Избавьтесь от молочной кислоты

Молочная кислота (C3H6O3) - это вещество, вырабатываемое организмом при нормальном обмене веществ. Этот синтез становится особенно интенсивным в условиях нехватки кислорода, то есть когда метаболические потребности в этом газе превышают его доступность; это характерный стык «напряженных физических упражнений, но также и определенных патологических состояний, таких как те, которые возникают в результате» обструкция дыхательных путей.

Биохимическая основа

Вкратце напомним, что «молочная кислота производится исходя из пирувата, который представляет собой конечный продукт гликолиза (цитоплазматический процесс, который приводит к расщеплению глюкозы на две молекулы пировиноградной кислоты или пирувата). На шестой из десяти стадий гликолиза. , альдегид 3-фосфоглицерина окисляется благодаря окисленному НАД (НАД +), который действует как акцептор ионов водорода Н +. Затем НАД восстанавливается до НАДН (H +). На этом этапе, если мы хотим, чтобы энергия продолжала вырабатываться посредством гликолиза, мы должны позаботиться о регенерации окисленного НАД (НАД +), который в противном случае был бы быстро истощен до тех пор, пока не иссякнет. Когда доступность кислорода достаточна, повторное окисление восстановленного НАД возлагается на цикл Кребса (митохондриальное окислительное фосфорилирование) с потреблением кислорода, образованием воды и синтезом АТФ. Когда кислорода не хватает, пируват, который не входит в цикл Кребса, восстанавливается до молочной кислоты с помощью фермента лактатдегидрогеназа. В результате этой реакции (см. рисунок) восстанавливается НАД +, необходимый для дальнейшей реакции 3-фосфоглицеринового альдегида; затем может продолжаться гликолиз.

После образования при физиологическом pH молочная кислота имеет тенденцию почти полностью диссоциировать на два иона: лактат-ион и ион H + (в соответствии с реакцией, показанной на рисунке).

Поскольку само название напоминает нам кислоту, чрезмерное производство лактата и H + имеет тенденцию к снижению pH внутри клетки, что способствует (вместе со многими другими факторами) возникновению усталости.

Первый механизм, применяемый клетками для защиты от чрезмерного производства молочной кислоты, заключается в ее оттоке во внеклеточную среду и кровь. Неудивительно, что в нормальных условиях концентрация лактата в крови составляет 1-2 ммоль / л, тогда как при особо интенсивных физических нагрузках она повышается до более 20 ммоль / л.

Утилизация молочной кислоты

Хотя при высоких концентрациях молочная кислота является особенно токсичным продуктом, который как таковой необходимо обязательно утилизировать, он не может и не должен считаться отходами. Действительно, будучи произведенным, молочная кислота может:

• могут быть захвачены и использованы некоторыми тканями для энергетических целей, как, например, в сердце (которое предпочитает использовать лактат, а не глюкозу), но также и на уровне самих мышечных клеток (белые волокна лучше вырабатывают его, а красные при утилизации);
• использоваться для синтеза глюкозы / гликогена ex-novo (глюконеогенез, цикл Кори в печени).

В обоих случаях лактат должен прежде всего снова превратиться в пируват, снова с помощью фермента лактат-дегидрогеназы, с восстановлением NAD + до NADH (H +). На этом этапе пируват может быть полностью окислен в цикле Кребса или использоваться для глюконеогенеза.

Мы уже видели, как чрезмерный синтез молочной кислоты нарушает метаболизм клетки, которая высвобождает ее извне через специфические мембранные транспортеры (MCT). В дополнение к различным защитным механизмам, которые мы вскоре увидим, априори существует дополнительный контроль, который предотвращает чрезмерное накопление лактата во внутриклеточной среде.Падение pH (кислая среда) - из-за накопления ионов водорода H +, возникающих в результате диссоциации молочной кислоты - ингибирует фермент фосфофруктокиназу, который вмешивается в третью стадию гликолиза определение его скорости. Следовательно, чрезмерное падение pH вызывает замедление гликолиза, снижая скорость синтеза молочной кислоты (отрицательная обратная связь).

Однако с чрезмерным снижением внутриклеточного pH также борются буферные системы, среди которых наиболее важной является система бикарбонат / углекислота, усиленная респираторной активностью за счет удаления CO2:

Как показано на рисунке, интенсивная дыхательная активность, возникающая во время интенсивных физических упражнений, снижает концентрацию CO2 и углекислоты в крови, сдерживая поступление H +, образующегося при диссоциации молочной кислоты.

На изображении выше показано временное течение лактата в крови (лактатемия) во время фазы восстановления после интенсивных усилий по введению молочной кислоты. Как ясно показано на графике, обученный субъект может избавляться от молочной кислоты за более короткое время, чем сидячий. Еще одна важная вещь, которую следует подчеркнуть, это то, что самое большее в течение часа уровни температуры молока возвращаются к нормальным условиям. базальный; поэтому неправильно приписывать накоплению молочной кислоты болезненность мышц, которая сопровождает дни после особенно интенсивной тренировки.

Чтобы облегчить выведение молочной кислоты после максимальных усилий, спортсмен должен следить за выполнением с фазой заминки в легком темпе, продолжающейся 15-20 минут.