimise käigus. Mõõtmine sarnaneb koormustestiga.
Töötuba algab puhkeolekus. Inimene istub ja tema energiakulu mõõdetakse metaboolse ühiku ehk MET-i abil. Üks MET vastab puhkeolekus 3,5 milliliitri hapniku tarbimisele ühe kilogrammi kehakaalu kohta minutis. Rahulikul kõndimisel tõuseb baasenergiakulu umbes kolm korda. Kui jooksulindi kallet suurendada või kiirust lisada, kasvab kulu veelgi.
Nutikella näitajaid ei tasu võtta absoluutse tõena
Oma igapäevast energiakulu saab jälgida näiteks nutikellaga. Rannama sõnul ei tasuks nutiseadmete andmete põhjal aga teha kliinilisi järeldusi ega võtta neid absoluutse tõena.
Lihtsamad seadmed kasutavad liikumise tuvastamiseks mikrosensoreid ja kiirendusandureid, kus algoritm püüab ära arvata, kas tegemist on näiteks kõndimise, jooksmise või rattasõiduga, ning ennustada selle põhjal energiakulu.
Tegelikus elus liiguvad inimesed aga väga erinevalt ning seadmete näidud võivad laboris mõõdetud tulemustest erineda isegi 60–70 protsenti. Märksa täpsemaks muutuvad nutikellad siis, kui need mõõdavad lisaks ka pulsisagedust.
Rannama sõnul ei ole mõistlik kahe inimese nutikella näitajaid omavahel võrrelda, sest energiakulu võib ka sama treeningu ajal olla inimeseti väga erinev. Nutikellad on kasulikud eelkõige enda jälgimiseks. Kui enda andmeid pikema aja jooksul vaadata, joonistuvad välja kindlad mustrid. Näiteks võib avastada, et varasemaga võrreldes ei ole sama treening enam nii füüsiliselt koormav, sest inimene on treenitumaks muutunud.
Mida teha, et päeva jooksul ei tekiks tunnet, et energia on otsas?
Rannama sõnul aitavad rutiinsed tegevused vähendada otsuste tegemist, muutes meie elu lihtsamaks. Samal ajal vajab keha ka stressoreid, et sooritusvõime ajas paremaks läheks.
„Kehast tuleb energiat läbi lasta. See on nagu veevool läbi sinu keha, puhastab sind kõigest,” ütleb Rannama. „Liikumisega tasub end rõõmustada.”
„Ekspert eetris” saatejuht on Tallinna Ülikooli nüüdismeedia magister Katriin Lepik. Saade „Ekspert eetris” sai alguse 2020. aasta kevadel ja pälvis oma teemapüstitustega 2020. aasta Eesti Teadusagentuuri teaduse populariseerija tunnustuse.