Maitohappo on happoa, jota eri eliöt tuottavat hapettomissa olosuhteissa.
Maitohappoa syntyy esimerkiksi maitohappobakteereissa, jotka elävät jogurtissa, ja lihassoluissa vaikkapa silloin, kun pinkaistaan bussipysäkille.
Jokainen kuntoilija tietää kokemuksesta, että rasitus, kuten lujavauhtinen juoksu tai kova voimaharjoittelu, väsyttää lihaksia. Ja väsyttävässä lihastyössä syntyy maitohappoa.
Mitä maitohappo on?
Maitohappo on happoa, jonka kemiallinen kaava on CH3CH(OH)COOH. Yleensä siinä vaiheessa, kun juoksijan jalat alkavat painaa, lihaksiin on kertynyt maitohappoa.
Maitohappoa muodostuu nimittäin kehoa rasittavan lihastyön vaatiman energia-aineenvaihdunnan sivutuotteena.
Kun istutaan hiljaa paikallaan, veressä on maitohappoa vain vähän: noin 1,5 millimoolia.
Rasittava lihastyö suurentaa pitoisuutta, ja maitohappo alkaa aiheuttaa lihaksistossa erilaisia tuntemuksia. Lihasten "meneminen hapoille" voi aiheuttaa jopa kipua, mutta se ei ole sinänsä vaarallista.
Esimerkiksi pakotuksen tunne hellittää, kun rasitusta vähennetään. Lihasten arkuuden takia liikkumista ei tarvitse lopettaa. Vaivat voivat kuitenkin vihjata, että treenataan liian kovaa, usein tai kauan.
Aerobisessa soluhengityksessä solut käyttävät happea tuottaessaan ATP:tä, kun taas anaerobisessa energiantuotossa syntyy ATP:tä ja maitohappoa ilman happea.
Kuinka maitohappoa syntyy lihaksissa?
Maitohappo on glykolyysiksi kutsutun reaktiosarjan lopputuote, kun happea ei ole läsnä.
Glykolyysi tapahtuu solulimassa. Siinä glukoosi eli rypälesokeri hajoaa ensin pyruvaatiksi, joka sitten muuttuu runsasenergiaiseksi ATP-yhdisteeksi eli adenosiinitrifosfaatiksi.
Elimistö muuttaa pyruvaattia energiaksi joko aerobisesti tai anaerobisesti.
Kun ravintoaineista ATP:tä valmistava aerobinen energiantuotto vaatii happea, siis hengitystä, anaerobinen energiantuotanto tapahtuu täysin ilman happea.
Rasittuessaan voimakkaasti – esimerkiksi urheiltaessa – lihakset eivät välttämättä saa riittävästi energiantuoton vaatimaa happea.
Siksi lihakset alkavat korkeilla tehotasoilla tuottaa energiaa anaerobisesti. Tämän prosessin lopputuotteena syntyy maitohappoa (laktaattia).
Esimerkiksi jalkojen meneminen hapoille kertoo, että juoksijan veressä oleva happimäärä ei riitä pitämään maitohapon määrää pienenä.
Keho turvautuu anaerobiseen energiantuottoon vasta suhteellisen korkeilla tehotasoilla esimerkiksi painonnostossa tai pikajuoksussa. Selityksenä on se, ettei hengitys- ja verenkiertoelimistö pysty tällöin vastaamaan lihasten hapentarpeeseen.
Lihakset eivät varsinaisesti kärsi anaerobisesta energiantuotosta, joka liittyy maksimikuormitukseen. Kun tehotaso laskee, lihakset saavat taas – suhteessa rasitukseen – tarpeeksi happea ja maitohapon määrä alkaa pienentyä.
Tehokas lihastyö käynnistää anaerobisen energiantuoton, jossa syntyy maitohappoa.
Maitohappo – hyötyä vai haittaa?
Kun treeni hapottaa lihaksia, ajatellaan helposti, että ne väsyvät. Pitkään oletettiinkin, että lihasten väsyminen johtuu juuri maitohaposta. Selitys ei ole kuitenkaan aivan näin suoraviivainen.
Siitä huolimatta, että hapoille meneminen tuntuu väsymiseltä, maitohappo ei aiheuta lihasten väsymistä. Tanskalaisen Århusin yliopiston tutkijoiden mukaan maitohapon voidaan pikemminkin osoittaa estävän lihaksia väsymästä.
Urheilijat itse asiassa tarvitsevat maitohappoa pystyäkseen huippusuorituksiin. Sen ansiosta lihaksisto kykenee työskentelemään tehokkaammin ja kauemmin, vaikka anaerobista liikuntaa ei sinänsä jakseta jatkaa pitkään.
Maitohaposta on siten monesti enemmän hyötyä kuin haittaa. Sitä tuottava prosessi auttaa irrottamaan piileviä voimavaroja rajun fyysisen ponnistelun aikana.
Aerobisessa hengityksessä tapahtuva käyminen tuottaa joko etanolia (alkoholia) tai laktaattia (maitohappoa).
Näin hyödynnät maitohappoa
Monista on hauska testata oman fyysisen suorituskyvyn rajoja. Maitohappo voi ilmaista treenaajalle, milloin kuormitusta on mahdollista vielä kasvattaa ja milloin rasitusta on syytä vähentää.
Lihastyön kuormittavuuden ja maitohapon syntymisen välistä suhdetta voi selvittää omalta osalta vaikka vetoharjoituksella, kuten ottamalla puuskuttamatta kolme spurttia niin, että jalat alkavat mennä hapoille.
Lue myös: Miksi lihakset kipeytyvät kahden päivän kuluttua treenistä?
Kun maitohappoa syntyy lihaksissa toistuvan rasituksen seurauksena, kuntoilija voi havaita fyysisen suorituskykynsä paranevan vähitellen.
Glykolyysissä syntyy pyruvaattia, joka muuttuu anaerobisessa hengityksessä joko etanoliksi tai laktaatiksi.
Maitohappo säilyttää ruoan
Maitohappoa käytetään muun muassa elintarviketeollisuudessa säilöntä- ja happamuudensäätöaineena. Sitä syntyy, kun maitohappobakteerit hajottavat hiilihydraatteja.
Prosessia kutsutaan maitohappokäymiseksi. Sen avulla voidaan valmistaa esimerkiksi juustoa, hapankaalia ja hapanmaitotuotteita, kuten jogurttia, piimää ja viiliä. Ruoka-aineiden fermentoiminen eli hapattaminen on vanha säilöntämenetelmä.
Kun ruokaa hapatetaan, siinä kasvavat maitohappobakteerit käynnistävät käymisreaktiot. Kasvuympäristöstä tulee niin hapan, että haitalliset pieneliöt eivät viihdy siinä, eivätkä ne siten voi aiheuttaa ruoan pilaantumista.