Млечната киселина (C 3 H 6 O 3 ) е вещество, произвеждано от тялото по време на нормалния метаболизъм на тялото. Този синтез става особено силен в условията на недостиг на кислород, т.е. когато метаболитното търсене на този газ надвишава наличността; тя е характерна черта на напрегнатите физически упражнения, но също така и на определени патологични състояния, като тези, които са резултат от обструкция на дихателните пътища.
Биохимични основи
Нека накратко напомним, че млечната киселина се произвежда от пируват, който е крайният продукт на гликолизата (цитоплазмен процес, който осъществява разграждането на глюкозата в две молекули пирувинова киселина или пируват). В шестата от десетте етапа на гликолиза, 3-фосфоглицериновият алдехид се окислява благодарение на окисления NAD (NAD +), който действа като H + акцептор за хидрогениране. След това NAD се редуцира до NADH (H +). В този момент, ако искаме енергията да продължи да се генерира чрез гликолиза, трябва да се притесняваме за регенериране на окисления NAD (NAD +), който иначе би бил бързо изчерпан, докато не се изчерпи. Когато достатъчността на кислорода е достатъчна, реоксидирането на редуцирания NAD е поверено на цикъла на Кребс (митохондриално окислително фосфорилиране), с консумация на кислород, образуване на вода и синтез на АТФ. Когато кислородът е оскъден, пируватът, който не влиза в цикъла на кребса, се редуцира до млечна киселина от ензима лактат дехидрогеназа. От тази реакция (виж фигурата) се възстановява NAD +, необходим за по-нататъшната реакция на 3-фосфоглицериден алдехид; След това гликолизата може да продължи.
Веднъж произведена, при физиологично рН, млечната киселина има тенденция да се дисоциира почти изцяло на два йона: лактатния йон и йон на Н + (според реакцията, показана на фигурата).
Тъй като, както самото име ни напомня, на киселина, прекомерното производство на лактат и H + има тенденция да понижи рН вътре в клетката, като допринася (заедно с много други фактори) към началото на умората.
Първият механизъм, прилаган от клетките за защита срещу прекомерното производство на млечна киселина, се състои в изтичането му към извънклетъчната среда и кръвта. Не случайно при нормални условия концентрацията на лактат в кръвта е 1-2 mmol / L, докато при особено интензивно упражнение тя се повишава до над 20 mmol / L.
Изхвърляне на млечна киселина
Въпреки високите концентрации, млечната киселина е особено токсичен продукт, който като такъв трябва задължително да се обезврежда, не може и не трябва да се счита за отпадък. Всъщност, след като веднъж е произведена, млечната киселина може:
- да бъдат уловени и използвани от някои тъкани за енергийни цели, както се случва например в сърцето (което предпочита да се използва лактат, а не глюкоза), но също така и на нивото на същите мускулни клетки (белите влакна са по-добри в производството му, а червените - за изхвърляне) ;
- да се използва за новосъздадения синтез на глюкоза / гликоген (глюконеогенеза, Cori цикъл в черния дроб).
И в двата случая лактатът трябва първо да се превърне в пируват, отново с ензима лактат дехидрогеназа, с редукция на NAD + до NADH (H +). В този момент пируватът може напълно да се окисли в цикъла на Кребс или да се използва за глюконеогенеза.
Вече видяхме как прекомерният синтез на млечна киселина нарушава метаболизма на клетката, което осигурява освобождаването му отвън чрез специфични мембранни транспортери (МСТ). В допълнение към различни защитни механизми, които ще видим скоро, има допълнителен априори контрол, който предотвратява прекомерното натрупване на лактат в вътреклетъчната среда. Спадът на рН (кисела среда) - поради натрупването на Н + хидрогенати, произтичащ от дисоциацията на млечната киселина - всъщност инхибира ензима фосфоактокиназа, която се намесва в третия етап на гликолизата, определяща нейната скорост. Като следствие, прекомерното понижаване на рН води до забавяне на гликолизата, намалявайки скоростта на синтеза на млечна киселина (отрицателна обратна връзка).
Прекомерното намаляване на вътреклетъчното рН обаче се води и от буферни системи, сред които най-важното е бикарбонат / въглеродна киселина, стимулирана от дихателната активност с елиминиране на CO2:
Както е показано на фигурата, интензивната дихателна активност, която се проявява по време на интензивни физически упражнения, намалява концентрацията на СО2 и въглената киселина в кръвта, чрез буфериране на приема на Н + продукта чрез дисоциация на млечна киселина.
Изображението по-горе показва времевата прогресия на кръвния лактат (лактатемия) по време на фазата на възстановяване след интензивно усилие на млечна киселина. Както е ясно показано на графиката, обученият субект е в състояние да изхвърли млечната киселина за по-малко време от заседналия. Друго важно нещо, което трябва да се подчертае е, че в рамките на един час, най-много, нивата на Lattemia се връщат към изходните условия; следователно е погрешно да се приписва натрупването на млечна киселина мускулната болезненост, която съпътства дните след особено интензивно обучение.
За да се улесни изхвърлянето на млечна киселина след максимално усилие, спортистът ще се погрижи да следи изпълнението с бавна фаза на релаксация с продължителност 15-20 минути.
