Treeni ja ruoka

Tähän heti alkuun pieni bro-science varoitus. Tämän kirjoituksen sisältö perustuu synteesiin, jonka olen muodostanut useammasta eri lähteestä, ja ko. lähteet ovat keskenäänkin ristiriitaisia. Yksinkertaistan todennäköisesti pisteeseen, jossa teoria on jopa väärä. Toivon että tästä saa kuitenkin suuntaviivoja; kommentoida saa vapaasti.

1.Energia

Ravinnon ensimmäinen ja tärkein tarkoitus ylipäätään on tarjota energianlähde, eli sellaisia molekyylejä, joita solut voivat käyttää polttoaineenaan, kun ruoansulatus ensin on käsitellyt ravinnon muotoon jossa se imeytyy suolistosta. Energiaa saa karkeastiottaen neljänlaisista yhdisteistä: Aminohapoista, sokereista, rasvahapoista, ja alkoholista. Nämä ovat siis molekyylejä, joita verenkierrossa esiintyy eri määriä riippuen siitä, mitä on syöty ja miten on treenattu; nimitän näitä makroravinteiksi. Jokaiselle niistä on omanlaisensa metaboliset prosessit. Elimistö esimerkiksi pyrkii normaalitilassa ylläpitämään tiettyä veren sokeripitoisuutta ja säätää sitä insuliinin ja glukagonin avulla. Myös muita sääteleviä hormojena on; mainitsen ne myöhemmin.  Sivuutan alkoholin tässä nyt kokonaan, sillä vaikka siinä on paljon energiaa, se on treenaamisen kannalta lähinnä vahingollinen tai parhaimmillaankin hyödytön makroravinne. (parhaan tietoni mukaan). Kun puhutaan ruoasta, niin puhutaan yleensä hiilihydraateista (joka tarkoittaa myös pitkäketjuisia yms), rasvoista (jotka koostuvat siis rasvahapoista eri suhteissa) ja proteiineista (jotka ovat aminohappojen muodostamia makromolekyylejä).

Karkeimmalla abstraktiotasolla elimistö toimii siten, että jos energiaa saadaan ravinnosta enemmän kuin sitä kuluu, tämä energia varastoidaan. Jos energiaa kuluu enemmän kuin sitä saadaan, elimistö purkaa varastoja. Energiaa tarvitaan paitsi liikkumiseen ja perusmetabolian ylläpitoon, myös toipumiseen ja erilaisten vaurioiden korjaamiseen. Hyvin karkealla tasolla voidaan sanoa, että viimekädessä kaikki energia pitkällä aikavälillä tulee sitruunahappokierrosta, jonka lähtöaineet tehdään sokerista, rasvasta, tai aminohapoista. Jos ajatellaan ravinnosta saatavan energian käyttötarkoituksia, ne ovat:

1. Perusaineenvaihdunta. Tämä tarkoittaa siis verenkiertoa, aivoja, hengitystä, ruumiinlämmön ylläpitoa, ruoansulatusta yms energiankulutusta joka menee siihen että elimistö pysyy hengissä.
2. Liikkuminen. Tämä siis viittaa siihen energiaan jota lihakset käyttävät kun ihmistä liikutetaan; lihasten supistuminen vaatii ATP:n muuttamista ADP:ksi; ATP-varastojen täydentäminen on se, mihin energiaa tarvitaan.
3. Toipuminen. Tähän kuuluu lihassyiden erinäisten rasituksesta aiheutuvien vaurioiden korjaaminen (ja vahvistaminen, mikä on isossa osassa harjoittelua pääasiallinen tavoite) ja energiavarastojen täydentäminen. Samalla tapahtuu erilaisia metabolisia adaptaatioita.

Mihinkään muuhun energiaa ei kulu, siitä termodynamiikka pitää huolen. Energiaa varastoidaan kolmella eri tavalla:

1. Rasvavarastot. Elimistössä on erityisiä rasvasoluja, jotka toimivat energiavarastoina. Kun energiaa on riittävän paljon ylimääräistä, verenkierrossa esiintyviä rasvahappoja varastoidaan rasvasoluihin. Elimistön rasvanvarastoimiskyky on käytännöllisesti katsoen rajaton, eikä rasvavarastoja ole käytännössä myöskään mahdollista kuluttaa loppuun, sillä niiden loppuminen on käytännössä mahdollista vasta nälkäkuoleman yhteydessä. Hyvin epätäsmällisesti ja vähän oikoen syy siihen, että rasva on "hyvä" energiavarasto on, että paitsi niissä on paljon energiaa, rasvat eivät ole vesiliukoisia, eikä niiden ylimäärä siten itsestään poistuisi elimistöstä muutenkaan esimerkiksi virtsan mukana. 
2. Glykogeenivarastot. Glykogeeni on tärkkelyksen tapainen pitkäketjuinen hiilihydraatti, jota elimistöllä on varastossa maksassa ja lihaksissa.  Nämä varastot eivät ole valtavan suuret, mutta normaalitilanteessa (äärimmäisiä kestävyyslajeja lukuunottamatta) niitä ei urheilemalla saa loppumaan, ja kun ne uhkaavat loppua, elimistö on jo alkanut pilkkoa rasvaa.
3. Lihakset ovat käytännössä ainoa merkittävänkokoinen proteiinivarasto. Elimistöllä ei ole juuri muita paikkoja varastoida aminohappoja, sillä aminohapot itse ovat vesiliukoisia, ja proteiinien tekeminen aminohapoista taas on varsin energiaa syövää puuhaa verrattuna glykogeenin tai varastorasvan tekemiseen. 

Kun ihminen treenaa, energiansaanti mitoitetaan tavoitteen mukaan, ja jälleen kerran, tavoitteita voi olla kolme suhteessa massaan ja toipumiseen.

1. Massan lisäys; yleensä tämä tarkoittaa yksinomaan lihasmassaa, mutta esimerkiksi sumopainijoille kelpaa kaikki massa, kunhan mukana on jonkin verran lihasta. Ei ole yllättävää, että massan lisäämiseksi energiataseen pitää olla positiivinen, eli kulutuksen pitää olla pienempi kuin energian saanti. Koska glykogeenivarastojen kokoa ei juuri voi kasvattaa (sivuutan tyhjennysharjoittelut yms joita ei nykyisin kai enää juuri suosita), massan lisäys siis koostuu rasvan ja lihasmassan lisääntymisestä. Kun treenistä toivutaan, ylimääräinen energia menee lihaksen kasvattamiseen ja rasvavarastojen lisäämiseen; toipumisen kannalta tällainen tavoite ei ole juurikaan ongelmallinen.
2. Painon ylläpito; tämä siis tarkoittaa että massa pysyy samana. Tällaisessa tilanteessa voi toki toisinaan tapahtua muutosta kehonkoostumuksessa, mutta mitä vähärasvaisemmasta yksilöstä on kyse, sitä todennäköisemmin koostumus voi muuttua vain suuntaan "vähemmän lihasta, enemmän rasvaa", ja hyvin harvoja poikkeuksia lukuunottamatta tämä ei ole kenenkään tavoite. Treenistä toipuminen on tässä tasapainokysymys. Ravinnon ajoittaminen ja koostumus pitää säätää hyvin, jotta toisaalta toipuu treenistä mutta toisaalta massa ei lisäänny.
3. Painon pudotus; ja kuten edellä mainitusta voi päätellä, tällöin pyritään energiavarastoja pienenemään. Syitä voi olla useita; kamppailu-urheilijat saattavat haluta pysyä painoluokassa, kehonrakentajat haluavat vähentää kehossa esiintyvää rasvaa jotta lihakset näkyvät paremmin (ns. cut / rip) ja tavallinen ylipainoinen kansalainen saattaa haluta päästä eroon ylipainostaan. Yleensä tavoitteena on varastorasvan vähentäminen ja lihasmassan väheneminen on ei-toivottava sivuvaikutus.  Toipuminen on yleensä vaikeampaa, ja tasapainon löytäminen hyvin hankalaa, ja sitä hankalampaa mitä vähemmän rasvaa on.

Palaan näihin teemoihin kun käsittelen makroravinteita ja toipumista.

2. Makroravinteet: Hiilihydraatit

Kun ihminen syö, elimistö reagoi syötyihin makroravinteisiin eri tavoin. Ehdottomasti nopein reaktio tapahtuu hiilihydraattien nauttimisen jälkeen. Hiilihydraatit pilkotaan tehokkaasti ruoansulatuksessa monosakkareideiksi, tärkeimpänä glukoosi. Elimistön on reagoitava nopeasti, sillä suuri määrä sokeria veressä on hyvin haitallista. Tämän vuoksi veren sokeripitoisuuden noustessa, elimistö tuottaa nopeasti insuliinia, tasapainottaakseen nousun.  Insuliini on hormooni, joka toimii eräänlaisena "avaimena" jonka avulla solut päästävät verestä glukoosia sisään. Terveellä ihmisellä tämä reaktio on sen verran nopea, että veren sokeripitoisuus ei koskaan pääse nousemaan kovin korkeaksi; ykköstyypin diabeteksessa haima taas ei tuota insuliinia lainkaan tai tuottaa sitä hyvin vähän, jolloin verensokeri voi nousta hyvin korkeaksi ja pysyy korkeana pitkään; En mene tähän nyt, mutta se on hengenvaarallinen sairaus. Kakkostyypin diabetes on erilainen sairaus, johon myös liittyy kohonnut verensokeri, mutta se puolestaan on karkeastiottaen seurausta siitä että insuliini on menettänyt tehoaan, eivätkä solut enää reagoi ja ota vastaan sokeria.

Sivumennensanoen, tästä voisi kirjoittaa enemmänkin, mutta elimistö reagoi  monosakkarideista voimakkaammin glukoosiin kuin fruktoosiin; tämä on tarkoituksenmukaista evoluution  näkökulmasta, koska useimmat hiilihydraatit sisältävät molempia ja ns. ruokosokeri eli sukroosi/sakkaroosi on pitkälti disakkaridi jossa on fruktoosi ja glukoosi; näiden määrät ovat siis suunnilleen samat normaalissa ravinnossa. Fruktoosi on kuitenkin makeampaa kuin sukroosi tai glukoosi, ja siksi siitä on viime vuosikymmeninä tullut suosittu virvoitusjuomien yms makeutusaine. Näyttäisi siltä, että nimenomaan fruktoosin massiivinen lisääntyminen ravinnossamme on yksi pääsyyllisiä (ei toki ainoa) 2-tyypin diabeteksen yleistymiseen.  Jos nautittu hiilihydraatti on pelkkää fruktoosia, insuliinireaktio tulee hitaammin.

Ns. glykeeminen indeksi viittaa ravinnon kohdalla siihen, kuinka nopeasti ravinnon nauttiminen pyrkii nostamaan verensokeria. Tämä ei ole itseasiassa tarkalleen sama asia kuin insuliinin tuotanto, mutta toimittaa usein proxyn asemaa. Hifistelijät saattavat haluta targetoida GI:n sijaan insuliiniresponssia, mutten kirjoita nyt siitä sen kummemmin. Karkea nyrkkisääntö on, että glukoosi ja lyhytketjuiset hiilihydraatit (ns sokeri) ovat korkean GI:n ruokia eli ns. nopeita hiilihydraatteja, samoin kuin lyhyempi kypsennetty tärkkelys, kuten vaikkapa peruna. Matalan GI:n ruokia ovat pitkäkejuiset hiilihydraatit joita on esimerkiksi täysjyväviljoissa yms. Hedelmissä on melko korkea GI, mutta se vaihtelee, en mene yksityiskohtiin tässä.

Insuliini ei auta ainoastaan glukoosin pääsyä soluihin, vaan myös aminohappojen ja rasvahappojen päätymistä soluihin. Insuliini on anabolinen hormoni siinä mielessä, että se siirtää ravinteita kudoksiin varastoitavaksi, pikemminkin kuin vapauttaa niitä verenkiertoon. Se hidastaa sekä proteiinien että rasvojen pilkkoutumista osiinsa.  Mitä korkeampi GI ruoalla on, sitä nopeammin insuliinia tulee. Nopeassa säädössä on sellainen "ongelma", että verensokeri tuppaa myös laskemaan nopeasti.

Hiilihydraatin nauttimiseen voi antaa muutaman bro-science tyyppisen ohjenuoran:

1. Anabolisen vaikutuksensa vuoksi hiilihydraattien nauttiminen on suotavaa pian treenin päätyttyä. Tämä siksi, että insuliinivaste edistää proteiinisynteesiä ja nopeuttaa siten palautumista. Riippumatta hiilihydraattien kokonaismäärästä ja ruokavalion glykeemisestä kuormasta yleensä, tämä pitää paikkaansa pääsääntöisesti. Korkea GI treenin jälkeen on varsin OK.
2. Jos tavoitteena on ylläpitää tai lisätä lihasta ja nopeuttaa palautumista, ravinnossa on syytä olla kauttaaltaan hiilihydraatteja kohtuullisen paljon. Ns. virallisissa suosituksissa puhutaan jopa että yli 50% energiansaannista tulisi olla peräisin hiilihydraateista. Tämä on itseasiassa aika suuri määrä isolle osalle ihmisiä, etenkin kun se tarkoittaa monille valkoista riisiä, perunaa, valkoista leipää yms, joka on korkean GI:n ruokaa. Tavallinen tallaaja harvoin treenaa niin kovaa että tällainen "anabolinen boosti" tarkoittaisi mitään muuta kuin energian varastoimista.
3. Jos tavoitteena on painon pudottaminen, hiilihydraattien määrä on syytä pitää vähäisenä. Tämä lähinnä siksi, että sokeri on ns. helppo energianlähde, ja hiilihydraattipitoisen aterian tuoma kylläisyys on hieman lyhytkestoisempaa kuin rasva- ja proteiinipitoisen ruoan, ja tämä ero on usein (ei aina) sitä suurempi, mitä suurempi GI ruoalla on. Alle 40% kokonaisenergiasta on kohtuu hyvä lähtökohta, mutta monet vetävät jopa alle 20%, ja siinä aletaan jo puhua "karppaamisesta" tms. 
4.  Hormonaalisen vasteen kanssa hifistelyssä on tiettyjä aspekteja; insuliinilla on lyhytaikainen inhibitiovaikutus kasvuhormonin tuotantoon. Toisaalta melatoniini ja nukkuminen vaikuttavat positiivisesti. Tästä syystä monet välttävät hiilihydraattien nauttimista iltaisin. 
5. Jos hiilihydraatit eliminoidaan riittävän suuressa määrin, puhutaan ketogeenisestä ruokavaliosta. Elimistö tarvitsee sokeria tai jotain sitä korvaavia aineita, ja ketogeenisessä ruoakavaliossa glukoosin alijäämä aiheuttaa kompensaation, jossa elimistö alkaa tuottaa ketoaineita. Ketoneita tehdään rasvahapoista ja ne toimivat "korvikesokerina" esimerkiksi aivoille. Tällaiset ruokavaliot ovat melko äärimmäisiä enkä suosittele niitä ilman lääkärin määräystä. 

3. Makroravinteet: Rasvat

Rasvoilla tarkoitetaan monia asioita; biologiassa varsinainen rasva on rasvahapon glyseroliesteri, eli niinsanottu triglyseridi. Öljyt yms ravintorasvat koostuvat voittopuolisesti triglyserideistä. Ruoansulatus pilkkoo ne kuitenkin rasvahapoiksi ja verenkierron triglyseridit syntetisoidaan pääosin uudelleen elimistössä. Rasvahapot ovat se olennainen asia oikeastaan tässä. Rasvahappo on pitkäketjuinen hiilivety, jonka päässä on karboksyyliryhmä.

Kun rasvahappoketjussa on kaksoissidoksia, puhutaan tyydyttymättömästä rasvahposta, vrt tyydytetty on sellainen, jossa ei ole kaksoissidoksia. Monityydyttymätön on rasvahappo, jossa kaksoissidoksia on useita. Kaksoissidos pudottaa rasvahapon sulamispistettä, ja usein puhutaan kovista ja pehmeistä rasvoista, sillä rasva on pääsääntöisesti sitä juoksevampaa, mitä enemmän siinä on kaksoissidoksia.

Rasvahapoilla on useita rooleja, ja rasva on täysin välttämätöntä ihmiselle, sillä rasvat ovat tärkeitä rakennusaineita monille hormoneille, solukalvojen rakennusaineina, eikä kaikkea rasvaa voida syntetisoida elimistössä. Ainoat todella välttämättömät rasvahapot ovat alfalinoleenihappo (ALA) ja linolihappo, mutta vaikka esimerkiksi EPA ja DHA, jotka ovat ALA:n tavoin ns. omega-3- rasvahppoja, voidaan syntetisoida, niiden hyötysuhde ei ole kovin hyvä. Omega-3 tai n-3 viittaa rakenteessa esiintyvän kaksoissidoksen paikkaan; Rasvahapoissa on karboksyyliryhmä "alku"päässä ja "omega" tarkoittaa rasvahapon "loppu"päätä (siis se pää jossa ei ole karboksyyliryhmää) ja omega-3 viittaa siihen, että kaksoissidos on kolmas hiili-hiili-sidos lopusta laskien.

Kemiassa ns. cis-trans-symmetria viittaa siihen, miten molekyylin rakenteelliset osaset sijoittuvat avaruudellisesti. Yksinkertaistaen, jos molekyylissä on runko-osa R, ja kaksi "palikkaa" X, niin cis-molekyylissä X-R-X sijoittuu siten, että X-palikat osoittavat "samaan suuntaan". Esimerkiksi jos meillä on 2-buteeni, jossa on keskellä C=C- kaksoissidos, ja näihin liittyy päissä H ja CH3, niin mikäli CH3 ja H ovat "samoin päin" molemmissa hiilissä, kyseessä on cis-2-buteeni ja jos CH3 osoittaa toisella puolella diagonaalisesti eri suuntaan, niin kyseessä on trans-2-buteeni. Suurin osa (ei kaikki) luonnossa esiintyvistä rasvahapoista noudattaa cis-symmetriaa, eli kaksoissidos rasvahappoketjussa muodostaa "notkahduksen".  Monityydyttymättömät rasvahapot hapettuvat helpommin kuin enemmän tyydytetyt, joten rasvahappoja usein käsitellään kemiallisesti, jotta kaksoissidoksia olisi vähemmän; ongelmana on, että näissä prosesseissa syntyy usein ns. trans-isomeerejä, joita ei luonnostaan ravinnossa juurikaan esiinny, ja siksi erilaiset entsyymit käsittelevät niitä usein "väärin" ja lopputuloksena saatavat yhdisteet toimivat eri tavoin kuin cis-hapoista tehdyt yhdisteet.

Energianlähteenä ja erityisesti varastoimiseen rasva on biologisesti ajatellen loistava, sillä sen energiapitoisuus grammaa kohden on yli kaksinkertainen hiilihydraatteihin verrattuna. Kun energiaylijäämää on, niin ceteris paribus, se varastoidaan rasvana. Tämän vuoksi rasva herättää paljon mielikuvia, joista iso osa on negatiivisia. Tämän vuoksi erilaiset "rasvattomat" tai "vähärasvaiset" tuotteet ovat suosittuja, eikä tämä tietenkään ole täysin väärinkään.

Jos ajattelemme treenaamista, niin tutkimusten mukaan kestävyysurheilijan energiantuotanto sopeutuu ruokavalioon; mikäli urheilija noudattaa vähänhiilihydraattista ruokavaliota, niin urheilusuorituksen aikana tuotetusta energiasta suurempi osa tulee rasva-aineenvaihdunnasta, ja jos ruokavaliossa on paljon hiilihydraattia, energiasta suurempi osa tehdään sokerista. Tämän ei pitäisi tietenkään olla kenellekään yllättävää. Bro-science sanoo osapuilleen nin, että sokeri on hieman nopeampaa käyttää, joten kestävyysurheilija tankkaa hiilihydraattia ennen suoritusta. Osa kestävyysurheilijoista treenaa kuitenkin vähähiilihydraattisella, koska kuten aiemmin mainittiin, rasvavarastot eivät hoikaltakaan ihmiseltä "lopu" ennen nälkäkuolemaa, ja rasvaprosentin ei tarvitse kummoinenkaan olla, kun maraton tai jopa ultramatkakin, taittuisi teoriassa ihan helposti varastossa olevalla rasvalla.

Toinen bro-science viisaus on, että rasvapitoinen ruokavalio polttaa enemmän rasvaa, mutta tutkimusten mukaan vähärasvainen ruokavalio kontrolloiduissa olosuhteissa johti suurempaan rasvaprosentin pudotukseen kuin vastaavan energiamäärän omaava vähähiilihydraattinen ja runsasrasvainen ruokavalio. Evidenssiä on kuitenkin ainakin siitä, että rasva tekee kylläisemmäksi, mikä puolestaan voi olla olennaisempaa kuin pienet erot yhtä energiapitoisen ruokavalion rasvanpoltossa; suurin este useimmille ylipainoisille tai rasvaprosenttiaan muista syistä pudottaville kuntoilijoille on yleensä ruokavalion noudattaminen kuin se, etteikö jokin tietty ruokavalio noudatettuna johtaisi tuloksiin. Kiista onkin mahdollisesti samantapainen kuin se, johtaako pidättäytyminen seksistä vai jokin tietty ehkäisyväline vähäisempään määrään raskauksia; pidättäytyminen toimii teoriassa, muttei käytännössä. 

Kuten todettua, rasvat ovat tärkeitä myös hormonitoiminnalle, hermosolujen terveydelle, iho- ja muidenkin solujen uusiutumiselle jne. Rasvan liiallinen välttämäminen on useimmiten haitallista. On kuitenkin joitain huomioita joita voimme tehdä. Jälleen bro science- varoitus.

1. Tärkeimpien rasvahappojen saaminen on syytä turvata. Alfalinoleenihapon tarve ei ole kovin suuri, etenkin jos ruokavaliosta saa myös DHA- ja EPA-rasvahappoja (pääosin kala). Linolihapon saatavuudesta täytyy harvoin olla huolissaan, sitä on runsaasti esimerkiksi rypsiöljyssä ja oliiviöljyssä. Omaa ruokavaliotani tasapainotan syömällä kalaa ja kalaöljyä jonkin verran, ja käytän oliivi- ja rypsiöljyä ruoanlaitossa. 
2. Tyydyttyneet rasvahapot eivät ole vaarallisia (vaikka näin usein yksinkertaistaen väitetään), vaan ns määrä tekee myrkyn, ja tasapainoinen rasvahappokoostumus on olennaisempaa. Esimerkiksi avokadossa on kohtuullisen paljon tyydyttynyttä rasvaa. En kuitenkaan suosittele syömään tolkuttoman suuria määriä rasvaista naudanlihaa, pekonia, voita, yms jo ihan siitä syystä, että näistä saatavan rasvan määrä ja siten energiapitoisuus on niin suuri, että tasapainottaminen on mahdotonta ilman että energiansaanti tulee massiiviseksi. 
3. Ravinnosta peräisin oleva kolesteroli (kuten esimerkiksi kananmunissa) ei hyvin suurella todennäköisyydellä ole haitallista; en kirjoita kolesterolista tässä sen enempää, sillä se on monimutkainen asia ja liittyy enemmän kokonaisuuteen kuin siihen syökö joku rasvaa ja kuinka paljon; äärimmäisyydet kannattaa muutenkin karsia. 
4. Rasvan nauttiminen aterialla hidastaa hieman ruoan imeytymistä ja sulamista. Tämä on sekä hyöty että haitta. Esimerkiksi jos tavoitteena on treenin jälkeen nopea insuliinivaste, aterian on syytä olla vähärasvainen. Sensijaan ylläpitoateriat ja lepopäivien ruoka kannattaa pitää tasapainoisen rasvapitoisena. 
5. Ns. viralliset saantisuositukset sanovat että rasvan osuus energiasta tulisi olla 25-40%, optimin ollessa noin kolmannes. Tämä ei ole kovin huono tavoite ja vaihteluväli on riittävä suunnilleen kaikkeen tässä esitettyn. Ihmiset tykkäävät kaikenlaisista "viralliset suositukset ovat virheellisiä"- jutuista, mutta tosiasia on, että näissä suosituksissa on taustalla valtava määrä tutkimustulosta. Suuri vaihteluväli kuvaa sitä, että rasva ei ole ollenkaan niin epäterveellistä, eivätkä toisaalta "virallinen suositukset" lainkaan niin joustamattomia ja sopimattomia kuin annetaan ymmärtää.
6. Itse pidän rasvansaantini yleensä 30-40% kokonaisenergiasta päivän mittaan, mutta poikkeuksiakin on. Ruokavalio menee aika ankeaksi jos se on alle 10% tai yli 60%.

Ns. grillijuttuina liikkuu myös kaikenlaisia tarinoita "rasvanpolttosykkeestä" yms. On totta, että tavanomaisella kuntoilijalla, jonka ruokavalio noudattaa osapuilleen ns virallisia suosituksia, rasva energialähteenä intensiivisessä harjoituksessa on lähinnä sivuosassa, ja että rasvan suhteellinen osuus tuotetusta energiasta on maksimissaan intensiteetillä joka on selkeästi alhaisempi kuin maksimaalinen suoritus; HIIT-tyyppinen harjoittelu ei harjoituksen aikana "polta rasvaa". Tämä on kuitenkin näköharha, sillä energiatase on ja pysyy sellaisena kuin se on. Kevyemmän harjoittelun etuna on lähinnä se, että siitä toipuminen on nopeampaa, eikä johda esimerkiksi makeanhimon lisääntymisen samalla lailla kuin intensiivisempi harjoittelu. Intensiivisestäkin harjoittelusta toipuessa glygokeenivarastot täydennetään jälkikäteen, ja perusaineenvaihdunta käyttää saatavilla olevaa energiaa, joka siinä tapauksessa on sitten rasvaa, kun sokeria ei ole käytettävissä. Leffatähtien yms nopeasti kehonkoostumustaan muuttavien ihmisten treeniohjelmat vaihtelevat suuresti, eikä mitään yksittäistä "näin poltat rasvaa" treeniä ole olemassakaan, eikä sellaiseen kannata uskoa.

 4. Makroravinteet: Proteiini

 Proteiini on aminohapoista koostuva ketjumainen molekyyli, jolla on paitsi kemiallinen rakenne eli ns primäärirakenne (se mistä aminohapoista se koostuu), myös sekundäärirakenne, joka viittaa proteiinin eri kohtien vetymolekyylien välisiä vetysidoksia jotka vääntävät molekyylin kiemuralle, sekä tertiäärirakenne, joka taas aiheutuu siitä että eri aminohapoissa on rakenteellisia eroja sen suhteen hylkivätkö ne vettä vai eivät; tämä (ja lämpötila, happamuus, jne) määrittää sen, miten proteiini laskostuu eli ottaa lopullisen muotonsa.

Ravinnon proteiini pilkotaan ruoansulatuselimistössä käytännössä kokonaan aminohapoiksi, joten sekundääri- ja tertiäärirakenteilla on harvoin mitään merkitystä ruokavalion suhteen. Sensijaan aminohappokoostumuksella voi olla suurikin merkitys. Ihminen tarvitsee ns. välttämättömiä aminohappoja, joita elimistö ei pysty syntetisoimaan muista aminohapoista. Lisäksi osa aminohapoista on synteesin osalta hyvin herkkiä metaboliselle stressille (vammat, sairaudet, ja tietystikin treenistä toipuminen), joten niiden saanti ruokavaliosta on hyödyllistä ja joissakin olosuhteissa välttämätöntä, koska elimistö ei kykene tuottamaan niitä riittävästi kaikissa tilanteissa.

Proteiinista saatavat aminohapot toimivat toki myös energianlähteenä, mutta sen tärkein rooli tässä kontekstissa on proteiinisynteesi, eli elimistön omien proteiinien raaka-aineena. Kun elimistöön kohdistuu stressiä ja syntyy vaurioita, näitä vaurioita korjataan. Tärkeimpänä ovat tässä yhteydessä lihasten väsyminen harjoittelussa ja siitä toipuminen. Erityisesti lihassäikeiden aktiinin ja myosiinin (ja jossain määrin sidekudosten kollageenin yms, esimerkiksi jänteissä ja rustoissa) rakentaminen reaktiona lihasten rasitukseen on se, mihin proteiinia tarvitaan.

Esimerkiksi kestävyyttä harjoittelevat eivät pääsääntöisesti pyri tilanteeseen jossa lihasten proteiinisynteesi kasvattaa lihasta merkittävästi, mutta tämä ei muuta asiaa epäolennaiseksi, sillä pitkä suoritus kyllä vaurioittaa lihasta ja toipuminen edellyttää, että vauriot korjataan. Toisessa ääripäässä esimerkiksi kehonrakentajat pyrkivät maksimoimaan proteiinisynteesin tuoman lisämassan. Muu harjoittelu sitten sijoittuu näiden ääripäiden välille; tämä on jälleen kerran yksinkertaistus eli YMMV.

1. Proteiini imeytyy hitaammin kuin hiilihydraatti, joskin tämä riippuu proteiinista. Hydrolysoidulla proteiinilla tarkoitetaan proteiinia joka on pilkottu valmiiksi aminohapoiksi, ja tällainen proteiini imeytyy nopeammin. Myös jotkut proteiinilaadut imeytyvät hieman muita nopeammin, kuten esimerkiksi heraproteiini. Imeytymisen nopeudella on kuitenkin todennäköisesti vähäinen vaikutus, joten tässä optimoiminen ei ole välttämättä tarpeen. Kehonrakentajat suosivat nopeasti imeytyviä proteiininlähteitä treenin aikana ja välittömästi sen jälkeen
2. Anabolinen vaikutus riippuu treenistä ja erilaisista hormonaalisista vasteista. Tärkein anabolinen hormoni lyhyellä aikavälillä on insuliini. Bro science- yksinkertaistus sanoo, että aminohappoja pitäisi olla veressä mahdollisimman pian treenin päätyttyä, ja tähän kohtaan pitäisi saada insuliinivaste. Käytännön merkitys lienee vähäinen, ja pääosin hifistelyä, mutta itse toimin yleensä niin, että nautin hidasta proteiinia (esim rahka, jossa on kaseiinia) noin tuntia ennen treeniä ja sitten kunnon insuliinivasteet (esim. maitokaakaojuoma) treenin päälle. Aminohappojen saatavvuus pysyy suht. tasaisena. 
3. Välttämättömän proteiininsaannin ja hyvin pitkälle treenaamiseen riittävänkin takaamiseksi riittää syödä normaalisti. Hyviä proteiininlähteitä ovat liha, maitotuotteet, kananmunat, soijapavut, pähkinät ja jotkin siemenet. Kohtuullinen hinta-laatusuhde on rahkassa, sillä rahkaa saa helposti hankittua hintaan 3 euroa kilo, ja kilossa rahkaa on 100g melko korkealaatuista proteiinia. Itse pyrin pitämään proteiininsaantini päivän aikana suunnillen 2g/ painokilo,  eli noin 150g paikkeilla, vähän allekin usein. Virtsan väri ja koostumus on kohtuullinen indikaatio; jos virtsa vaahtoaa herkästi, niin proteiinia on takuulla tarpeeksi. Tämä ei päde tietysti kaikille.
4. Virallisten suositusten mukaan proteiinin saantisuositus on 10-20% kokonaisenergiasta. Itselläni saanti on selkeästi korkeampi ollut viime aikoina, pääsääntöisesti 20-30%. 
5. Tutkimusten mukaan proteiinin hyödyllisyys putoaa rajusti kun sen osuus ravinnosta kasvaa, eikä tämä ole yllättävää; kun jotakin on tarpeeksi, elimistö käyttää lopun energiantuotantoon tai laittaa varastoon. Koska ainoa paikka jossa aminohappoja on merkittäviä määriä "varastossa" ovat lihakset, tämä ei ole pelkästään huono asia. Mutta toisaalta, energian säilöminen lihaksiin ei ole hyötysuhteeltaan edullista, joten kyllä runsasproteiinisellakin ruokavaliolla saa hankittua rasvavarastoja. Ruokaa sekin on. 
6. Tutkimusten mukaan treenin jälkeen proteiinisynteesi on merkittävästi koholla ensimmäiset 24 tuntia, ja palaa normaalitasolle noin 48 tunnissa. Huippukohta on joitain tunteja treenin jälkeen. Bro science-uskomus anabolisesta ikkunasta ei ole väärä, mutta joidenkin viljelemä "palkkari pitää vetää puolen tunnin sisällä tai treeni menee hukkaan", on todennäköisesti täyssä sontaa. 

5. Makrot: Yhteenveto

Makrojen suhteet vaihtelevat. Virallisten suositusten hiilihydraattipainotteinen 60/25/15 (HH/rasva/prot) tulkinta on ehkä hiukan liikaa, omani on 45/25/30. Rasvaa voi hilata ylöskin päin. Atkinsit ja muut ovat sitten äärimmäisiä, en niihin ota kantaa. Yksinkertaistaen: Proteiinia pitkin päivää, ei rasvaa heti treenin jälkeen, hiilarit treenin jälkeiseen "anaboliseen ikkunaan" painottaen.  Nämä eivät riipu tavoitteista; jos haluaa pudottaa painoa, samat ohjeet pätevät, energiamäärää alas.

Minulta tuli kerran pukuhuoneessa eräs nuori mies kysymään, miten treenaamalla saisi vatsalihakset näkyviin. Vastasin "syömällä vähemmän". Tutkimusten mukaan kaiken syödyn ruoan kirjaaminen ruokapäiväkirjaan jo sinänsä johtaa rasvaprosentin putoamiseen. Tämä johtuu siitä, että ihmisen muisti on kehno, ja suklaapatukat ja jäätelötötteröt "unohtuvat" helposti kun uskottelee noudattavansa jotain ruokavaliota. Kirjaaminen tekee itsensä huijaamisen mahdottomaksi -- tai ainakin eksplisiittiseksi -- joten ei ole yllättävää.

Lisäravinteista ja sensellaisista voisi kirjottaa sitten erikseen.

Treeni ja tropiikin paluu.

Ostin eilen lentoliput Singaporeen. En ole muuttamassa takaisin tropiikkiin, vaan tällä kertaa kyse on tutkijavierailusta joka on lyhytaikaisempi. Viime kesän menestyksekäs paperimme kaipaa jatkotutkimuksia ja olemme muutaman idean onnistuneet puolin ja toisin heittelemään, ja näyttää lupaavalta että voimme saada lisää hyviä tuloksia. Vierailun kesto on noin kolme viikkoa ja lähden lokakuussa; sikäläinen projekti maksaa viulut kokonaan, matkat, asumisen ja vielä päivärahankin.

Koetan palata pikku hiljaa normaaliin treeniohjelmaan. Lämmittelin viikonloppuna perusliikkeitä (mave, kyykky, penkki, prässi, soutu) ja tein pari pientä juoksulenkkiä. Otin käyttöön applikaation MyNetDiary, joka vaikkakin on tarkoitettu painonpudotukseen (mikä ei ole oikeastaan suoranainen tavoitteeni), näyttäisi olevan hyvä ruokavalion kirjanpitoon ylipäätään. Ohjelmaan syötetään syödyt ruoat. Kirjastossa on paljon myös suomalaisia ruokanimikkeitä, ja jos jokin puuttuukin, sellaisen voi lisätä itse. Paras anti on makroprofiilin ja kuitujen saannin tarkkailu. Maksullinen versio (jota en hankkinut) antaisi mahdollisuuden asettaa tavoitteet makroravinteiden suhteille, mutta ilmaisversiokin näyttää toteutuneet suhteet, ja se helpottaa targetointia. Oma metodini on ollut toistaiseksi että syön normaalit lämpimät ateriat ja säädän välipalojen avulla makrot kohdilleen, eli jos rasvaa tai proteiinia on liian vähän, syön rasvaisia ja proteiinipitoisia välipaloja. Asetin rajaksi hieman alle arviomani kulutustason, ja ohjelma mahdollistaa myös liikuntasuoritusten arvioidun energiankulutuksen lisäämisen. Alkuun painoni kääntyikin selkeään laskuun, mitä en pidä sinänsä pahana, mutta jossain kohtaa täytyy tasoittaa, jos nostelu kärsii. Pyrin pitämään painoindeksin hieman yli 20:ssä. Jos palaisin TKD-harjoitteluun ja uskaltautuisin kisaamaan, niin painoindeksi pitäisi hinata noin 19.5:n paikkeille kisakuntoa varten. En usko että ryhdyn tähän.

Pudotin treenissä entisistä "huippulukemista" noin 30% pois, joten aloitan enemmän tai vähemmän alusta, tai oikeammin, siitä missä olin ehkä maaliskuussa. Olen jo keski-ikää lähestyvä mies, eikä loukkaantuminen olisi millään muotoa suotavaa. En halua tavoitella liiaksi rajoja enkä liian nopeasti. Pitkäaikainen suorituskyvyn ylläpito on tärkeämpi tavoite, joskin motivaation ylläpitämiseksi täytyy jonkin verran saada konkreettisia tuloksia.

Yksi havaintoni on ollut, että juoksuvauhtia olen juoksemisen lisäämisen myötä saanut hieman takaisin, mutta olen vielä kaukana kahden vuoden takaisista nopeuksista; neljän kilometrin lenkkiin menee edelleen 22 minuuttia, kun ennätys oli alle 18, ja kolme tonnia ei mene edes 15 minuuttiin, kun ennätys oli alle 12. Toki ennätyksetkin ovat "rather pedestrian", mutta kyse on siis ylläpidosta, ja roima pudotus nopeuksissa ei ole ylläpitoa vaan taantumista. Syytän osittain kyykkäämistä, koska jalan lihasten profiili on muuttunut; loitontajat ja gluteus maximus ovat kasvaneet suhteessa enemmän, ja tämä muuttaa jalan asentoa ja siten askelta. Nopeus kasvaa kun jalan liikerata optimoituu nopeaan juoksemiseen, ja nostelun tuomat fysiologiset muutokset ovat poikkeuttaneet liikerataa aiemmasta heikompaan suuntaan. Teoriani on, että jos jatkan nopeuden kasvattamista ja kyykkäämistä, nopeudesta suuri osa on hankittavissa takaisin. Teoriassa nopeutta voisi saada peräti lisää, koska kyykkääminen myös tuo lisää voimaa, mutta tämä todennäköisesti pätee vain sprinttiin. Jos fysiikkaa katsoo, niin yli 1500 metrillä kovien juoksijoiden jalat ovat suhteessa ohuemmat kuin omani.

Olen edelleen lykännyt kirjoitusta ravinnosta ja harjoittelusta. Kirjoittanen sellaisen lähiaikoina.

Tesla@home, osa II

Kävin reissussa Saksassa ja Itävallassa lasten kanssa; en tyypillisesti jaa kuvia tms tällaisista reissuista, enkä tee niin nytkään.

Palattuani kävin takaisin Tesla-käämiprojektini kimppuun. Sain lainaksi signaaligeneraattorin ja oskilloskoopin, joiden avulla voi tutkia taajuusvasteita. Oheisessa kuvassa on tämänhetkinen työversio ilman värähtelijän kondensaattoreita. Kuvassa olevat kaksi kondensaattoria ovat itseasiassa mikrouunin puoliaaltotasasuuntaajan kondensaattoreita. Käytin niitä hyväkseni ja tein yksinkertaisen jännitteen tuplaajan, joka siis muuttaa lähtöjännitteen tasavirraksi ja samalla kaksinkertaistaa jännitteen. Kuvassa keskellä näkyy staattinen kipinäväli, johon piiri on kytketty. Oikealla on ensiön kela (10 kierrosta) ja toisio jonka toroidin pää näkyy.

Ensiksi selvitin toision ominaisvärähtelytaajuuden. Koska kuparilangan laatu, kierrosten määrä, jne, olivat lopulta kaikki sen verran epätarkkoja, sain laskennallisesti toision ominaisvärähtelytaajuudeksi jotain 500 ja 1500 kHz välillä; tämä on niin suuri toleranssi, että ei ole juuri mahdollista osua oikeaan. Käsittääkseni (bro science varoitus) pienillä toisioilla on kapeahko resonanssitaajuus, jolloin ensiön taajuus pitää olla melko tarkkaan oikea. Koejärjestely taajuuden selvittämiseksi on yksinkertainen: Signaaligeneraattori kytketään ensiön kelaan, eli yläkuvan oikeassa laidassa olevan sinisestä johtimesta tehdyn kelan molempiin päihin syötetään kanttiaaltoa. Oskilloskoopin maa kytketään toision maahan ja mittapää tuodaan muutaman sentin päähän toisiokelan toruksesta.

Tämän jälkeen taajuutta muutellaan ja katsotaan oskilloskoopista mitä näkyy. Oikealla näkyvässä kuvassa taajuus on 924kHz (aloitin 200kHz:sta) ja vasta siinä kohtaa alkoi näkyä jotain liikettä. Tässä kohtaa nostin taajuutta varovasti ja oskilloskooppi alkoi reagoida selvemmin.


Vasemmalla kuvassa näkyy, että 958.5kHZ kohdalla jännite selkeästi jo nousee. Tämä olikin itseasissa maksimi, jota suuremmilla ja pienemmillä taajuuksilla värähtely oli selvästi vähäisempää. 1900kHz paikkeilla on toinen piikki, mutta selvästi matalampi, joten se lienee harmoninen taajuus, samoin noin 475kHz:n kohdalla näkyy pientä heiluntaa; oskilloskoopilla pystyy kuitenkin huomaamaan, että matalilla taajuuksilla lähdetaajuuden huippua seuraa toisiolla tuplataajuinen värähtely, kun taas korkeammalla taajuudella värähtely on kähärämpää; tästä päättelin että käämin ja toroidin mudostaman systeemin taajuus on jossain 945-965 välillä, sillä silloin vaste on aika selkeästi siniaalto; siniaallon taajuus on oskilloskoopin kuvasta päätellen vähän alle 1MHz, sillä yksi viiva kuvassa on 0.2 mikrosekuntia, ja huippujen väli on hieman yli viisi viivaa. Tähtäämme siis ensiöllä värähtelytaajuuteen joka on suunnillen tämä.

Toision taajuuteen ei rakentamisen jälkeen voi oikein vaikuttaa, mutta ensiö on RLC-piiri, ja sen taajuuden voi periaatteessa laskea. Jos resistanssi sivuutetaan, niin taajuus on periaatteessa w = 1/sqrt(LC) radiaania sekunnissa, missä L on kelan induktanssi ja C on kapasitanssi.  Koska w = 2pi*f, ja f = 955kHz, niin mikäli tuntisimme induktanssin L, saisimme tarvittavan kapasitanssin yhtälöstä 2pi*f = 1/sqrt(LC), eli C = 1/(L*(2pi*f)^2)

Epävarmuustekijät huomioiden induktanssi on 6-20 uH. Tämä on ihan liian suuri toleranssi myös, jotta voisi suoraan laskea mikä olisi vaadittava kapasitanssi, mutta suuruusluokaksi saa, pienin pyöristyksin, 1.3 -- 4.6nF. Siksi ensimmäisenä iteraationa kahdesta colapullosta tehdyn suolavesikondensaattorin ja voipaperista, kontaktimuovista ja alumiinifoliosta käärityn paperikondensaattorin (oikealla kuvassa) sarjankytkentä -- jonka kapasitanssi on 3.00nF -- on varsin kelvollinen.

Tässä kohtaa meni sormi hieman suuhun. Värähtelijän resonanssin löytäminen on hankalampaa, koska kipinävälin käyttäytyminen ei ole kovin helposti tiedossa. Sen voi olettaa resistiiviseksi kytkennäksi, mutta epäilen että se tuo mukaan myös kapasitanssia. Vaikka kipinäväli toimisikin resistiivisenä kytkentänä, syöttöpuolen kondensaattorit todennäköisesti häiritsevät jonkin verran piiriä.

Tämän vuoksi mittasin taajuusvastetta siten, että syöttöpuoli oli kiinni piirissä. Sain resonanssitaajuudeksi näillä kapasitansseilla 914kHZ, mikä tarkoittaa että lähellä ollaan. Testiajossa sain noin 5 cm mittaisia tracereitä, mutta kapasitanssia pitää vielä pudottaa tuosta kolmesta. Valitettavasti tämä on kovin tarkkaa hommaa; jos oletamme että piiri on LC-piiri jonka kapasitanssi on 3nF ja sen ominaistaajuus on 914kHz, niin saamme tästä pääteltyä että induktanssi on 10.1uH, ja tästä puolestaan pääteltyä että vaadittava kapasitanssi on 2.75nF. Valitettavasti 2.75nF kapasitanssilla ei saada ominaistaajuudeksi 955kHz, vaan jotain muuta.

Rakennan vielä yhden iteraation kondensaattoreita, ja yritän saada taajuudet samoiksi. En tehnyt tätä eilen, koska signaaligeneraattorin syöttöjohto on itse värkätty ja se on sanalla sanoen paska. Serkkupoika kävi kuulemma ostamassa uuden, ja saanen sen ensi viikolla. Sen jälkeen laitan kapasitanssit kohdalleen, ja testaan laitetta. Jos tracereistä saa yli 10 senttisiä, niin katson kokeen onnistuneeksi ja alan rakentaa seuraavaa versiota, jossa käytän suurempaa toisiokelaa. Suurempi toisio tarkoittaa matalampaa taajuutta, mikä taas tarkoittaa että voidaan käyttää suurempaa kelaa ja isompia kondensaattoreita, toleranssit hieman väljemmät ja energiat hieman suurempia. Viime kädessä tietenkin energioita rajoittaa lähteen teho, joka on tässä tapauksessa luokkaa 2.2kW.

Sen jälkeen voisin katsoa vaikkapa mitä siitä juovamuuntajasta voisi tehdä. Ainakin siitä saa kompaktimman jännitelähteen ja korkeammat jännitteet lähdölle, teho tosin jää pieneksi. Tämä asettaa omat rajoituksensa. Ehkä rakennan seuraavaksi yksinkertaisen hiukkaskiihdyttimen. Ja sitten vaikka protonitykin. Ehkä. 

Tesla@home, osa I

Purimme nuoremman pojan kanssa juhannuksen jälkeen yhden mikrouunin. Mikrouunin keskeinen komponentti on magnetroni (kuvassa ylhäällä, jossa lukee "Panasonic"), joka on tietynlainen elektroniputki. Se synnyttää mikroaaltoja, ja tarvitsee toimiakseen korkeajännitteen. Korkeajännitteen synnyttämiseksi mikrouuneissa on aina muuntaja (kuvassa alhaalla), joka muuntaa verkkojännitteen (230V nimellisjännite, 50Hz taajuus) noin 2.3 - 2.5kV nimellisjännitteeksi, joka sitten syötetään magnetronille. Magnetronilla on napaisuus, eli sen käyttöjännite pitäisi olla tasavirtaa. Tämä saadaan aikaan diodin (ei kuvassa) ja kondensaattorin (oikealla alhaalla irroitettuna) avulla. Piiri käytännössä tuplaa jännitteen joka toisella syöttöjännitteen jaksolla: toisella puolikkaalla kondensaattori latautuu ja magnetronin yli ei ole jännitettä, toisella puolikkaalla ladattu kondensaattori on sarjassa magnetronin kanssa ja jännite on kaksinkertainen.

Teimme muuntajalla ensin yksinkertaisen Jacob's ladderin. Kyseessä on siis kaksi elektrodia, yleensä ohutta metallitankoa, jotka nousevat vierekkäin ylöspäin ja erkaantuvat samalla; tankojen välissä on alhaalla melko pieni rako, ja rako levenee ylöspäin. Kun alaosaan saadaan aikaan valokaari, tämä nousee ylöspäin ja pitenee. Ilmiö johtuu yksinkertaisesti siitä, että valokaari kuumentaa ilmaa ja muuttaa siitä osan plasmaksi. Tämä kuuma ilma pyrkii nousemaan, ja koska sähkö pyrkii kulkemaan sieltä, mistä se helpoimmin pääsee, purkaus nousee ylöspäin. Ohessa video wikipediasta. Tein oman videonkin, mutta valitettavasti en pysty sitä tässä jakamaan.

Koska isot pojat eivät tyydy pikkupoikien leikkeihin, päätin rakentaa Teslakäämin. Teslakäämissä korkeajännite toimii syöttöjännitteenä systeemille, jossa on ensiönä LC-värähtelijä, eli kelan ja kondensaattorin muodostama piiri. Toisiona on suurehko heliksin muotoinen kela (eli sylinteri, jonka ympärille on kiedottu lankaa niin, että lankaa on vain yhdessä kerroksessa ja se kulkee tasaisesti sylinterin päästä päähän). Toision kelan toinen pää on kytketty maahan, ja toisessa päässä on jokin sopiva varausta pitävä elektrodi, yleensä donitsin muotoinen (ko. muoto on edullinen tietyistä syistä joihin en tässä nyt mene). Elektrodin ja maan välille muodostuu pieni kapasitanssi, jolloin myös toisio on värähtelijä.

Värähtelijät on Teslakäämissä kytketty toisiinsa siten, että toision kela on ensiön kelan sisällä, kuten kuvissa yleensä näkyy. Ideana on, että värähtelijöiden ominaistaajuudet ovat samat, jolloin syntyy resonanssi. Ensiön värähtelijää syötetään korkeajännitteellä siten, että piiri on ensin auki ja syöttöjännite lataa kondensaattoria. Kun jännite nousee riittävän korkeaksi, eli kun kondensaattori on latautunut, piiri sulkeutuu ja värähtelijä värähtelee vaimenevasti ominaistaajuudellaan. Piiri avautuu ja kondensaattori ladataan uudelleen.

Klassinen ratkaisu kytkennälle on kipinäväli. Siinä siis LC-piiri on "auki"-tilassaan sarjassa suoraan syöttöjännitteelle. Syöttöjännitteen lähtöjen välissä on kipinäväli, jossa tapahtuu purkaus, kun kondensaattorin jännite kasvaa riittävän isoksi, ja tämä sulkee piirin. Valitettavasti se myös samalla oikosulkee muuntajan, ja tämä johtaa hetkittäin melko suuriin virtoihin muuntajassa. Omassa ensimmäisessä vedoksessani esimerkiksi sain muuntajan melko kuumaksi. Onneksi se ei kuitenkaan kärähtänyt.

Ongelmaksi tulee resonanssin saavuttaminen. Teoriassa kummankin piirin taajuudet voidaan laskea; tarvitsee vain tuntea kelojen dimensiot (pituus, paksuus, jne) ja kapasitanssit, ja tästä saadaan ominaisvärähtelytaajuus. Ongelmana on, että pääsääntöisesti mitä pienempi toision kela on, sitä korkeampi on sen taajuus. Ensiölle pitäisi siis saada vastaava taajuus. Tämä tarkoittaa pientä kapasitanssia ja pientä induktanssia kelalla. Esimerkiksi mikron oma kondensaattori on auttamattomasti liian suuri. Tein ensivedoksen kyseisellä kondensaattorilla ja vessapaperirullasta tehdyllä toisiolla, mutta toisiolta tuli vain muutaman millimetrin mittainen kipinä.

Tein isomman toision, mutta sekin on vielä sangen aneeminen. Kondensaattoreiden kohdalla tuli vähän miettimistä. Konkkien pitää kestää reilusti korkeampia jännitteitä kuin se 2.3kV. Kokeilin 3kV keraamisia 2.2nF konkkia, mutta sain vasta jälkikäteen tietää että niiden käyttäytyminen korkealla taajuudella ja isoilla jännitteillä on ns. aunarista. Näinollen päätin tehdä kondensaattorit itse. Puolen litran limsapullon ympärille kääritään alumiinifoliota, se täytetään suolaliukosella ja korkin läpi suolaliuokseen työnnetään elektrodi. Alumiinifolio toimii toisena levynä, suolavesi toisena ja pullon muovi eristeenä. Jännitteenkeston pitäisi olla useita kilovoltteja. Laittamalla kaksi tällaista pulloa rinnan, sain kapasitanssiksi 5.3nF.

Seuraavana projektina on mitata toision resonanssitaajuus oskilloskoopin avulla. Palaan tähän toisessa kirjoituksessa, johon laitan myös lisää kuvia.

Takaisin kehään...

Selkävaiva on vielä läsnä, mutta helpottanut siinä määrin, että kykenin tänään lenkille. Tein torstaina treenin pudotetuilla painoilla:

• Kyykky 95kg 3x5. Ei ongelmaa, mutta en uskaltanut rasittaa selkää enempää
• Pystyprässi 30kg, 5x10. Kyllä, luitte oikein, tein kympin sarjoja viisi. Oli lepoviikkojen jälkeen sellainen olo että teki mieli vähän päästellä höyryjä. Kapea ote käytössä, ei olkapäävaivaa.
• Rinnalleveto / työntö. 40kg 3x3. Rauhallisesti kokeilin välillä työntöjäkin. 
• Maastaveto 100kg, 1x5. Pelko ohjaa maastavetoa minulla, ja selän kipeytymisen myötä en vain uskaltanut riskeerata yhtään.

Tänään juoksin 6km painoliivin (6.5kg) kanssa, keskivauhdilla 6:21/km, mikä on melkein kävelyä. Turhamaisuudessani olen ajatellut hiukan pudotella rasvaprosenttia, joten otan aamulenkit ohjelmaan. Teoriassa (bro-science)  aamulla -- tai ylipäätään pidemmän paaston jälkeen -- insuliinitasot ja verensokeri ovat matalalla, mikä tehostaa rasvan palamista urheilusuorituksen aikana. Pidän hiilihydraattien määrän vähäisenä (en nollassa, tosin) muulloin kuin painoharjoittelun jälkeen. Ideaalitilanteessa viikkotasolla on hienoinen energiavaje, mutta salitreenipäivinä (3 päivää) jonkin verran plussalla. Täytyy katsoa haittaako palautumista.

Loukkaantumisesta ja sairaudesta toipuminen on aina hankalaa henkisesti, sillä täytyy hetkellisesti hyväksyä se, ettei voi revitellä samalla tasolla kuin ennen. Lisäksi kun 40 vuoden rajapyykki on tässä, niin täytyy hyväksyä myös se, ettei toipuminen ylipäätään ole samanlaista kuin ennen ja loukkaantumisen riski on suurempi. Lihashuoltoon, ravitsemukseen, lepoon, lämmittelyyn jne täytyy panostaa selvästi enemmän kuin nuorempana.

Aamiaiseksi söin purkin rahkaa, muutaman ruokalusikallisen hamppurouhetta, heraproteiinia ja omenan. Makroprofiili on hiukan vino, rasvaa pitäisi olla enemmän. Ideana on siis, että kroppa houkutellaan syömään rasvaa.

Lomapullistelua

Sairastuin reilut kaksi viikkoa sitten flunssaan. Nuha, kurkkukipu, yskä, jne, ovat itsessään siedettäviä, mutta estävät treenaamista kun äityvät kovin pahaksi. Tämän vuoksi olin kaksi viikkoa treenaamatta. Viikon treenitauon jälkeen aloin kärsiä selkäkivuista; syynä saattoi olla poikani syntymäpäivälahjaksi saama PS4 ja War Thunder. Tämä siksi, että kun lapset leikkivät ulkona, olin flunssaa potemassa sisällä ja pelasin yhdeltä istumalta ehkä kuusi-seitsemän tuntia.

Kävin lääkärissä kun selkäkipu/flunssayhdistelmä oli kestänyt toista viikkoa, enkä kyennyt nukkumaan yöllä kun yskiminen sattui. Diagnoosina oli välilevyn pullistuma. Ensimmäinen ajatukseni oli, että voinko treenata enää. Lääkärin näkemys oli, että jos olen puoli vuotta treenannut ilman kipuja, ja saan tämän vaivan treenitauolla, tämä on aika hyvä indikaatio siitä etten treenamalla selkää saa rikottua, vaan istumalla. Käy järkeen, sinänsä.

Tein muutamia liikkeitä, joilla paineen pitäisi vähentyä, ja ne auttoivatkin säteilykipuun, kipu paikallistui selkärankaan ja helpotti pakarasta. Hienoista puutumista tuntuu vielä vasemmassa jalassa jos istun huonossa ryhdissä. Kyykkäsin eilen, ja alan uskoa että maailmassa ei yksinkertaisesti ole mitään sellaista vaivaa tai ongelmaa, jota kyykky ei parantaisi. 80 kilon kyykky poisti kivun kokonaan. En ollut koskaan tajunnut, että selkäkipu todella helpottaa kyykätessä. Näinollen jatkan sitten ohjelmaani entiseen tapaan, tosin otin nyt kolmen viikon nostelutauon vuoksi 30% deloadin, eli painot ovat varsin aloittelijamaiset. Tämä ei haittaa tippaakaan minua, mutta todennäköisesti kiristän progressiota hieman.

Treeniin tulee myös väistämättä yksi taukoviikko viikon kuluttua, koska lähden perheen kanssa lomamatkalle Müncheniin ja Itävaltaan.

Abstraktio ja kuvaukset.

Tylsää asiaa seuraa; kirjoitan myöhemmin ruokavaliosta, mutta olin viikonlopun kiinni ensin pojan syntymäpäiväjuhlia järjestäessä ja sitten ystäväni häissä. Lastenkutsut kestivät yön yli, ja elin täytekakulla, vaahtokarkeilla, makkaralla, kanansiivillä ja kahvilla perjantaiaamusta lauantai-iltapäivään. Esiteini-ikäiset pojat viihtyvät suunnattoman hyvin, kun näille antaa projektiiliaseita ja yksinkertaiset säännöt joiden puitteissa kavereiden ampuminen tuottaa pisteitä. Vaahtomuoviammukset lentelivät pitkälle yöhön. Osaksi tästä syystä kärsin univajeesta ja myöhästyin häistä tunnin. Jaksoin sentään yhteentoista asti illalla, sillä ruoka oli hyvää.

Näiden kaikkien asiantilojen seurauksena tämän päivän treeni jää kevyeksi ja keskityn hieman eteerisempiin asioihin, kuten abstraktioon.

Minua on jo pitkään vaivannut se, miten voitaisiin esittää jokin yleinen teoria abstrahoinnista. Intuitiivisesti abstraktio on jotain mikä hävittää informaatiota ilmiöstä, ja jättää jotain "olennaista" jäljelle. Matemaattisten struktuurien välillä voidaan toki aina ajatella, että isomorfia on abstraktio joka takaa että kahdesta struktuurista voidaan valita "yksinkertaisempi" joka on isomorfinen jossakin tietyssä mielessä, mutta tämä ei oikeastaan sano mitään, koska se "tietyssä mielessä" on tämän kuvauksen ulkopuolinen asia, eikä kuvauksen parametri.

Esimerkiksi voimme toki sanoa että luonnolliset luvut on isomorfinen joukon 2,3,4,5,... kanssa, jos isomorfian täytyy säilyttää vain järjestys. Tällöin ilmaisu "vain järjestys" on leivottu sisään siihen mitä tarkastelemme, olemme abstrahoineet kaiken muun pois. Tämä karakterisointi on kuitenkin epätyydyttävä.

Voimme toisaalta ajatella homomorfismia eräänlaisena abstraktiona. Ajatellaan jäännösluokka-aritmetiikkaa modulo 3 ja kokonaislukuja. Voimme karakterisoida jäännösluokat homomorfismin f(x) avulla, missä f(x) on x:n jakojäännös luvun 3 suhteen. Tämä todella on rengashomomorfismi kokonaislukujen renkaalta jäännösluokkien renkaalle, koska f(x + y) = f(x) + f(y) pätee, samoin kuin f(xy) = f(x)f(y). Tällöin maalijoukko ja homomorfismi karakterisoivat abstraktion "luvusta on olennaista vain sen jakojäännös kolmosen suhteen", eikä tätä tarvitse sanoa erikseen vaan se on mukana kuvauksessa.

Struktuurien homomorfismi ei kuitenkaan yleisessä tapauksessa pysty vangitsemaan *kaikkea* sitä mikä on olennaista. Oletetaan esimerkiksi että haluamme abstrahoida kokonaislukuja siten että ne kuvaavat "pseudolukumääriä" (myös negatiiviisia) siten että maalijoukko tulkittaisiin "-monta, miinus yksi, nolla, yksi, monta".  Tällöin kokonaislukujen järjestetyltä renkaalta ei ole homomorfismia maalijoukolle; tämä on helppo osoittaa: Olkoon f mielivaltainen homomorfismi. On selvää, että kaikissa mielekkäissä tulkinnoissa f(5) = "monta". Samaan tapaan on selvää, että f(-4) = "-monta".  Tällöin f(5-4) = f(1) pitäisi olla "monta-monta", ja tämä selvästikään ei voi pitää paikkaansa, sillä myös f(5-5) = f(0) pitäisi olla "monta-monta", ja luvut 0 ja 1 pitäisi kuvat arvoiksi "nolla" ja "yksi", jotta abstraktio vangitsisi sen mitä pitää.

Tämän abstraktion ongelma tietenkin on se, että jälkimmäinen struktuuri, siis maalijoukko, ei itseasiassa enää ole lainkaan saman luokan struktuuri kuin lähtöjoukko, joten ei ole ylipäätään mieltä puhua homomorfismeista, vaan tarvitaan jokin kategoriateorian morfismi. Jälkimmäisessä struktuurissa yhteenlasku ei ole enää operaatio, vaan yleinen kolmipaikkainen relaatio "p", jossa pitää toimia että jos x + y = z on lähtöjoukossa, niin maalijoukosta löytyy a, b ja c siten että f(x) = a, f(y) = b ja f(z) = c ja p(a,b,c) pätee, ja toisaalta, jos on olemassa alkiot a,b,c maalijoukossa siten että p(a,b,c), niin lähtöjoukosta löytyy arvot x, y ja z siten että x+y = z. Jos leivomme predikaatin p osaksi jälkimmäistä joukkoa, niin abstraktio on morfismi f:(X,q) --> (Y,p) jolle pätee, että q(x1,...,xn) jos ja vain jos p(f(x1),...f(xn)).  Se on oikeastaan kyllä homomorfismi, mutta ainoa ero on, että vaikka q olisikin operaatio tai funktio tms, niin p ei välttämättä sitä ole.

Järjestetyille struktuureille abstraktiota vastaava rakenne on usein Galois'n kytkentä, joka on kuvauspari: jos X on "konkreettisempi" joukko ja Y on "abstraktimpi" joukko, ja < on osittaisjärjestys, niin Galois'n kytkentä on kuvauspari (f,g) siten että kun a kuuluu X:ään ja b Y:hyn, niin  f(a) < b jos ja vain jos a < g(b). Esimerkissäni Galois'n kytkentä  ei kuitenkaan oikein toimi, tämä voidaan jättää harjoitustehtäväksi.