Tiede

Elimistö polttaa rasvaa solujen tarpeeseen – ravinnon ylimääräinen energia jää elimistöön ja muuttuu rasvaksi

Terveys kärsii, kun ylimääräiset rasvahapot kertyvät rasvakudoksen ja rasvasolujen ulkopuolelle. Vippaskonstit eivät vauhdita rasvan kulutusta, mutta liikunta voi auttaa.

Biljoonat solumme saavat käyttövoimansa samantapaisista molekyyleistä kuin ne, jotka tuottavat energiaa puun hiilihydraateista saunan uunissa ja öljyn rasvoista öljylämmityskattilassa, mutta palaminen on tietenkin erilaista.

Ihmisen ja kaikkien muidenkin eläinten soluissa tapahtuva palaminen tarkoittaa ravinnon sisältämien molekyylien asteittaista purkamista siten, että niihin varastoitunut kemiallinen energia vapautuu elimistön toimintoihin.

Purkutyöhön on evoluution kuluessa kehittynyt monimutkainen, kymmeniä entsyymejä käsittävä järjestelmä, jossa rasvojen, hiilihydraattien ja proteiinien energia siirretään atp-nimiseen molekyyliin.

Atp eli adenosiinitrifosfaatti on koko elollisen luonnon energiavaluutta, universaali nanoparisto, jonka fostaattisidoksiin latautunutta energiaa käytetään kaikkiin solujen tehtäviin, aina lihastyöstä satoihin aineenvaihdunnan tapahtumiin.

Ensisijainen energia-aineenvaihduntamme polttoaine on rypälesokeri eli glukoosi. Sitä tarvitaan elimistössä aina, sillä aivosolumme käyttävät voimanlähteenään vain sitä ja aivojen osuus koko elimistön lepoenergian eli perustoimintoihin tarvittavan energian kulutuksesta on huomattava, peräti viidesosa.

Elimistö saa glukoosia viljojen, kasvisten ja hedelmien hiilihydraateista, kun ne suolistossa pilkkoutuvat alkutekijöihinsä. Aterioiden välillä glukoosin tarpeen tyydyttää maksa, joka varastoi ylimääräisen glukoosin pitkiksi glykogeenimolekyyleiksi ja sitten vähitellen purkaa niitä takaisin glukoosiksi.

Lisäksi elimistömme kykenee muuttamaan glukoosiksi proteiinien aminohappoja. Tähän se kuitenkin turvautuu yleensä vain poikkeustilanteessa.

Glukoosi sisältää kuusi hiiliatomia, ja ennen energiaksi polttoa se pilkkoutuu glykolyysinä tunnetussa prosessissa kahdeksi palorypälehappomolekyyliksi. Sitten näiden molekyylien kaksi hiiliatomia poltetaan energiaksi solujen mitokondrioissa tapahtumaketjussa, jota kutsutaan sitruunahappokierroksi.

Mitokondriot tuottavat yhdestä glukoosimolekyylistä 38 atp-molekyyliä, jotka siirtyvät solunesteeseen antamaan energiaa solun toimintoihin. Atp:n ohella syntyy hiilidioksidia ja vettä. Hiilidioksidi poistuu keuhkojen kautta, kun taas vesi jää osaksi elimistön nestetaloutta.

Toinen tärkeä energianlähteemme, rasva, on koostumukseltaan triglyseridi. Hankala nimi tarkoittaa, että glyseroliin, rasvojen perusrunkoon, on kiinnittynyt kolme 10–20 hiiliatomin pituista rasvahappoketjua. Myös näitä rasvahappoja poltetaan solujen mitokondrioissa. Niiden tie energiaksi on kuitenkin yksinkertaisempi kuin glukoosin, sillä glykolyysiä ei tarvita.

Rasvahapot pilkkoutuvat mitokondrioissa asteittain kahden hiiliatomin katkelmiksi, jotka sitten palavat energiaksi samassa järjestelmässä kuin glukoosista muodostuva palorypälehappo. Tuloksena on jälleen atp:tä, hiilidioksidia ja vettä.

Rasvassa on energiaa enemmän kuin glukoosissa, ja se on myös tiiviimmässä muodossa. Grammasta triglyseridiä vapautuu 2,2 kertaa enemmän energiaa kuin samasta määrästä glukoosia.

Mitokondrioiden energiakoneisto ei tästä riehaannu. Se polttaa rasvaa energiaksi vain juuri sen verran kuin solut toimintaansa tarvitsevat. Elimistössämme ei mitään poltella huvikseen.

Ihmisen rasvakudos on samanlaista läskiä kuin ruokakaupan lihatuotteiden rasva. Se koostuu rasvasoluista, jotka kykenevät varastoimaan runsaasti triglyseridejä. Näistä muodostuu rasvapisara, joka täyttää suurimman osan rasvasolusta.

Rasvasoluilla on tiivis yhteys hiussuoniin, verenkiertoelimistömme pienimpiin suoniin, joiden seinämien läpi solut ja veri vaihtavat ravintoaineita ja happea.

Triglyseridejä voi tulla vereen suolistoon imeytyneestä ruoasta tai maksasta, joka kykenee valmistamaan rasvoja myös hiilihydraateista. Molemmissa tapauksissa rasvahapot vapautuvat lipaasientsyymien avulla ja siirtyvät rasvasoluihin. Niissä ne palautetaan takaisin triglyserideiksi.

Liikenne kulkee myös toisin päin: triglyserideistä vapautuu rasvahappoja vereen. Siitä hapot siirtyvät soluihin, kulkeutuvat mitokondrioihin ja pilkkoutuvat kahden hiilen katkelmiin, jotka imaistaan polttojärjestelmään tuottamaan atp:tä.

Rasvasta vain pieni murto-osa palaa rasvakudoksen soluissa, sillä niiden energiantarve on hyvin pieni. Lähes kaikki rasvakudoksesta mobilisoidut rasvahapot palavat muissa elimistömme kudoksissa. Aivosolujamme lukuun ottamatta solumme ovat sekakäyttäjiä. Niille kelpaa sekä glukoosista että rasvasta tuotettu energia.

Runsaasti hiilihydraattia sisältävän aterian jälkeen elimistö tuottaa energiaa melkein yksinomaan glukoosista. Siksi veressä ei silloin ole juuri lainkaan rasvahappoja, eli rasva ei pala.

Tämä on evoluution rationaalinen ratkaisu.

Kun glukoosia on tarjolla runsaasti, elimistön kannattaa käyttää sitä täysillä. Olisi tehotonta polttaa rasvaa, sillä se tarkoittaisi, että maksan pitäisi muuntaa juuri syöty, käyttövalmis glukoosi glykogeeniksi ja vähän myöhemmin taas purkaa se takaisin glukoosiksi.

Aterian jälkeiseen glukoosin polttoon ehkä perustuu laihduttajille annettu neuvo vähentää hiilihydraattien käyttöä. Ajatellaan, ettei rasvanpoltto ole ollenkaan mahdollista silloin, kun syö hiilihydraatteja.

Tämä ei pidä paikkaansa. Virheellinen päätelmä on hyvä esimerkki siitä, miten lyhytaikaisen aineenvaihdunnan korostaminen ilman kokonaisuuden ymmärtämistä johtaa harhaan.

Aterian jälkeisten tuntien sijasta pitää tarkastella tapahtumia koko vuorokauden aikana. Kun hiilihydraattiateriasta on kulunut muutama tunti, rasvahappojen määrä veressä kasvaa ja solut alkavat polttaa niitä. Yön aikana rasvahappoja on veressä jo enemmän kuin päivällä, ja silloin elimistö ehtii käyttää niitä pitkän aikaa.

Glukoosia tulee kyllä yöllä vereen maksasta, mutta säädellysti. Sitä riittää lähinnä aivosoluillemme. Muun elimistön energiantarve on katettava rasvalla.

Loppujen lopuksi elimistön energiatase ratkaisee sen, kuinka paljon elimistö ottaa energiaa rasvasta. Aina kun ravinto sisältää enemmän energiaa, kuin solut tarvitsevat toimintaansa, ylimäärä jää elimistöön ja muuttuu rasvaksi. Tähänkin syy löytyy evoluutiostamme.

Entisinä aikoina ruokaa ei ollut tarjolla yllin kyllin, vaan siitä saattoi välillä tulla pahakin pula. Niinpä ihmisten kannatti syödä varastoon eli yli tarpeen aina, kun ruokaa oli runsaasti. Elimistö oppi säästämään ylimäärän edullisimmalla mahdollisella tavalla eli muokkaamalla sen rasvaksi, koska painoyksikköä kohti rasvaan sai pakatuksi energiaa eniten.

Siksi edelleenkään ei juuri ole väliä, syökö liikakalorit rasvana, hiilihydraatteina vai proteiineina. Rasvahapot siirtyvät suoraan rasvakudokseen, kun taas ylimääräiset hiilihydraatit ja proteiinit maksa muuttaa rasvahapoiksi, jotka veri kuljettaa talteen rasvasoluihin.

Energiatalous pyörii luonnollisesti myös toisin päin. Kun energiatase näyttää miinusta eli elimistö saa ravinnosta energiaa vähemmän kuin tarvitsee, vaje pitää täyttää jostain. Rasvakudos on ainoa paikka, josta energiaa on saatavissa runsaasti, joten siitä rasvahappoja myös mobilisoidaan solujen voimanlähteeksi. Silloin rasva palaa.

Onneksemme rasva palaa herkimmin siellä, missä se on haitallisinta. Terveys kärsii eniten, kun ylimääräiset triglyseridit kertyvät rasvakudoksen ja rasvasolujen ulkopuolelle.

Rasvaa voi kasautua etenkin maksaan. Koska maksa on aineenvaihduntamme tärkein säätelijä, rasvan paljous sen soluissa sotkee elintoimintoja. Seurauksena on diabetesta ja muita aineenvaihdunnan sairauksia, joskus myös maksakirroosi.

Kun ylipainoa on reilusti, maksassa on rasvaa usein niin paljon, että se on selvästi suurentunut. Tämä haittaa laihdutusleikkauksia tekeviä kirurgeja, jotka muotoilevat mahalaukkua vatsan seinämän läpi tähystimien avulla.

Rasvamaksa estää näkemästä mahalaukkua, joten maksaa on pienennettävä ennen leikkausta. Tämä tapahtuu muutaman viikon tiukalla dieetillä, joka toteutetaan erittäin niukkaenergiaisella ravintovalmisteella eli vlcd:llä. Dieetin aikana veri kuljettaa vauhdilla rasvahappoja maksasoluista poltettavaksi muihin soluihin. Muutamassa viikossa maksan tilavuudesta voi kadota yli puoli litraa.

Myös kohtuullinen laihtuminen vähentää rasvaa nopeammin maksasta kuin muualta kehosta. Tämä selittää, miksi jo muutaman kilon pudotus voi huomattavasti parantaa veren sokeri- ja rasva-arvoja.

Toiseksi haitallisin rasvakudoksen kertymispaikka on vatsaontelo. Siellä sijaitsevaa rasvaa kutsutaan ammattikielellä viskeraaliseksi rasvaksi, suomeksi sisälmysrasvaksi. Se näkyy ulospäin vyötärölihavuutena ja tuntuu terveysongelmina.

Viskeraaliset rasvasolut toimivat vilkkaammin kuin ihonalaiset. Niiden väleihin myös siirtyy verestä paljon valkosoluja, jotka erittävät immuunijärjestelmän ohjailuun tarkoitettuja sytokiineja siinä määrin, että syntyy lievä tulehdusreaktio. Porttilaskimon kautta rasvahapot ja sytokiinit pääsevät maksaan, ja ihminen altistuu samoille sairauksille, joita rasvamaksa aiheuttaa. Vain maksakirroosi puuttuu.

Laihduttaminen ei vähennä vatsaontelon rasvaa yhtä liukkaasti kuin maksan, mutta hyvää vauhtia kuitenkin. Pelkkä liikuntakin vaikuttaa. Se polttaa vatsaontelon rasvahappoja, vaikka vaa’an lukema ei muuttuisi.

Hitaimmin laihduttaminen vaikuttaa ihonalaiseen rasvakudokseen, sillä siitä rasvahappoja mobilisoidaan poltettavaksi varsin rauhalliseen tahtiin.

Laihdutus- ja terveyssivustoilla suositellaan ”rasvanpolttoliikuntaa”, joka tehostaa rasvahappojen käyttöä lihaksissa. Sillä tarkoitetaan kohtuullista liikuntaa, kuten reipasta kävelyä ja kevyttä hölkkää, joissa syke asettuu 110:n ja 130:n väliin. Samoin kuin hiilihydraattien syönnissä, tässäkin lyhyen aikavälin tarkastelu johtaa harhaan.

”Rasvanpolttoliikunnan” etu nollautuu nopeasti, sillä liikunnan jälkeisinä tunteina rasvahappoja käytetään tavallista vähemmän. Syy on epäselvä, mutta se liittynee lihasten luontaiseen energia-aineenvaihduntaan. Jollakin tapaa glukoosin käyttö on tässä vaiheessa elimistölle edullista. On mahdotonta ajatella, että evoluutio olisi edistänyt hyödytöntä toimintoa.

Kaikki liikkuminen ankarasta treenistä arkiseen hyötyliikuntaan lisää energian tarvetta ja auttaa rasvanpoltossa, kunhan liikkuu riittävästi ja säännöllisesti. Muutoin ei voisi ollakaan, koska kokonaisenergiatase ratkaisee, paljonko rasvakudoksesta otetaan energiaa solujen käyttöön.

Internetissä ja laihdutusoppaissa luetellaan myös ruoka-aineita, joiden väitetään lisäävän rasvanpolttoa. Näitä ovat esimerkiksi vihreät kasvikset ja jotkin hedelmät, kuten omenat, sekä marjat ja kananmuna. Ajatus, että ne lisäisivät rasvanpolttoa, on aivan mahdoton.

Kasvisten, hedelmien ja marjojen runsas käyttö ja proteiinipitoisten kananmunien syönti auttavat pitämään päivän kaloreiden saannin kohtuullisena, mutta eivät ne mitenkään voi lisätä rasvanpolttoa mitokondrioissa. Sitä eivät edistä myöskään vihreä tee, chili ja muut laihdutuksen tueksi suositellut valmisteet.

Mitokondrioiden energiantuotanto on säädetty äärimmäisen tehokkaasti tuottamaan energiaa juuri niin paljon, kuin keho kullakin hetkellä tarvitsee. Evoluutio on pitänyt huolen siitä, etteivät mitkään ravintoomme kuuluvat tekijät kykene sorkkimaan hienon nanoapparaatin toimintaa.

Kirjoittaja on professori ja sisätautien erikoislääkäri. Artikkeli on julkaistu Tiede-lehdessä (4/2017).

Kommentit

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Ei vielä nimellä kirjoitettuja kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    • Juuri nyt
    • Päivä
    • Viikko
    1. 1

      Kaisa Määttänen menetti yöunensa ja ruokahalunsa, kun tajusi mitä oli ostanut: ”Se oli ensinnäkin 13 senttimetriä luvattua matalampi”

    2. 2

      Suomalaiset ovat syöneet tuhansia vuosia ruokaa, jota suolistobakteerit rakastavat yli kaiken – Tutkija löysi ruista syöneiden ulosteesta merkittävän yhdisteen

    3. 3

      Raportti: Jopa kymmeniä­tuhansia pohjois­korealaisia naisia ja tyttöjä joutuu vuosittain seksi­orjiksi Kiinaan, lapsia pakotetaan netti­seksi­tehtaisiin

    4. 4

      Uusi direktiivi tulee voimaan syksyllä: Näin maksaminen verkkokaupoissa ja tunnistautuminen pankissa muuttuvat

    5. 5

      Antti Rinne: Hallitus ei aio leikata yhtään menoja

    6. 6

      Jaksoarvio: Game of Thrones sai arvoisensa päätöksen

    7. 7

      Pohjanmaalaisen turkistarhan pihassa mätänee läjäpäin ketun­raatoja, järjestö julkaisi kuvia ja videon

    8. 8

      Terä kaulalle ja pippurikaasua naamalle – Irakissa taistellut erikoisjoukkojen luutnantti kertoo, ettei aja kaikkialle Helsingin yössä

      Tilaajille
    9. 9

      Monessa parisuhteessa vallitsee tuhoisa kierre, jonka keskiössä on älypuhelin – Sadat lukijat kertoivat HS:lle karusta maailmasta, jossa some on aina läsnä ja pilaa suhteen

      Tilaajille
    10. 10

      Lemmikkien raakaruuat voivat olla ihmiselle terveysriski, uhkana jopa munuaisvauriot

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Legendaarisen laulajatähden huvila lahoaa niille sijoilleen Helsingissä – Vesivahinko turmeli taloa 2011 eikä korjauksia ole vieläkään aloitettu

    2. 2

      Uusi silta avattiin ja ihmiset alkoivat heti ajaa sitä väärään suuntaan – Espoo ihmeissään: ”Se on ihan tavallinen katu, joka tekee mutkan”

    3. 3

      Maailman­ympärys­matkan päätteeksi Tapio Lehtinen söi häntä piinanneen barnakkelin suoraan veneen pohjasta

    4. 4

      Uusi direktiivi tulee voimaan syksyllä: Näin maksaminen verkkokaupoissa ja tunnistautuminen pankissa muuttuvat

    5. 5

      Helsinkiläis­nainen erehtyi parkkiruudusta ja määrättiin maksamaan 46 000 euron korvaukset

    6. 6

      Huijarisyndrooma vaivaa monia, mutta sen vastakohdasta kärsii kenties vieläkin useampi

      Tilaajille
    7. 7

      Vasemmistoliitto riitautti valtion omaisuuden myynnin: ”Tarvitsimme aikalisän”, sanoi Antti Rinne

    8. 8

      Madonnan epävireinen euroviisuesitys korjattiin jälkikäteen Youtubeen – Kuuntele, mikä hurja muutos laulussa tapahtui

    9. 9

      Edes 700 euron palkankorotus ei houkuttanut hakijoita: Vantaa ei löytänyt tarpeeksi uinnin­valvojia kesäksi

    10. 10

      Miljardööri lupasi maksaa collegen koko vuosi­kurssin opinto­lainat, lasku 40 miljoonaa – opiskelijoilla kesti hetken tajuta, mitä sijoittaja lupasi

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Maailma tähtäimen läpi – HS:n erikoisartikkeli vie maahan, jossa rynnäkkökivääri on kodin perusvaruste

      Tilaajille
    2. 2

      Kirsi Hytönen on naimisissa, etsii netistä seuraa ja kertoo maksaneensa seksistä – Hän kertoo vilkkaasta seksielämästään, jotta naiset eivät häpeäisi itseään

      Tilaajille
    3. 3

      Moni tarkkailee luomiaan, mutta harva tunnistaa paljon yleisemmän ihomuutoksen – Tällainen on aurinkokeratoosi, joka altistaa ihosyövälle

    4. 4

      Legendaarisen laulajatähden huvila lahoaa niille sijoilleen Helsingissä – Vesivahinko turmeli taloa 2011 eikä korjauksia ole vieläkään aloitettu

    5. 5

      Tässä on ruokavalio, johon maapallolla on varaa: Uusi lautasmalli muuttaisi suomalaisten ruokailua radikaalisti, mutta mistään ei tarvitse luopua

      Tilaajille
    6. 6

      Aleksi elää kolmen miehen perheessä, ja nyt hän synnytti toisen vauvansa – ”Meillä on periaatteessa kaksi laitonta lasta”

      Tilaajille
    7. 7

      25 vuotta sitten muutama baari muutti koko Helsingin yöelämän, ja nyt ne kuolevat pois

    8. 8

      Kommentti: Mitä ihmettä tapahtui Madonnalle Euroviisuissa? Hirvittävä epävire vei huomiota Palestiinan lipun esittelyltä ja näppärältä Tšaikovski-lainalta

    9. 9

      ”Kun hyväksyy yksinäisyytensä, ei tarvitse juosta muiden perässä” – Aura Raulo oli erikoinen lapsi, joka kasvoi ulkopuolisena ja päätyi maailman huipulle

      Tilaajille
    10. 10

      Tuohtuneen vegaanin päivitys sai somen kuohumaan: menikö vihreä poliitikko liian pitkälle vaatiessaan huippuravintolaa boikottiin?

    11. Näytä lisää