Молочна кислота (C3H6O3) - це речовина, що виробляється організмом під час нормального метаболізму організму. Цей синтез стає особливо інтенсивним в умовах нестачі кисню, тобто коли метаболічна потреба цього газу перевищує доступність; він є характерним перехрестям «напружених фізичних вправ, але також і окремих патологічних станів, таких, як результат обструкція дихальних шляхів.
Біохімічна основа
Коротко нагадаємо, що «молочна кислота виробляється з пірувату, який представляє кінцевий продукт гліколізу (цитоплазматичний процес, що призводить до розпаду глюкози на дві молекули піровиноградної кислоти або пірувату). На шостій з десяти стадій гліколізу , "3-фосфогліцериновий альдегід окислюється завдяки окисленому НАД (НАД +), який діє як акцептор іонів водню Н +. Потім NAD зменшується до NADH (H +). На цьому етапі, якщо ми хочемо, щоб енергія продовжувала генеруватися шляхом гліколізу, ми повинні подбати про регенерацію окисленого НАД (НАД +), який в іншому випадку швидко виснажується, поки він не вичерпається. Коли достатня кількість кисню, повторне окислення відновленого НАД покладається на цикл Кребса (окисне фосфорилювання мітохондрій) із споживанням кисню, утворенням води та синтезом АТФ.При нестачі кисню фермент відновлює піруват, який не надходить у цикл Кребса, до молочної кислоти лактатдегідрогеназа В результаті цієї реакції (див. малюнок) відновлюється NAD +, необхідний для подальшої реакції 3-фосфогліцеринового альдегіду; потім можна продовжити гліколіз.
Після виробництва, при фізіологічному рН, молочна кислота має тенденцію майже повністю дисоціювати на два іони: іон лактату та іон Н + (відповідно до реакції, зображеної на малюнку).
Як нагадує сама назва, кислота, надмірне вироблення лактату та Н +, як правило, знижує рН всередині клітини, сприяючи (разом з багатьма іншими факторами) виникненню втоми.
Перший механізм, що реалізується клітинами для захисту від надмірного вироблення молочної кислоти, полягає у її відтоку до позаклітинного середовища та крові. Не дивно, що в нормальних умовах концентрація лактату в крові дорівнює 1-2 ммоль / л, тоді як під час особливо інтенсивних фізичних навантажень вона підвищується до 20 ммоль / л.
Утилізація молочної кислоти
Хоча у високих концентраціях молочна кислота є особливо токсичним продуктом, який, як такий, необхідно утилізувати, вона не може і не повинна вважатися відходом. Дійсно, після виробництва молочна кислота може:
- захоплюються і використовуються деякими тканинами в енергетичних цілях, як це відбувається, наприклад, у серці (яке вважає за краще використовувати лактат, а не глюкозу), але також на рівні самих м’язових клітин (білі волокна краще виробляють його і червоні при утилізації);
- використовувати для синтезу глюкози / глікогену ex-novo (глюконеогенез, цикл Кори в печінці).
В обох випадках лактат насамперед має бути перетворений у піруват, знову ж таки за допомогою ферменту лактатдегідрогенази, із зменшенням НАД + до НАДН (Н +). У цей момент піруват може бути повністю окислений у циклі Кребса або використаний для глюконеогенезу.
Ми вже бачили, як надмірний синтез молочної кислоти порушує метаболізм клітини, що вивільняє її зовні через специфічні мембранні транспортери (МСТ). Окрім різних механізмів захисту, які ми побачимо незабаром, апріорі існує ще один контроль, який запобігає надмірному накопиченню лактату у внутрішньоклітинному середовищі.Падіння рН (кисле середовище) - через накопичення іонів водню Н +, що випливають із дисоціації молочної кислоти, - пригнічує фермент фосфофруктокіназу, який втручається на третій стадії гліколізу визначення його швидкості. Отже, надмірне зниження рН викликає уповільнення гліколізу, зменшуючи швидкість синтезу молочної кислоти (негативний зворотний зв'язок).
Однак із надмірним зниженням внутрішньоклітинного рН також борються буферні системи, серед яких найважливішою є бікарбонатна / вугільна кислота, посилена дихальною діяльністю з усуненням CO2:
Як показано на малюнку, інтенсивна дихальна діяльність, що виникає під час інтенсивних фізичних навантажень, знижує концентрацію CO2 та вугільної кислоти в крові, буферизуючи надходження H +, що утворюється при дисоціації молочної кислоти.
На зображенні вище показано часовий хід лактату крові (лактатемія) на етапі відновлення після інтенсивних зусиль лактациду. Як чітко видно з діаграми, підготовлений суб'єкт може позбутися молочної кислоти за коротший час, ніж сидячий. Інше важливе, що слід підкреслити, це те, що протягом години максимум температури молока повертаються до нормальних умов. базальна; тому неправильно приписувати накопиченню молочної кислоти м’язову біль, що супроводжує дні після особливо інтенсивного тренування.
Щоб полегшити виведення молочної кислоти після максимальних зусиль, спортсмен подбає про те, щоб стежити за виконанням із фазою охолодження в легкому темпі тривалістю 15-20 хвилин.
