Mlečna kislina (C 3 H 6 O 3 ) je snov, ki jo telo proizvaja med normalno telesno presnovo. Ta sinteza postane še posebej intenzivna v pogojih pomanjkanja kisika, to je, ko presnovno povpraševanje tega plina presega razpoložljivost; to je značilnost stičišča napornih telesnih vaj, pa tudi določenih patoloških stanj, kot so tista, ki so posledica obstrukcije dihalnih poti.
Biokemične osnove
Naj na kratko spomnimo, da je mlečna kislina proizvedena iz piruvata, ki je končni produkt glikolize (citoplazemski proces, ki povzroči razgradnjo glukoze v dveh molekulah piruvične kisline ali piruvata). V šestem od desetih stopenj glikolize se 3-fosfoglicerični aldehid oksidira zaradi oksidiranega NAD (NAD +), ki deluje kot akceptor H + vodika. NAD nato reduciramo na NADH (H +). Na tej točki, če želimo, da se energija še naprej generira skozi glikolizo, moramo poskrbeti za regeneracijo oksidiranega NAD (NAD +), ki bi se sicer hitro izčrpal, dokler ne bo izčrpan. Ko zadostuje razpoložljivost kisika, je reoksidacija reduciranega NAD zaupana Krebsovemu ciklu (mitohondrijska oksidativna fosforilacija) s porabo kisika, tvorbo vode in sintezo ATP. Ko je kisik pomanjkljiv, se encim laktat dehidrogenaza v piruvat, ki ne vstopi v krebsov cikel, reducira na mlečno kislino. Iz te reakcije (glej sliko) je obnovljena NAD +, potrebna za nadaljnjo reakcijo 3-fosfogliceričnega aldehida; glikoliza se lahko nadaljuje.
Ko je mlečna kislina proizvedena pri fiziološkem pH, se skoraj popolnoma izloči v dveh ionih: laktatnem ionu in ionu H + (glede na reakcijo, prikazano na sliki).
Ker, kot pove že ime, nastaja kislina, prekomerna proizvodnja laktata in H + skuša znižati pH v celici, kar prispeva (skupaj z mnogimi drugimi dejavniki) nastopu utrujenosti.
Prvi mehanizem, ki ga celice izvajajo za obrambo pred prekomerno proizvodnjo mlečne kisline, je njegov izliv proti zunajceličnemu okolju in krvi. Ni presenetljivo, da je v normalnih pogojih koncentracija laktata v krvi enaka 1-2 mmol / L, medtem ko se med posebej intenzivnimi vajami dvigne na več kot 20 mmol / L.
Odstranjevanje mlečne kisline
Čeprav je mlečna kislina v visokih koncentracijah posebno strupen proizvod, ki ga je treba kot tako nujno odstraniti, se ne more in ne sme obravnavati kot odpadek. Ko je mlečna kislina proizvedena, lahko:
- nekatera tkiva pobirajo in uporabljajo za energetske namene, kot se na primer dogaja v srcu (ki raje uporablja laktat kot glukozo), pa tudi na ravni istih mišičnih celic (belja vlakna so boljša pri izdelavi in rdeča) ;
- uporabiti za novo sintezo glukoze / glikogena (glukoneogeneza, Cori cikel v jetrih).
V obeh primerih je treba laktat najprej pretvoriti nazaj v piruvat, ponovno z encimom laktat dehidrogenaze, z zmanjšanjem NAD + na NADH (H +). Na tej točki lahko piruvat popolnoma oksidiramo v Krebsovem ciklu ali uporabimo za glukoneogenezo.
Videli smo že, kako pretirana sinteza mlečne kisline moti metabolizem celice, kar omogoča, da se sprošča zunaj prek specifičnih membranskih transporterjev (MCT). Poleg različnih obrambnih mehanizmov, ki jih bomo v kratkem videli, obstaja še a priori nadaljnja kontrola, ki preprečuje prekomerno kopičenje laktata v znotrajceličnem okolju. Padec pH (kislinsko okolje) - zaradi kopičenja H + hidrogenov, ki izhaja iz disociacije mlečne kisline - dejansko zavira encim fosfofrutkokinazo, ki intervenira v tretji fazi glikolize in določa njeno hitrost. Posledično prekomerno znižanje pH povzroči upočasnitev glikolize in zmanjša hitrost sinteze mlečne kisline (negativna povratna informacija).
Prekomerno znižanje intracelularnega pH pa poteka tudi s pufrskimi sistemi, med katerimi je najpomembnejši biarbonat / karbonska kislina, ki jo okrepi dihalna aktivnost z izločanjem CO2:
Kot je prikazano na sliki, intenzivna dihalna aktivnost, ki se pojavi med intenzivno vadbo, zmanjša koncentracijo CO2 in ogljikove kisline v krvi, kar blokira sproščanje H + produkta z disociacijo mlečne kisline.
Na zgornji sliki je prikazan časovni potek krvnega laktata (lattatemia) med fazo okrevanja po intenzivnem naporu mlečne kisline. Kot je jasno razvidno iz grafa, je usposobljen subjekt sposoben odstraniti mlečno kislino v krajšem času kot sedeči. Druga pomembna stvar, ki jo je treba upoštevati, je, da se v največ eni uri ravni nivoja latemije vrnejo k osnovnim pogojem; zato je napačno pripisati kopičenju mlečne kisline mišično bolečino, ki spremlja dneve po posebej intenzivnem treningu.
Za lažje odstranjevanje mlečne kisline po maksimalnem naporu bo tekmovalec poskrbel za uspešnost, ki ji bo sledila faza upočasnjene regeneracije, ki traja 15-20 minut.
