Как молочная кислота образуется в мышцах: Nothing found for Molochnaya Kislota Laktat Pri Bege %23I

Содержание

Молочная кислота в мышцах: что это такое, как влияет на организм

Молочная кислота в мышцах: что это такое, как влияет на организм: Unsplash

После физических нагрузок многие жалуются на боль в мышцах, объясняя это выделением молочной кислоты. Но в медицине считается, что молочная кислота — источник энергии, а не причина болевых ощущений. Откуда берется это вещество в организме и какое на самом деле влияние на него оказывает?

Что такое молочная кислота?

Молочная кислота (лактат) — это органическая кислота, которая образуется при ферментации определенных продуктов, как объясняет журнал WebMD. В организме человека она появляется в процессе окисления глюкозы и становится конечным продуктом гликолиза (распада глюкозы).

Организм использует молочную кислоту в качестве посредника при углеводном обмене. Углеводы усваиваются и циркулируют из кишечника в печень в основном в форме глюкозы. Часть углеводов обходит печень стороной и попадает прямо в кровоток. С кровью они достигают мышц и там преобразуются в молочную кислоту. Затем лактат поступает обратно в кровь и попадает в печень, где превращается в гликоген (резерв углеводов в виде полисахарида). Таким образом организм получает энергию из молочной кислоты, а не напрямую из глюкозы, которая содержится в крови.

Что такое молочная кислота: Unsplash

Почему образуется молочная кислота в мышцах? Синтез молочной кислоты происходит, потому что в мышечных волокнах находятся молекулы гликогена. Когда тело человека нуждается в дополнительной энергии, начинается процесс окисления гликогена в мышцах. Организм не сразу может задействовать жировые отложения как источник энергии и сначала использует накопленную в тканях глюкозу. Таким образом, молочная кислота служит промежуточным этапом «питания».

Какие симптомы молочной кислоты в мышцах? К симптомам повышенного содержания молочной кислоты в мышцах относится:

  • боль и жжение в мышцах;
  • дискомфорт во время движения;
  • болезненные ощущения при повышении нагрузки;
  • слабость;
  • повышенная температура.

Эти симптомы могут проявляться несколько дней, пока уровень лактата в организме не придет в норму. Боль возникает во время восстановления поврежденных мышц. Специалист по физиологии мышц Симеон П. Кернс пишет, что в 2000-х годах было доказано, что негативное воздействие лактата на мышечные волокна незначительное и на физическую работоспособность он не влияет.

После активной тренировки возможны повреждения мембран мышечных клеток. Само по себе это повреждение безболезненно, однако из поврежденной клетки выходит жидкость, что приводит к отеку мышцы. Нервные окончания становятся более чувствительными, поэтому 2–3 дня могут сохраняться болезненные ощущения. Регулярные тренировки сводят к минимуму риск таких повреждений, а значит и боли.

Почему образуется молочная кислота в мышцах: Pixabay

Чтобы быстрее восстановиться после активной тренировки, профессиональные спортсмены делают не только разминку, но и заминку. Это помогает сократить период восстановления мышечных волокон. Также рекомендуют принимать контрастный душ и посещать баню. Перед тренировкой желательно съесть быстроуглеводный продукт (банан, шоколад), а после нагрузки лучше употреблять белковую пищу.

Польза и вред молочной кислоты, как ее вывести

В организме молочная кислота — это прежде всего источник энергии. Ее главный плюс для организма в том, что в случае необходимости всегда можно получить дополнительную энергию быстро, не дожидаясь липолиза. Вещество снижает усталость в мышцах и позволяет продлить тренировку.

Вред лактата проявляется лишь в том случае, если в организме его слишком много и вещество не удается вовремя нейтрализовать. Оно в избытке скапливается в мышцах, что может привести к таким последствиям:

  • прекращение синтеза белка;
  • замедление выработки инсулина;
  • нехватка энергии;
  • недостаток креатина;
  • повышенная выработка гормона кортизола.

Чтобы избежать риска подобных нарушений, нужно помочь организму справиться с избытком лактата. Как вывести молочную кислоту из мышц? Это можно сделать такими способами:

  1. Делайте растяжку после тренировки. Пять минут занятий на растяжение мышц, которые были задействованы в тренировке, улучшают кровоток и способствуют выведению лактата из мышечных волокон.
  2. Употребляйте больше углеводов. Профессиональные спортсмены придерживаются высокоуглеводной диеты, поскольку многие виды спорта истощают запасы гликогена.
  3. Чередуйте активность во время тренировок. Не стоит всю тренировку работать на пределе возможностей. После выполнения упражнений давайте организму несколько секунд отдыха. Лучшие спортсмены мира сохраняют свою конкурентоспособность благодаря интервальным тренировкам. Интенсивные упражнения создают большую нагрузку на лактат, и организм адаптируется, наращивая митохондрии, чтобы быстро очистить молочную кислоту, как объясняет Миранда Хитти со слов профессора Джорджа Брукса.
  4. Чередуйте дни тренировок с отдыхом. Организм должен отдыхать и восстанавливаться, иначе молочная кислота будет все время скапливаться в мышцах.
  5. Примите горячую ванну. Достаточно 10 минут полежать в горячей воде, чтобы кровообращение ускорилось и активизировался метаболизм. В воду можно добавить эфирные масла или морскую соль для расслабления.
  6. Пейте больше воды. Обильное питье ускоряет обмен веществ, выводит из организма токсины.
Польза и вред молочной кислоты: Unsplash

Как снять боль от молочной кислоты в мышцах? Если уровень лактата уже достиг высокого уровня и боль не дает покоя, используйте согревающие кремы и мази. Они улучшают кровообращение и способствуют ускорению метаболизма. С этими средствами хорошо сделать массаж.

Сегодня доказано, что молочная кислота — это источник энергии, который спасает спортсменов от истощения, а не вызывает в мышцах дискомфорт. Жжение и боль вызывают повреждение мышечных волокон. Зная это, сможете составить правильный план тренировок и питания, который позволит поддерживать оптимальный уровень молочной кислоты в организме. Если же самостоятельно привести в норму уровень лактата не получается, обратитесь за консультацией к врачу.

Внимание! Материал носит лишь ознакомительный характер. Не следует прибегать к описанным в нем методам лечения без предварительной консультации с врачом.

Источники:

  1. Mederic M. Hall. Lactate: Friend or Foe // PubMed. — 2016. — Режим доступа: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26972271/
  2. Miranda Hitti. Lactic Acid Gets an Image Makeover // WebMD. — 2006. — Режим доступа: https://www.webmd.com/fitness-exercise/news/20060421/lactic-acid-gets-image-makeover
  3. Simeon P. Cairns. Lactic acid and exercise performance : culprit or friend? // PubMed. — 2006. — Режим доступа: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16573355/
  4. What to Know About Lactic Acid in Food // WebMD. — Режим доступа: https://www.webmd.com/diet/what-to-know-about-lactic-acid-food#1

Оригинал статьи: https://www.nur.kz/health/healthy-lifestyle/1802667-molocnaa-kislota-v-myscah-cto-eto-takoe-vred-i-polza-dla-organizma/

Молочная кислота в мышцах | Как ее вывести из организма?


2. Питание

Все хотят получить какой-либо результат от тренировок в спортзале: добиться рельефа, набрать массу, похудеть, подтянуть тело и т.д. Однако не все задумываются о питании. Если не соблюдать соотношение КБЖУ, то результата добиться очень сложно, можно даже сказать, что невозможно. Мы знаем, что белок отвечает за строение мышц и что чем больше мышц, тем лучше метаболизм. Содержится он в мясе, рыбе, твороге, бобовых, яйцах. Главное — соблюдать баланс, так как излишнее потребление белка может привести к нарушениям в работе кишечника и печени.

Жиры незаменимы в сбалансированном питании, они отвечают за здоровье кожи, волос, ногтей. Недостаточное их потребление может сказаться не только на вашей внешней красоте, но и на самочувствии (мышечная слабость, упадок сил).

Углеводы – самый главный источник энергии, при недостаточном количестве углеводов наблюдается упадок сил, а это сказывается на эффективности тренировок.

Таким образом, при несоблюдении правильного соотношения КБЖУ, вы не только не сможете добиться результата, но и можете навредить своему здоровью.


3. Питьевой режим

Следует потреблять достаточное количество воды. Человек состоит из воды на 70%. Большее количество воды находится в мышцах, из этого следует, что достаточное ее потребление положительно влияет на длительность и интенсивность нагрузок. Благодаря достаточному потреблению воды, кровь разжижается, улучшается ее циркуляция, что тоже помогает избавиться от боли. Для того, чтобы определить, сколько же нужно пить, можно воспользоваться формулой для женщин: вес тела надо умножить на 31. Вы получите объём воды в миллилитрах (к примеру, 65 кг х 31 = 2015 мл, то есть два литра в сутки). Мужчины вес тела умножают на 35. У вас получится необходимый объём воды в миллилитрах (например, 86 кг х на 35 = 3010 мл, то есть 3 литра в сутки). При высоких нагрузках или в жаркую погоду этот объём нужно увеличивать на 0,5-1л в сутки.


4. Сауны и горячие ванны

Для избавления от молочной кислоты можно также посещать сауну или принимать горячую ванну — это действенный способ от избавления от боли и жжения. Горячий душ сразу после тренировки помогает улучшить кровоток.


5. Массаж

У многих профессиональных спортсменов есть массажисты, так как восстановление без массажа у них длилось бы намного дольше. Массаж можно делать не только в салонах или фитнес-клубах, но и разминать мышцы самостоятельно.


6. Режим

Если тренироваться регулярно, то организм начинает лучше адаптироваться к нагрузкам. С течением времени молочная кислота утилизируется быстрее. У спортсменов, занимающихся профессионально, уровень концентрации намного меньше, чем у новичков.


Заключение 

Спорт должен стать неотъемлемой составляющей образа жизни здорового человека. Слушая свое тело и ориентируясь на свои ощущения в ходе тренировок, вы научитесь выбирать правильную интенсивность тренировок, вовремя обеспечивать мышцам отдых и правильно восстанавливаться после тренировок. Вышеприведенные советы помогут вам избежать болей после тренировки и ускорить прогресс. Будьте здоровы!

Молочная кислота — ваш друг, что бы ни говорил фитнес-тренер

Что такое молочная кислота и лактат

Нашему телу постоянно нужна энергия для работы органов и сокращения мышц. С пищей в организм поступают углеводы. В кишечнике они расщепляются до глюкозы, которая затем попадает в кровь и транспортируется в клетки организма, включая мышечные.

В цитоплазме клеток происходит гликолиз — окисление глюкозы до пирувата (пировиноградной кислоты) с образованием АТФ (аденозинтрифосфат, основное топливо организма). Затем за счёт фермента лактатдегидрогеназы пируват восстанавливается до молочной кислоты, которая тут же теряет ион водорода, может присоединить ионы натрия (Na+) или калия (K+) и превращается в соль молочной кислоты — лактат.

Формула молочной кислоты и лактата

Как видим, молочная кислота и лактат — это не одно и то же. Накапливается в мышцах, выводится и перерабатывается именно лактат. Поэтому говорить о молочной кислоте в мышцах некорректно.

До 1970 года лактат считался побочным продуктом, который возникает в работающих мышцах из-за недостатка кислорода. Однако исследования последних десятилетий опровергли это утверждение. Например, Мэтью Рогатски (Matthew J. Rogatzki) в 2015 году выяснил, что гликолиз всегда заканчивается образованием лактата.

Это же утверждает Джордж Брукс (George A. Brooks) из Калифорнийского университета, изучающий молочную кислоту более 30 лет. Накопление лактата показывает только баланс между его производством и устранением и не имеет отношения к аэробному или анаэробному метаболизму.

Лактат всегда формируется во время гликолиза вне зависимости от наличия или недостатка кислорода. Он производится даже в состоянии покоя.

Почему многие не любят молочную кислоту

Миф 1. Молочная кислота вызывает боль в мышцах

Этот миф давно уже опровергли, однако некоторые фитнес-тренеры до сих пор винят лактат в крепатуре, или отложенной боли в мышцах. На самом деле уровень лактата сильно снижается уже через несколько минут после прекращения нагрузки и полностью приходит в норму где-то через час после тренировки.

Таким образом, лактат никак не может вызывать боль в мышцах через 24–72 часа после тренировки. О том, какие механизмы заставляют ваши мышцы болеть после тренировки, можно почитать в этой статье.

Миф 2. Молочная кислота «закисляет» мышцы и вызывает их утомление

Существует распространённое мнение о том, что уровень лактата в крови влияет на работу мышц. Однако на самом деле в этом виноват не лактат, а ионы водорода, которые повышают кислотность тканей. Когда pH-баланс смещается в кислую сторону, наступает ацидоз. Существует немало исследований, доказывающих, что ацидоз негативно влияет на сокращение мышц.

В научной статье «Биохимия метаболического ацидоза, вызванного физическими упражнениями» Роберта Робергса (Robert A. Robergs) указано, что ионы водорода высвобождаются каждый раз, когда АТФ расщепляется до АДФ (аденозиндифосфат) и неорганического фосфата с выделением энергии.

Когда вы работаете со средней интенсивностью, ионы водорода используются митохондриями для окислительного фосфорилирования (восстановления АТФ из АДФ). Когда интенсивность упражнений и потребность организма в энергии возрастает, восстановление АТФ происходит в основном за счёт гликолитической и фосфагенной систем. Это вызывает увеличенное высвобождение протонов и, как следствие, ацидоз.

В таких условиях увеличивается производство лактата для защиты организма от накопления пирувата и поставки NAD+, необходимого для второй фазы гликолиза. Робергс предположил, что лактат помогает справиться с ацидозом, поскольку может переносить ионы водорода из клетки. Таким образом, без увеличенного производства лактата ацидоз и мышечная усталость наступили бы гораздо быстрее.

Лактат не виноват в том, что во время интенсивной нагрузки у вас устают мышцы. Усталость вызывает ацидоз — накопление ионов водорода и смещение pH организма в кислую сторону. Лактат, наоборот, помогает справиться с ацидозом.

Чем лактат полезен для здоровья и физической подготовки

Лактат является источником энергии

В 80–90-х годах Джоржд Брукс доказал, что лактат переходит из мышечных клеток в кровь и транспортируется в печень, где восстанавливается до глюкозы в цикле Кори. После этого глюкоза вновь транспортируется по крови в работающие мышцы и может использоваться для производства энергии и запасаться в виде гликогена.

Более того, даже мышцы могут использовать лактат в качестве топлива. В 1999 году Брукс обнаружил, что тренировки на выносливость снижают уровень лактата в крови, даже когда клетки продолжают производить его в том же количестве. В 2000 году он выяснил, что у выносливых атлетов увеличивается количество молекул-переносчиков лактата, которые быстро перемещают лактат из цитоплазмы клетки в митохондрии.

В дальнейших экспериментах учёные обнаружили внутри митохондрий не только белки-переносчики, но и лактатный энзим дегидрогеназу, которая запускает превращение лактата в энергию.

Учёные сделали вывод, что лактат переносится в митохондрии и сжигается там при участии кислорода для добычи энергии.

Лактат служит источником энергии для мышц. В печени он восстанавливается до глюкозы, которая затем снова используется мышцами или запасается в них в виде гликогена. Кроме того, лактат может сжигаться непосредственно в мышцах для производства энергии.

Лактат увеличивает выносливость

Лактат помогает увеличить потребление кислорода, что тоже положительно влияет на выносливость. Исследование 2006 года показало, что лактат, в отличие от глюкозы, увеличивает количество кислорода, потребляемого митохондриями, что позволяет им выработать больше энергии.

А в 2014 году выяснилось, что лактат снижает ответ на стресс и увеличивает производство генов, вовлечённых в создание новых митохондрий.

Лактат увеличивает количество потребляемого кислорода, так что ваше тело сможет дольше переносить нагрузки.

Лактат защищает мозг

Лактат предотвращает вызванную L-глутаматом эксайтотоксичность. Это патологическое состояние, при котором из-за чрезмерной активности нейронов повреждаются их митохондрии и мембраны и клетка гибнет. Эксайтотоксичность может стать причиной рассеянного склероза, инсульта, болезни Альцгеймера и других заболеваний, связанных с повреждением нервной ткани.

Исследование 2013 года доказало, что лактат регулирует активность нейронов, защищая мозг от эксайтотоксичности.

Кроме того, лактат обеспечивает мозгу альтернативный источник питания, когда глюкозы не хватает. В том же 2013 году учёные выяснили, что незначительное увеличение циркуляции лактата позволяет мозгу нормально функционировать в условиях гипогликемии.

Более того, исследование 2011 года показало, что глюкозы недостаточно для обеспечения энергии во время интенсивной активности синапсов, а лактат может быть эффективным источником энергии, который поддерживает и усиливает метаболизм мозга.

И, наконец, исследование 2014 года доказало, что лактат увеличивает количество норэпинефрина, нейротрансмиттера, который необходим для снабжения мозга кровью и концентрации внимания.

Лактат защищает мозг от эксайтотоксичности, служит источником энергии и улучшает концентрацию внимания.

Лактат способствует росту мышц

Лактат создаёт хорошие условия для роста мышц. Исследование 2015 года доказало, что добавка из кофеина и лактата увеличивает рост мышц даже во время тренировок низкой интенсивности, активируя стволовые клетки и анаболические сигналы: повышая экспрессию миогенина и фоллистатина.

Ещё 20 лет назад учёные обнаружили, что после введения лактата и физических упражнений (плавания) у самцов мышей увеличивается количество тестостерона в плазме крови. Кроме того, повышается количество лютеинизирующего гормона, который также способствует секреции тестостерона. И это, в свою очередь, положительно сказывается на росте мышц.

Лактат увеличивает секрецию гормонов, необходимых для роста мышц.

Как увеличить количество лактата

  1. Съешьте за час перед тренировкой что-нибудь богатое углеводами: сладкие фрукты, шоколад, злаки. Помните: лактат образуется при распаде глюкозы.
  2. Постарайтесь выложиться по полной. Например, попробуйте спринт или высокоинтенсивный интервальный тренинг (ВИИТ). Устраивайте такие тренировки два раза в неделю в дополнение к своим обычным нагрузкам, и постепенно ваше тело приучится вырабатывать больше лактата для увеличения выносливости, роста мышц и защиты мозга.

Молочная кислота — это… Что такое Молочная кислота?

Молочная кислота (лактат)

 — α-оксипропионовая (2-гидроксипропановая) кислота.

  • tпл 25—26 °C оптически активная + или — форма.
  • tпл 18 °C рацемическая форма.

Молочная кислота образуется при молочнокислом брожении сахаров, в частности в прокисшем молоке, при брожении вина и пива.

Была открыта шведским химиком Карлом Шееле в 1780 году.

В 1807 году Йенс Якоб Берцелиус выделил из мышц цинковую соль молочной кислоты.

Молочная кислота в организме человека и животных

Молочная кислота формируется при распаде глюкозы. Иногда называемая «кровяным сахаром», глюкоза является главным источником углеводов в нашем организме. Это основное топливо для мозга и нервной системы, так же как и для мышц во время физической нагрузки. Когда расщепляется глюкоза, клетки производят АТФ (аденозина трифосфат), который обеспечивает энергией большинство химических реакций в организме. Уровень АТФ определяет, как быстро и как долго наши мышцы смогут сокращаться при физической нагрузке.

Производство молочной кислоты не требует присутствия кислорода, поэтому этот процесс часто называют «анаэробным метаболизмом» (см. Анаэробная тренировка). Многие считают, что мышцы производят молочную кислоту, когда недополучают кислород из крови. Другими словами, вы находитесь в анаэробном состоянии.

Однако, учёные[1] утверждают, что молочная кислота образуется и в мышцах, получающих достаточно кислорода. Увеличение количества молочной кислоты в кровотоке свидетельствует лишь о том, что уровень её поступления превышает уровень удаления. Кислород не играет здесь существенной роли.

Зависимое от лактата производство АТФ очень незначительно, но имеет большую скорость. Это обстоятельство делает идеальным его использование в качестве топлива, когда нагрузка превышает 50 % от максимальной. При отдыхе и умеренной нагрузке организм предпочитает расщеплять жиры для получения энергии. При нагрузках в 50 % от максимума (порог интенсивности для большинства тренировочных программ) организм перестраивается на преимущественное потребление углеводов. Чем больше углеводов вы используете в качестве топлива, тем больше производство молочной кислоты.

Исследования показали, что у престарелых людей в головном мозге количество солей кислоты (лактатов) имеет повышенный уровень[2].

Регулятор обмена

Чтобы глюкоза могла проходить через клеточные мембраны, ей необходим инсулин. Молекула же молочной кислоты в два раза меньше молекулы глюкозы, и гормональная поддержка ей не нужна — она с лёгкостью сама проходит через клеточные мембраны.

Молочную кислоту можно обнаружить по следующим качественным реакциям:

  • Взаимодействие с n-оксидифенилом и серной кислотой:

При осторожном нагревании молочной кислоты с концентрированной серной кислотой она вначале образует уксусный альдегид и муравьиную кислоту; последняя немедленно разлагается:
CH3CH(OH)COOH → CH3CHO + HCOOH (→ H2O + CO)
Уксусный альдегид взаимодействует с n-оксидифенилом, причём, по-видимому, происходит конденсация в o-положении к OH-группе с образованием 1,1-ди(оксидифенил)этана:

В растворе серной кислоты медленно окисляется в фиолетовый продукт неизвестного состава. Поэтому, как и при обнаружении гликолевой кислоты с помощью 2,7-диоксинафталина, в данном случае происходит взаимодействие альдегида с фенолом, при котором концентрированная серная кислота действует как конденсирующий агент и окислитель. Такую же цветную реакцию дают α-оксимасляная и пировиноградная кислоты.
Выполнение реакции: В сухой пробирке нагревают в течение 2 минут на водяной бане при 85 °C каплю исследуемого раствора с 1 мл концентрированной серной кислоты. После этого охлаждают под краном до 28 °C, добавляют небольшое количество твёрдого n-оксидифенила и, перемешав несколько раз, дают постоять 10-30 минут. Фиолетовое окрашивание появляется постепенно и через некоторое время становится более глубоким. Открываемый минимум: 1,5·10−6 г молочной кислоты.

  • Взаимодействие с подкисленным серной кислотой раствором перманганата калия


Выполнение реакции: В пробирку прилить 1 мл молочной кислоты, а затем немного подкисленного серной кислотой раствора перманганата калия. Нагревать в течение 2 минут на слабом огне. Ощущается запах уксусной кислоты. С3Н6О3 + [O] = C3Н4O3 + H2O↑

Продуктом данной реакции может быть пировиноградная кислота С3Н4О3, которая тоже имеет запах уксусной кислоты.

С3Н6О3 + [O] = C3Н4O3 + H2O↑

Однако пировиноградная кислота при обычных условиях неустойчива и быстро окисляется до уксусной кислоты, поэтому реакция протекает согласно суммарному уравнению:

С3Н6О3 + 2[O] = CH3COOH↑ + CO2↑ + H2O↑

Применение и получение

В пищевой промышленности используется как консервант, пищевая добавка E270.

Получают молочную кислоту молочнокислым брожением глюкозы (ферментативная реакция):

C6H12O6 → 2CH3CH(OH)COOH + 21,8·104 Дж

См. также

Примечания

Ссылки

Молочная кислота

Молочная кислота


Молочная кислота (α-оксипропионовая кислота, 2-гидроксипропановая кислота) — формируется при распаде глюкозы. Иногда называемая «кровяным сахаром», глюкоза является главным источником углеводов в нашем организме. Это основное топливо для мозга и нервной системы, так же как и для мышц во время физической нагрузки. Когда расщепляется глюкоза, клетки производят АТФ (аденозина трифосфат), который обеспечивает энергией большинство химических реакций в организме. Уровень АТФ определяет, как быстро и как долго наши мышцы смогут сокращаться при физической нагрузке.

Производство молочной кислоты не требует присутствия кислорода, поэтому этот процесс часто называют «анаэробным метаболизмом» (см. Анаэробная тренировка). Многие считают, что мышцы производят молочную кислоту, когда недополучают кислород из крови. Другими словами, вы находитесь в анаэробном состоянии. Однако, учёные утверждают, что молочная кислота образуется и в мышцах, получающих достаточно кислорода. Увеличение количества молочной кислоты в кровотоке свидетельствует лишь о том, что уровень её поступления превышает уровень удаления. Кислород не играет здесь существенной роли.

Зависимое от лактата производство АТФ  очень незначительно, но имеет большую скорость. Это обстоятельство делает идеальным его использование в качестве топлива, когда нагрузка превышает 50 % от максимальной. При отдыхе и субмаксимальной (скорее умеренной, под субмаксимальной обычно понимают 90 % от максимума) нагрузке организм предпочитает расщеплять жиры для получения энергии. При нагрузках в 50 % от максимума (порог интенсивности для большинства тренировочных программ) организм перестраивается на преимущественное потребление углеводов. Чем больше углеводов вы используете в качестве топлива, тем больше производство молочной кислоты.  
Молочная кислота не является причиной боли и судорог в мышцах. Боль, появляющаяся в мышцах на следующий день после тренировки, вызвана повреждением мышечных волокон и их воспалением. Судороги же вызываются мышечными рецепторами, которые перевозбуждены утомлением мышц. Многие атлеты используют массаж, горячие ванны и другие методы расслабления для удаления молочной кислоты из мышечных волокон с целью избавления от боли и судорог. Хотя такие методы имеют свои полезные стороны, избавление от молочной кислоты не является одной из них. Лактат используется мышцами в качестве топлива как во время тренировок, так при восстановлении, а не остается в них подобно переработанному моторному маслу.

Заставьте молочную кислоту работать на вас.
Правильно составленная тренировочная программа, комбинирующая периоды высокоинтенсивных тренировок с тренировками на выносливость, может ускорить удаление молочной кислоты. К счастью, большинство тренировочных программ построены именно так. Ваш организм должен научиться быстро удалять лактат для последующих успешных выступлений на соревнованиях.

Уровень обмена молочной кислоты помогает вам бегать, плавать или ездить на велосипеде быстрее. Чтобы повысить способность организма использовать лактат в качестве горючего, необходимо увеличить уровень его содержания в мышцах во время тренировок. Тренировки с большим содержанием лактата в вашей системе стимулируют организм производить энзимы, ускоряющие его использование. Ряд исследований доказали важность содержания лактата в спортивных напитках. Атлеты учатся переносить это так называемое «жжение». Ученые называют это «привыканием». Винc Ломбарди (Vince Lombardi), бессмертный тренер команды «Greenbay Packers», однажды сказал: «Когда движение вызывает боль, боль вызывает движение». Будь он профессором физиологии, то его утверждение прозвучало бы так: «Когда уровень лактата в мышцах повышается, боль становится привычкой». Хорошо, что он был футбольным тренером.  


При высокоинтенсивном интервальном тренинге сердечно-сосудистая система адаптируется, усиливая поставку кислорода в мышечные и другие ткани. Следовательно, вам придется расщеплять меньшее количество углеводов для получения молочной кислоты. Кроме того, лучшая циркуляция крови помогает ускорить ее доставку в ткани и удаление из кровотока.
Тренировки на выносливость вызывают мышечную адаптацию, что также ускоряет удаление молочной кислоты. Занятия бегом, плаванием или велосипедным спортом вызывают наибольшее развитие микроциркуляции и функциональной мощности митохондрий клеток скелетных мышц. С увеличением этой способности возрастает использование жирных кислот в качестве источника энергии и, таким образом, снижается формирование лактата. При увеличении функциональной способности мышечных митохондрий удаление молочной кислоты из организма тоже происходит быстрее.

Питание тоже играет немаловажную роль. Интенсивный и жесткий тренинг истощает запасы гликогена в мышцах и печени. Поэтому всем спортсменам, работающим на выносливость, необходима богатая углеводами диета.

Углеводы обеспечивают скорейшее получение глюкозы, поэтому атлет прекрасно себя чувствует и имеет источник быстрого получения энергии. Более того, глюкоза способствует восполнению запасов гликогена во время восстановительного периода. Когда уровень глюкозы в крови и гликогена в мышцах восстановлен, глюкоза становится источником формирования лактата, помогающего восполнить запасы гликогена в печени.

Лактат (Молочная кислота, Lactate) — узнать цены на анализ и сдать в Москве

Метод определения Энзиматический (лактат в пируват).

Исследуемый материал Плазма крови (флюорид натрия)

Доступен выезд на дом

Онлайн-регистрация

Синонимы: Молочная кислота; соли молочной кислоты. 

Lactate; Lactic acid.

Краткая характеристика определяемого вещества Лактат  

Важный показатель кислотно-основного состояния организма, маркёр гипоперфузии тканей. 

Молочная кислота (лактат) – продукт анаэробного метаболизма глюкозы (гликолиза), в ходе которого она образуется из пирувата под действием лактатдегидрогеназы. При достаточном поступлении кислорода пируват подвергается метаболизму в митохондриях до воды и углекислоты. В анаэробных условиях, при недостаточном поступлении кислорода, пируват преобразуется в лактат. Основное количество молочной кислоты поступает в кровь из скелетных мышц, мозга и эритроцитов. 

Клиренс лактата (исчезновение его из крови) связан, главным образом, с метаболизмом его в печени и почках. Поглощение лактата печенью является насыщаемым процессом. 

Существует понятие «лактатного порога», при достижении которого плавный рост концентрации молочной кислоты при её повышенной продукции переходит в скачкообразный. 

Концентрация лактата при физической нагрузке коррелирует с развитием утомления. В патологии лактоацидоз (закисление крови вследствие накопления лактата) чаще всего наблюдается при уменьшении доставки кислорода к тканям (тип А), вследствие снижения кровотока (шок, сепсис) или снижения парциального давления кислорода (тяжёлые заболевания лёгких, задержка дыхания). Реже причиной лактоацидоза являются метаболические сдвиги, приводящие к увеличению продукции лактата (тип В) – например, повышенная мышечная активность (чрезмерная физическая нагрузка, эпилептический статус), опухоли (особенно лейкемии и лимфомы) или изменения метаболизма печени (алкогольная интоксикация). 

Лактатный ацидоз – один из вариантов метаболического ацидоза, который можно заподозрить при высоком анионном дефиците (разность между концентрацией натрия и суммарной концентрацией хлорида и бикарбонатов > 18 ммоль/л) и отсутствии других причин, таких как почечная недостаточность, приём салицилатов, отравление метанолом, злоупотребление этанолом, значительная кетонемия. 

С какой целью определяют уровень лактата в крови 

Один из показателей кислотно-основного состояния организма; маркер гипоперфузии тканей.  

Особенности аналита, которые могут повлиять на результат теста «Лактат» 

Лактат является метаболическим продуктом пропиленгликоля, входящего в состав растворителя для многих внутривенных препаратов. У пациентов со сниженной функцией почек при продолжительных инфузиях таких растворов может накапливаться повышенное количество лактата.

Что такое молочная кислота и как вывести её из мышц?

Рано или поздно все посетители тренажерных залов сталкиваются с понятием «молочная кислота». О ней обычно упоминают, когда говорят о чувстве жжения и боли в мышцах после выполнения подхода какого-либо упражнения на максимуме усилий.

Молочная кислота образуется во время анаэробной работы (без участия кислорода) вследствие распада глюкозы. Она вызывает понижение уровня PH в мышцах, что ощущается нами как чувство жжения.

Подробно о молочной кислоте

Разные источники по-разному относятся к молочной кислоте. Одни называют её исключительно побочным продуктом метаболизма и относятся крайне негативно, другие считают, что она способствует усвоению углеводов и является источником для производства гликогена и поэтому выполняет исключительно «благие» функции.

Как бы там ни было, но молочная кислота действительно вырабатывается во время силовых тренировок, и её избыток приносит определённый дискомфорт.

Почему ощущается жжение в мышцах во время тренировки

Нужно отметить, что молочная кислота присутствует в мышцах всегда, но за счёт небольшого количества её образования она очень быстро выводится из организма, и мы не ощущаем её воздействия. Но во время выполнения силовой тренировки, работа в мышцах происходит без участия кислорода и кровоток к работающей мышце замедляется. Параллельно с этим, организм интенсивно расщепляет глюкозу, для того чтобы обеспечить энергию для работы мышц. И получается, что образование молочной кислоты происходит быстрее, чем её выведение, она скапливается и вызывает неприятные болевые ощущения жжения.

Со временем организм адаптируется и приспосабливается к более быстрому выводу молочной кислоты, но если Вы предпочитаете тренинг «до отказа», то переизбыток молочной кислоты будете ощущать на себе постоянно.

Как быстро выводится молочная кислота

Основное количество молочной кислоты выводится в процессе отдыха между подходами, а остальное нейтрализуется в течение нескольких часов после тренировки. Для того чтобы ускорить процесс выведения, необходимо пить много жидкости — чистой питьевой воды или зелёного чая, который так же способствует выведению продуктов метаболизма.

Скорость метаболизма напрямую влияет как на процесс жиросжигания, так и набор мышечной массы. Как увеличить скорость обмена веществ можно прочитать в статье «Как разогнать метаболизм до предела?».

Так же положительно скажется на выведении молочной кислоты посещение сауны или принятие горячей ванны, если для этого нет медицинских противопоказаний.

На действие молочной кислоты обычно «сваливают» боли в мышцах, проявляющиеся на следующий день после тренировки, но это абсолютно не обоснованно. Мышцы болят потому, что во время тренировок происходят микроразрывы волокон и как результат — Вы ощущаете боль во время восстановления.

А чтобы получать больше полезной информации каждый день, подпишитесь на наш instagram.

Научный факт или научная фантастика? Накопление молочной кислоты вызывает мышечную усталость и болезненность

Любой, кто подвергал себя интенсивной тренировке, знаком с «чувством жжения» — ощущением усталости и боли, которое возникает, когда вы подвергаете свои мышцы многократному подъему тяжестей или бегу на короткие дистанции. все вон.

Это ощущение жжения связано с накоплением кислоты в мышцах во время интенсивных упражнений, и долгое время считалось, что молочная кислота является виновником этого накопления кислоты, известного как ацидоз.Молочная кислота является побочным продуктом анаэробного метаболизма, при котором организм вырабатывает энергию без использования кислорода.

С момента открытия молочной кислоты популярным мнением было то, что она отвечает за мышечную усталость, а также повреждение тканей, вызванное молочной кислотой после интенсивной тренировки. На самом деле, это объяснение было общепринятым даже в научном сообществе до 1970-х годов.

Но что говорит наука о том, действительно ли молочная кислота является виновником мышечной усталости и так называемой отсроченной болезненности мышц?

Что происходит во время анаэробных упражнений?

Когда организм подключается к анаэробному метаболизму, он использует накопленный в организме сахар, известный как гликоген, без потребности в кислороде.Одним из побочных продуктов сжигания гликогена — процесса, известного как гликолиз, — является молочная кислота.

Немецкий врач Отто Мейерхоф показал, используя лягушачьи лапки в герметичном сосуде, что молочная кислота образуется из мышечного гликогена в отсутствие кислорода. Это исследование в конечном итоге привело к тому, что он вместе с другим пионером в этой области, британским физиологом Арчибальдом Хиллом, получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1922 году. кислоты в мышцах, и что они перестали сокращаться после повторных стимуляций, что привело к теории о том, что молочная кислота была ответственна за мышечную усталость.Но более современные исследования показали, что их выводы применимы к отслоившейся мышце земноводных, но не к живым млекопитающим, включая человека.

Молочная кислота как топливо для мышц

Исследования также показали, что молочная кислота, также известная как лактат, на самом деле является важным источником топлива для мышц и что накопление лактата не препятствует способности скелетных мышц сокращаться.

Кроме того, в 1980-х годах было опровергнуто представление о том, что молочная кислота ответственна за отсроченную болезненность мышц, или DOMS.Исследования показывают, что болезненность является результатом каскада физиологических эффектов в ответ на микроскопическую травму, полученную во время интенсивных упражнений. Этот каскад включает воспаление в мышцах в ответ на микротравму.

Как и во многих областях науки, исследования молочной кислоты и ее связи с мышечной усталостью развивались в течение последнего столетия. И это указывает на то, что молочная кислота не является виновником, как когда-то считалось, когда дело доходит до мышечной усталости.

 

Молочная кислота не яд для спортсменов, а источник энергии — если вы знаете, как ее использовать — ScienceDaily

Согласно преданиям марафонцев и спортсменов-экстремалов, молочная кислота – это яд, продукт жизнедеятельности, который накапливается в организме. мышц и приводит к мышечной усталости, снижению работоспособности и боли.

Однако около 30 лет исследований в Калифорнийском университете в Беркли говорят о другом: молочная кислота может быть вашим другом.

Тренеры и спортсмены этого не осознают, говорит физиотерапевт Джордж Брукс, профессор интегративной биологии Калифорнийского университета в Беркли, но тренировки на выносливость учат организм эффективно использовать молочную кислоту в качестве источника топлива наравне с углеводами, хранящимися в мышечной ткани, и сахар в крови. Эффективное использование молочной кислоты, или лактата, не только предотвращает накопление лактата, но и вытягивает больше энергии из топлива организма.

В статье для Американского журнала физиологии — эндокринологии и метаболизма, опубликованной в Интернете в январе, Брукс и его коллеги Такеши Хашимото и Раджа Хуссейн из Лаборатории физиологии упражнений Калифорнийского университета в Беркли добавляют один из последних кусочков головоломки к истории с лактатом, а также связывают впервые два метаболических цикла — аэробный метаболизм на основе кислорода и анаэробный метаболизм без кислорода — ранее считались отдельными.

«Это фундаментальное изменение в том, как люди думают о метаболизме», — сказал Брукс.«Это показывает нам, как лактат является связующим звеном между окислительным и гликолитическим, или анаэробным, метаболизмом».

Он и его коллеги из Калифорнийского университета в Беркли обнаружили, что мышечные клетки анаэробно используют углеводы для получения энергии, производя лактат в качестве побочного продукта, но затем сжигают лактат с кислородом, чтобы создать гораздо больше энергии. Первый процесс, называемый гликолитическим путем, доминирует при нормальных нагрузках, и лактат просачивается из мышечных клеток в кровь, чтобы использоваться в другом месте. Однако во время интенсивных упражнений второй ускоряется, чтобы окислительно удалить быстро накапливающийся лактат и создать больше энергии.

Тренировка помогает людям избавиться от молочной кислоты до того, как она накопится до такой степени, что вызовет мышечную усталость, а на клеточном уровне, по словам Брукса, тренировка означает рост митохондрий в мышечных клетках. Митохондрии, которые часто называют электростанцией клетки, — это место, где лактат сжигается для получения энергии.

«Лучшие спортсмены мира сохраняют конкурентоспособность благодаря интервальным тренировкам», — сказал Брукс, имея в виду повторяющиеся короткие, но интенсивные упражнения.«Интенсивные упражнения генерируют большое количество лактата, и организм адаптируется, создавая митохондрии для быстрого выведения молочной кислоты. Если вы используете ее, она не накапливается».

Для движения мышцам нужна энергия в виде АТФ, аденозинтрифосфата. Большинство людей думают, что глюкоза, сахар, обеспечивает эту энергию, но во время интенсивных упражнений ее слишком мало и она слишком медленная в качестве источника энергии, заставляя мышцы полагаться на гликоген, углевод, хранящийся внутри мышечных клеток. Для обоих видов топлива основные химические реакции с образованием АТФ и лактата включают гликолитический путь, часто называемый анаэробным метаболизмом, поскольку кислород не требуется.Считалось, что этот путь отделен от кислородного окислительного пути, иногда называемого аэробным метаболизмом, используемого для сжигания лактата и других видов топлива в тканях организма.

Эксперименты с мертвыми лягушками в 1920-х годах показали, что накопление лактата в конечном итоге приводит к тому, что мышцы перестают работать. Но Брукс в 1980-х и 90-х годах показал, что у живых дышащих животных лактат выходит из мышечных клеток в кровь и перемещается в различные органы, включая печень, где он сжигается с кислородом для производства АТФ.Брукс обнаружил, что сердце даже предпочитает лактат в качестве топлива.

Однако Брукс всегда подозревал, что сама мышечная клетка может повторно использовать лактат, и в ходе экспериментов, проведенных за последние 10 лет, он обнаружил доказательства того, что лактат сжигается внутри митохондрий — взаимосвязанной сети трубок, напоминающей водопроводную систему, которая проходит через всю мышечную ткань. цитоплазма клетки.

В 1999 году, например, он показал, что тренировки на выносливость снижают уровень лактата в крови, даже если клетки продолжают вырабатывать такое же количество лактата.Это означало, что клетки каким-то образом адаптировались во время тренировки, чтобы производить меньше отходов. Он постулировал «внутриклеточный лактатный челнок», который переносит лактат из цитоплазмы, где вырабатывается лактат, через митохондриальную мембрану внутрь митохондрий, где лактат сжигается. В 2000 году он показал, что тренировки на выносливость увеличивают количество молекул-переносчиков лактата в митохондриях, очевидно, чтобы ускорить поглощение лактата из цитоплазмы в митохондрии для сжигания.

Новая статья и вторая статья, которая скоро появится, наконец, предоставляют прямые доказательства предполагаемой связи между молекулами-переносчиками — лактатным челноком — и ферментами, которые сжигают лактат. Фактически, клеточная митохондриальная сеть, или ретикулум, имеет комплекс белков, которые обеспечивают поглощение и окисление или сжигание молочной кислоты.

«Этот эксперимент является решающим, доказывающим, что лактат является связующим звеном между гликолитическим метаболизмом, который расщепляет углеводы, и окислительным метаболизмом, который использует кислород для расщепления различных видов топлива», — сказал Брукс.

Постдокторский исследователь Такеши Хашимото и штатный научный сотрудник Раджа Хуссьен установили это, пометив и продемонстрировав совместную локализацию трех критических частей лактатного пути: белка-переносчика лактата; фермент лактатдегидрогеназа, который катализирует первую стадию превращения лактата в энергию; и митохондриальная цитохромоксидаза, белковый комплекс, в котором используется кислород. Глядя на клетки скелетных мышц через конфокальный микроскоп, двое ученых увидели эти белки, сидящие вместе внутри митохондрий, прикрепленные к митохондриальной мембране, доказывая, что «внутриклеточный лактатный челнок» напрямую связан с ферментами в митохондриях, которые сжигают лактат с кислородом. .

«Наши результаты могут помочь спортсменам и тренерам разработать схемы тренировок, а также избежать перетренированности, которая может убить мышечные клетки», — сказал Брукс. «Спортсмены могут инстинктивно тренироваться, создавая митохондрии, но если вы никогда не знаете механизма, вы никогда не знаете, правильно ли то, что вы делаете. Эти открытия меняют фундаментальное представление об организации, функционировании и регуляции основных путей метаболизма. .»

Исследование Брукса поддерживается Национальным институтом здравоохранения.

15.3: Ферментация молочной кислоты — Химия LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  1. Молочнокислое брожение: мышечные клетки и йогурт
    1. Связаны ли барабанные палочки и спортивные результаты?
    2. Молочнокислое брожение
  2. Дополнительные ресурсы
  3. Авторы и авторство

Результаты обучения

  • Опишите молочнокислое брожение.
  • Опишите, как бактерии, в том числе те, которые мы используем для приготовления йогурта, вырабатывают АТФ в отсутствие кислорода.
  • Обсудите, как ваши мышцы продолжают работать на вас, даже когда ваша дыхательная и сердечно-сосудистая системы больше не могут поддерживать постоянную подачу кислорода.

Короткие рывки в беге на короткие дистанции поддерживаются ферментацией в мышечных клетках. Это производит достаточно АТФ, чтобы позволить эти короткие всплески повышенной активности.

Молочнокислое брожение: мышечные клетки и йогурт

На ужин из курицы или индейки вы предпочитаете светлое мясо или темное? Вы считаете себя спринтером или бегуном на длинные дистанции? В чем биологическая разница между светлым мясом и темным мясом? Или между двумя типами бегунов? Вы поверите, что это как-то связано с цветом мышц?

Рисунок \(\PageIndex{1}\) : Светлое мясо или темное? Спринт или выносливость? Мышечные клетки знают два пути образования АТФ — аэробное и анаэробное дыхание.

Барабанные палочки и спортивное мастерство связаны?

Цвет мышц отражает их специализацию для аэробного или анаэробного метаболизма. Хотя люди являются облигатными аэробами (организм, которому требуется кислород для клеточного дыхания), наши мышечные клетки не отказались от древних путей, которые позволяют им продолжать быстро производить АТФ, когда кислорода становится мало. Разница более заметна у кур и тетеревов (см. рисунок ниже), которые целый день стоят на ногах.В течение длительных периодов времени они осуществляют аэробное дыхание в своих «специализированных на выносливость» красных мышцах. Если вы знакомы с рябчиками, то знаете, что эти птицы с большой скоростью «вспыхивают» на короткие расстояния. Такой «спринтерский» полет зависит от анаэробного дыхания в белых клетках груди и мышц крыла, что позволяет быстро производить АТФ в условиях низкого содержания кислорода.

Рисунок \(\PageIndex{2}\) : Тетеревиные рябчики используют анаэробное дыхание (молочнокислое брожение) в мышцах крыльев и груди для быстрого увеличения скорости, чтобы убежать от хищников .

Ни одна человеческая мышца не бывает полностью красной или полностью белой, но есть вероятность, что если вы преуспеваете в спринте на короткие дистанции или в таком виде спорта, как поднятие тяжестей, у вас больше белых гликолитических волокон в мышцах ног, что обеспечивает анаэробное дыхание. Если вы бегаете марафоны, у вас, вероятно, больше красных окислительных волокон, осуществляющих аэробное дыхание.

Молочнокислое брожение

Возможно, вы не знали, что ваши мышечные клетки могут ферментироваться. Ферментация — это процесс производства АТФ в отсутствие кислорода только посредством гликолиза.Вспомним, что гликолиз расщепляет молекулу глюкозы на две молекулы пирувата, в результате чего образуется две молекулы АТФ и две молекулы НАДН. Молочнокислое брожение — это тип анаэробного дыхания, осуществляемого йогуртовыми бактериями ( Lactobacillus и другими) и вашими собственными мышечными клетками, когда вы работаете с ними интенсивно и быстро.+\) в процессе , позволяя гликолизу продолжать производить АТФ в условиях низкого содержания кислорода.+\), так что гликолиз может продолжать быстро производить больше АТФ. Каждый кружок представляет собой атом углерода.

Для бактерий Lactobacillus кислота, образующаяся в результате ферментации, убивает бактерии-конкуренты в пахте, йогурте и некоторых творогах. Преимущества распространяются и на людей, которым нравятся эти продукты (рис. \(\PageIndex{5}\)).

Рисунок \(\PageIndex{5}\) : Бактерии Lactobacillus используют тот же тип анаэробного дыхания, что и наши мышечные клетки.Молочная кислота снижает конкуренцию со стороны других бактерий и придает вкус йогурту.

Вы могли заметить этот тип брожения в собственных мышцах, потому что мышечная усталость и боль связаны с молочной кислотой. Молочная кислота накапливается в ваших мышечных клетках по мере ферментации во время напряженных упражнений. В это время ваша дыхательная и сердечно-сосудистая системы не могут транспортировать кислород к мышечным клеткам, особенно к клеткам ног, достаточно быстро, чтобы поддерживать аэробное дыхание.Чтобы обеспечить непрерывное производство некоторого количества АТФ, ваши мышечные клетки используют ферментацию молочной кислоты.

Авторы и авторство

  • Эллисон Сульт, доктор философии. (Кафедра химии, Университет Кентукки)

Молочная кислота: друг или враг?

Молочную кислоту обвиняют во всем, от боли в мышцах до мышечной усталости. Исследования не предполагают, что молочная кислота играет основную роль в мышечной усталости, но служит источником энергии для скелетных и сердечных мышц после ее преобразования в лактат.Фактически, лактат также может быть преобразован в глюкозу в печени. Производство молочной кислоты может быть вашим другом, а не врагом.

Хорошо известно, что расщепление глюкозы с образованием АТФ (аденозинтрифосфата), необходимого для получения энергии во время высокоинтенсивных упражнений, приводит к образованию молочной кислоты. Сильные кислоты генерируют положительно заряженные ионы водорода. Молочная кислота является относительно сильной кислотой и поэтому быстро разделяется на ион водорода и лактат в мышечных волокнах. Повышенный уровень ионов водорода приводит к тому, что мышцы становятся более кислотными.Это, в свою очередь, может стимулировать болевые рецепторы в мышцах 6 , вызывая дискомфорт и «жжение» при выполнении упражнений.

Давайте вернемся к биохимии 1 , прежде чем мы обсудим судьбу молочной кислоты. Расщепление глюкозы с образованием АТФ (гликолиз) для получения энергии дает пируват. Затем пируват может проникать в митохондрии, чтобы генерировать больше АТФ в аэробных условиях (аэробная энергетическая система). Это происходит в сердечных и медленно сокращающихся (тип I) мышечных волокнах, которые содержат большое количество митохондрий.Однако быстро сокращающиеся (тип IIb) мышечные волокна и эритроциты (эритроциты) содержат мало митохондрий или совсем не содержат их. Следовательно, пируват, образующийся при распаде глюкозы в этих клетках, превращается в лактат. По этой причине лактат вырабатывается даже в состоянии покоя.

Хорошая новость заключается в том, что некоторые клетки могут использовать лактат в качестве топлива 2 , включая сердечные и медленно сокращающиеся мышечные волокна. Лактат, вырабатываемый быстросокращающимися мышечными волокнами, может перемещаться к активным и неактивным медленносокращающимся волокнам или сердцу для использования в качестве топлива.Медленно сокращающиеся волокна могут превращать лактат обратно в пируват, который затем поступает в митохондрии, чтобы производить больше АТФ, используя аэробную систему. По этой причине уровень лактата в крови не повышается до тех пор, пока выработка лактата не превысит утилизацию. Кроме того, некоторое количество лактата снова превращается в глюкозу в печени и почках в ходе процесса, называемого глюконеогенезом.

Уровни лактата в крови можно измерить во время теста с максимальной физической нагрузкой. Интенсивность резкого повышения уровня лактата в крови называется лактатным порогом.Это происходит, когда лактат вырабатывается быстрее, чем потребляется. Чем выше у человека лактатный порог, тем более быстрый темп он может поддерживать, не производя большого количества лактата. Правильное сочетание выносливости и высокоинтенсивных тренировок повысит лактатный порог за счет увеличения количества и размера митохондрий в мышцах 4 . Это увеличивает способность организма использовать лактат в качестве топлива и буферизировать (нейтрализовывать) положительно заряженные ионы водорода, которые накапливаются во время гликолиза.

А как же мышечная усталость? Исследования 3 не показывают, что увеличение мышечной кислотности сильно влияет на выработку мышечной силы. Скорее, исследования предполагают, что накопление метаболитов, включая калий 5 и/или неорганический фосфат 7 в результате распада креатинфосфата (CP), играет важную роль в мышечной усталости во время высокоинтенсивных упражнений.

Хотя мы уже много лет знаем, что молочная кислота не вызывает отсроченной мышечной болезненности (DOMS), ученые продолжают изучать мышечную усталость во время упражнений высокой интенсивности, чтобы лучше определить конкретную причину.К настоящему времени вы должны быть уверены, что молочная кислота больше друг, чем враг. Чтобы узнать больше об оптимальном сочетании тренировок на выносливость и высокоинтенсивных интервальных тренировок для повышения лактатного порога с помощью тренировок с отягощениями или кардиотренировок, зарегистрируйтесь на курс интервальных тренировок The Cooper Institute.

Каталожные номера

1 Брукс, Г. А., Фэйи, Т. Д. и Болдуин, К. М. (2005). Физиология физических упражнений (4 -е изд.). Бостон, Массачусетс: Макгроу Хилл.

2 Брукс, Г.А. (2000). Внутри- и внеклеточные лактатные челноки. Медицина и наука в спорте и физических упражнениях. 32, 790-799.

3 Брутон, Дж. Д., Ланнергрен, Дж. и Вестерблад, Х. (1998). Влияние подкисления, вызванного CO 2 , на сопротивление усталости одиночных мышечных волокон мыши при 28 градусах C. Journal of Applied Physiology. 85(2), 478-483.

4 Дюбушо, Х., Баттерфилд, Г.Е., Вольфель, Э.Е., Бергман, Б.К., и Брукс, Г.А. (2000). Тренировка выносливости, экспрессия и физиология ЛДГ, MCTI и MCT4 в скелетных мышцах человека. Американский журнал эндокринологии Метаболизм. 278, E571-E579.

5 Нильсон, Дж. Дж., Мор, М., Кларсков, К., Кристенсен, М., Круструп, П., Джуэл, К., и др. (2003). Влияние высокоинтенсивных прерывистых тренировок на кинетику калия и производительность скелетных мышц человека. Журнал физиологии.554(3), 857-870. Получено 18 июля 2014 г. с http://jp.physoc.org/content/554/3/857.long

. 6 Робергс Р.А., Гиасванд Ф. и Паркер Д. (2004). Биохимия метаболического ацидоза, вызванного физической нагрузкой. Американский журнал физиологии: регуляторная, интегративная и сравнительная физиология. 287:R502-R516.

7 Вестерблад, Х., Аллен, Д.Г., и Ланнергрен, Дж. (2002). Мышечная усталость: молочная кислота или неорганический фосфат основная причина? Американское физиологическое общество .17, 17-21. Получено 18 июля 2014 г. с http://physiologyonline.physiology.org/content/17/1/17

Молочная кислота | Encyclopedia.com

ОБЗОР

Молочная кислота (LAK-tik AS-id) представляет собой бесцветную сиропообразную жидкость без запаха, которая существует в двух изомерных формах: D-молочная кислота и L-молочная кислота. Изомеры — это две или более формы химического соединения с одинаковой молекулярной формулой, но разными структурными формулами и разными химическими и физическими свойствами. Форма D вырабатывается в ходе метаболических реакций, протекающих в мышечной ткани, а форма L вырабатывается клетками дрожжей.Синтетическое производство молочной кислоты приводит к продукту, состоящему из равных количеств форм D и L, смеси, известной как рацемическая смесь.

ОСНОВНЫЕ ФАКТЫ

ДРУГИЕ НАЗВАНИЯ:

2-гидроксипропановая кислота; ±-гидроксипропановая кислота; Молоковая кислота

Формула:

CH 3 CH 3 CHOHCOOH

Элементы:

Углерод, водород, кислород

Тип соединения:

Карбоновая кислота (органические)

Состояние:

Жидкость

Молекулярная масса:

90.08 г/моль

ТОЧКА ПЛАВЛЕНИЯ:

16,8°C (62,2°F)

ТОЧКА КИПЕНИЯ:

Неприменимо; разлагается при нагревании

РАСТВОРИМОСТЬ:

Хорошо растворим в воде и этаноле; слабо растворим в эфире

Молочная кислота была впервые открыта в 1780 году шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле (1742–1786), который назвал свое открытие «молочной кислотой». Две изомерные формы кислоты были впервые идентифицированы в 1863 году немецким химиком Йоханнесом Вислиценусом (1835–1902), а соединение было впервые получено в промышленных масштабах в 1881 году американским химиком Чарльзом Э.Эйвери. Эйвери запатентовал свое изобретение в 1885 году и построил завод по производству молочной кислоты в Литтлтоне, штат Массачусетс.

Ежегодно в США производится около 30 миллионов килограммов (72 миллиона фунтов) молочной кислоты. Наиболее распространенным методом производства является ферментация глюкозы дрожжами.

КАК ЭТО ПРОИЗВОДИТСЯ

В мышечных клетках молочная кислота является продуктом анаэробного дыхания, процесса, при котором глюкоза окисляется в отсутствие кислорода для производства энергии, необходимой клеткам.Хотя некоторое количество молочной кислоты всегда вырабатывается в мышечных клетках в очень низких концентрациях, она имеет тенденцию накапливаться во время упражнений, когда клетки не получают достаточного количества кислорода для метаболизма кислорода нормальными путями. Молочная кислота, вырабатываемая во время физических упражнений, остается в организме лишь на короткое время, иногда менее чем за тридцать минут. Он метаболизируется в мышечных клетках, где он был произведен, что приводит к производству энергии, углекислого газа, воды и других продуктов.

Молочная кислота также вырабатывается дрожжами в процессе ферментации.Ферментация – это процесс, при котором дрожжевые клетки превращают глюкозу в спирт и углекислый газ. Клетки дрожжей используют для ферментации почти тот же фермент, что и мышечные клетки для анаэробного дыхания. Фермент мышечной клетки и фермент дрожжей различаются только ориентацией одной группы атомов, что приводит к образованию изомера D в одном случае и изомера L в другом.

Синтетический процесс производства молочной кислоты был впервые представлен в 1963 году. Этот процесс начинается с добавления цианистого водорода (HCN) к ацетальдегиду (этаналю; CH 3 CHO), что приводит к образованию лактонитрила (CH 3 CH 2 OCN).Затем лактонитрил гидролизуют с использованием сильной кислоты, такой как серная кислота, в качестве катализатора для получения молочной кислоты.

Интересные факты

  • На протяжении большей части столетия спортсмены и физиологи считали молочную кислоту основной причиной утомления во время высокоинтенсивных упражнений. Однако ученые выяснили, что молочная кислота на самом деле помогает предотвратить мышечную усталость. Мышечная болезненность, которая когда-то считалась вызванной молочной кислотой, вместо этого, скорее всего, является результатом повреждения мышечных клеток, вызванного чрезмерным использованием.
  • Молочная кислота на коже привлекает комаров.
  • Молочная кислота в организме существует в ионной форме, известной как лактат.

ОБЫЧНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ И ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ОПАСНОСТЬ

В США молочная кислота в основном используется в качестве пищевой добавки, где она действует как подкислитель и вкусовая добавка. Подкислитель — это соединение, которое создает кислую среду для пищевых продуктов, как в случае с йогуртом, пахтой, квашеной капустой, зелеными оливками, маринованными огурцами и другими кислыми продуктами.В качестве вкусовой добавки он придает еде и напиткам терпкий или острый вкус, а также действует как консервант, предотвращающий их порчу. Молочная кислота также имеет ряд важных промышленных применений, наиболее важным из которых является производство других органических химикатов, особенно этиллактата, акриловой кислоты, пропиленгликоля и полимера, известного как полиактид. Полиактид используется в производстве пластиковой пленки, волокна, упаковочного материала и наполнителей. Другие коммерческие и промышленные применения молочной кислоты включают:

  • В качестве протравы при крашении;
  • В качестве растворителя для красителей, не растворимых в воде;
  • Для обработки шкур животных при изготовлении кожаных изделий;
  • В качестве катализатора в производстве некоторых видов пластмасс; и
  • В качестве добавки в гальванические ванны.

Полезные слова

КАТАЛИЗАТОР
Материал, увеличивающий скорость химической реакции без каких-либо изменений в собственной химической структуре.
ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПОКРЫТИЕ
Добавление слоя никеля, серебра или золота на другой тип металла с помощью электрического тока.
ФЕРМЕНТАЦИЯ
Процесс, при котором дрожжи превращают глюкозу в спирт и углекислый газ.
ГИДРОЛИЗ
Процесс, при котором соединение реагирует с водой с образованием двух новых соединений.
ISOMER
Одна из двух или более форм химического соединения с одинаковой молекулярной формулой, но разными структурными формулами и разными химическими и физическими свойствами.
МЕТАБОЛИЗМ
Процесс, включающий все химические реакции, происходящие в клетках, в ходе которых жиры, углеводы и другие соединения расщепляются для получения энергии и соединений, необходимых для построения новых клеток и тканей.
МОРДАНТ
Вещество, используемое при окрашивании и печати, которое вступает в химическую реакцию как с красителем, так и с окрашиваемым материалом, помогая прочно удерживать краситель на материале.
СИНТЕЗ
Химическая реакция, в которой некоторый желаемый химический продукт производится из простых исходных химических веществ или реагентов.

Молочная кислота в нормальных концентрациях не представляет опасности для здоровья или безопасности людей или других животных. Однако одним из последствий для здоровья, связанных с молочной кислотой, является состояние, известное как подагра, тип артрита, который вызывает сильную боль в суставах. Подагра вызывается накоплением мочевой кислоты в крови. Поскольку молочная кислота блокирует выведение мочевой кислоты из организма, у людей с избыточным накоплением молочной кислоты, обычно вызванным высоким потреблением алкоголя, может развиться избыток кристаллов мочевой кислоты в крови и суставах, что приводит к подагре.

ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ

«Клеточное дыхание». SparkNotes. http://www.sparknotes.com/testprep/books/sat2/biology/chapter6section1.rhtml (по состоянию на 14 октября 2005 г.).

Дрейк, Джефф. «Лактатный шаттл — вопреки тому, что вы слышали, молочная кислота — ваш друг». Велоспорт (август 1992 г.): 36.

Фрил, Джоэл. «Все спортсмены: плохой рэп молочной кислоты». Электронные советы Ultrafit для спортсменов, занимающихся выносливостью. Октябрь 2004 г., Том. 7, № 10. http://www.ultrafit.com/newsletter/october04.html#Joe (по состоянию на 14 октября 2005 г.).

«Молочная кислота». Дж. Т. Бейкер. http://www.jtbaker.com/msds/englishhtml/l0522.htm (по состоянию на 14 октября 2005 г.).

Роджерс, Палмер, Джианн-Шин Чен и Мэри Джо Зидвик. Производство органических кислот и растворителей, часть I: уксусная, молочная, глюконовая, янтарная и полигидроксиалкановая кислоты . Раздел 2: Молочная кислота. Доступно в Интернете по адресу http://141.150.157.117:8080/prokPUB/chaphtm/306/04_00.htm (по состоянию на 14 октября 2005 г.).

Почему молочная кислота накапливается в наших мышцах, когда мы тренируемся?

Молочная кислота вырабатывается, когда мышцы не получают достаточного количества кислорода для выработки энергии за счет аэробного дыхания.Длительные периоды интенсивных упражнений могут привести к накоплению молочной кислоты из-за длительного дефицита кислорода в мышцах.

Индустрия здоровья и физических упражнений направлена ​​на получение максимальной отдачи от тренировок. Это включает в себя лучшие способы отдохнуть и позволить вашему телу оправиться от стресса, вызванного физическими упражнениями. Во многих блогах о физических упражнениях и фитнесе неизменно упоминается молочная кислота, ее накопление в мышцах и ее влияние на работоспособность.

Что такое молочная кислота и почему мы вырабатываем ее только во время физических упражнений?

Упражнения производят молочную кислоту в мышцах.(Фото: envato)


Рекомендуемое видео для вас:


Что такое молочная кислота?

Все сделано из химических веществ, ряда атомов, соединенных друг с другом для создания молекул. Молочная кислота представляет собой молекулу, состоящую из атомов углерода, водорода и кислорода, как и многие другие органические молекулы. Это кислота, а это означает, что она изменяет рН окружающей среды, отдавая протон (ион Н+) воде.

Бактерии и микробы, ферментирующие продукты, те самые, которые превращают сахар в спирт, также ответственны за образование молочной кислоты.Эти микробы ферментируются при недостатке кислорода, а это означает, что они являются анаэробными .

Эта ферментация позволяет микробам производить энергию. Они едят сахар, а затем в ходе ряда химических реакций (называемых метаболическими путями) этот сахар расщепляется для производства энергии. Это похоже на то, как сжигание дерева создает тепловую энергию, которую вы можете использовать для приготовления пищи (приготовление пищи можно рассматривать как работу, совершаемую огнем над едой).

Однако люди — и, соответственно, наши мышцы — не являются анаэробными микробами.Мы вдыхаем кислород и выдыхаем углекислый газ. В таком случае, как молочная кислота попадает в наши мышцы?

Как клетки (мышцы) производят энергию?

Для живых организмов энергия поступает в виде молекулы — АТФ. Обычно называемая энергетической валютой клетки, клетка химически тратит АТФ (разрывая химическую связь и высвобождая энергию) для выполнения работы, подобно тому, как вы тратите деньги на услугу.

Людям и аэробным организмам необходим кислород для производства АТФ.Когда организм имеет обильный и здоровый запас кислорода, мышцы (и другие клетки в организме) расщепляют глюкозу для производства энергии в процессе, называемом гликолизом (глико = глюкоза и лизис = расщепление). В процессе гликолиза образуется некоторое количество АТФ и молекула, называемая пируватом (pie-roo-vate).

Бег мужчин. (Фото: envato)

Тем не менее, клетка может получить гораздо больше АТФ, отправив молекулу пирувата в митохондрии. Митохондрии не зря называют электростанцией клетки; это эквивалент электростанции в городе.Одной из основных целей митохондрий в клетке является создание АТФ и поставка его в остальную часть клетки. Именно здесь, в митохондриях, кислород участвует в создании энергии.

Весь этот процесс, от гликолиза до химических реакций в митохондриях, называется клеточным дыханием; Вы можете прочитать больше об этом здесь!

Как мышцы вырабатывают энергию без кислорода?

Теперь, когда вы бежите (будь то на беговой дорожке или вдали от саблезубого тигра), вашим мышцам не хватает кислорода, чтобы поддерживать темп этой интенсивной деятельности слишком долго.Однако организму нужна энергия, поэтому мышечные клетки запускают запасной план на случай чрезвычайной ситуации – выработку молочной кислоты.

При нехватке кислорода линия производства энергии в митохондриях замедляется, и они не могут производить достаточное количество АТФ для подпитки переутомленных мышц.

Таким образом, клетка не посылает пируват в митохондрии, а превращает пируват в молочную кислоту. Это преобразование не создает АТФ напрямую, но позволяет продолжаться гликолизу, который генерирует АТФ.

Для тех, кому нужны подробности биохимии

Как превращение пирувата в молочную кислоту способствует продолжению гликолиза? Это происходит из-за химического вещества под названием НАД. В ходе нескольких химических реакций гликолиза НАД (никотинамидадениндинуклеотид) принимает электроны, превращаясь в НАДН. В присутствии кислорода этот НАДН попадет в митохондрии и поможет вырабатывать энергию. Однако с небольшим количеством кислорода НАДН мало что может сделать.

Как ферментация производит энергию в мышцах.(Фото: Lisawerner9/Wikimedia commons)

В то же время количество НАД, присутствующего в клетке, снижается. Без НАД клетка не может продолжать принимать электроны во время гликолиза, поэтому процесс останавливается. Однако реакция, которая превращает пируват в молочную кислоту, превращает НАДН в НАД, тем самым увеличивая концентрацию и позволяя гликолизу продолжать производить АТФ, который мышечная клетка может использовать для выполнения работы.

Почему во время тренировки в мышцах накапливается молочная кислота?

Когда вы тренируетесь в течение длительного времени, мышцы продолжают испытывать недостаток кислорода, поэтому они продолжают вырабатывать больше молочной кислоты.Эта быстрая и легкая форма энергии заставляет ваши мышцы накачиваться, но также приводит к накоплению молочной кислоты в мышцах.

Почему плохо накапливается молочная кислота в мышцах?

В клетках существует прекрасный баланс химических веществ, и нарушение химического баланса приводит к неправильной работе клеток (а в некоторых случаях и к их гибели). Молочная кислота — это кислота, которая может нарушать нормальный рН мышц. Теперь вы, наверное, догадались, к чему я клоню. Считалось, что это нарушение приводит к усталости мышечной ткани, а это означает, что молочная кислота нарушает нормальное функционирование ткани.

В отличие от этого, несколько исследований не обнаружили достаточно значительной связи между накоплением молочной кислоты и мышечной усталостью. Некоторые исследователи предположили, что ионы калия, выходящие из мышечных клеток, являются причиной мышечной усталости, в то время как другие предположили, что причиной боли были травмы, вызванные физическими упражнениями, и последующее воспаление.

Таким образом, до сих пор не выяснено, играет ли молочная кислота какую-либо роль в мышцах и насколько хорошо они функционируют!

Рекомендуемая литература

Действительно ли это вызывает боль в мышцах после тренировки? | Хьюстонский методист о здоровье

Независимо от того, с нетерпением ли вы ждете тренировки или нет, кажется, что все мы боимся чувствовать боль после нее.

Итак, естественно, «советы» и продукты для предотвращения боли в мышцах практически безграничны — от добавок, направленных на ускорение восстановления, до гелей, предназначенных для уменьшения болезненности, которую якобы вызывает молочная кислота?

«Почти каждый день меня спрашивают, вызывает ли накопление молочной кислоты боль в мышцах, — говорит доктор Корбин Хедт, физиотерапевт из Хьюстонской методистской школы. «Это то, что многие из нас выросли, слыша от тренеров или кого-то еще, поэтому люди хотят знать, как уменьшить это накопление, чтобы они вообще никогда не болели.Однако это неправда.»

Если у вас есть вопросы о боли в мышцах — от того, что на самом деле вызывает ее, до того, можно ли ее предотвратить — вы не одиноки.

К счастью, это то, что, по словам доктора Хедта, было подробно изучено . И это тема, о которой он мог говорить часами.

Какое отношение имеет молочная кислота к боли в мышцах?

Ваши мышцы нуждаются в энергии, чтобы двигаться, но то, как они вырабатывают энергию, может различаться в зависимости от типа тренировки, которую вы выполняете.

Во время аэробных упражнений, таких как ходьба, легкий бег или повседневная езда на велосипеде, ваши мышцы используют кислород для производства необходимой им энергии.

Во время энергичных упражнений, таких как бег на короткие дистанции, плиометрика, поднятие тяжестей и высокоинтенсивные интервальные тренировки (ВИИТ), ваши мышцы вырабатывают эту энергию анаэробно, то есть в отсутствие кислорода. Это происходит потому, что кислород не может добраться до мышц достаточно быстро, чтобы не отставать от количества энергии, необходимой мышце.

«Когда ваши мышцы вырабатывают энергию анаэробно, в качестве побочного продукта вырабатывается молочная кислота», — говорит доктор.Хедт. «Она накапливается в мышцах во время тренировки, и ваши мышцы могут быть переполнены ею к тому времени, когда вы заканчиваете напряженную тренировку, но обычно вся эта молочная кислота уходит примерно через час после нее».

Проще говоря, молочная кислота выводится задолго до того, как начинается болезненность мышц. А доктор Хедт добавляет, что связь между накоплением молочной кислоты во время упражнений и болезненностью мышц после упражнений почти полностью опровергнута.

«На самом деле накопление молочной кислоты после тяжелой тренировки может фактически сигнализировать о регенерации мышц, действуя как сигнал вашему телу о том, что ваши мышцы действительно усердно работали и нуждаются в восстановлении и восстановлении», — говорит доктор.Хетт добавляет. «Во всяком случае, вам нужно накопление молочной кислоты, потому что чем ее больше, тем больше ваше тело понимает, что область требует внимания».

Тогда почему мышцы болят?

«Болезненность мышц возникает из-за того, что мышцы и соединительная ткань вокруг них повреждаются во время упражнений», — объясняет доктор Хедт. «Это совершенно нормально, и не о чем беспокоиться. На самом деле, это необходимо для роста мышц, поскольку в процессе восстановления мышцы становятся сильнее.»

Это повреждение проявляется в виде крошечных микроразрывов, которые вызывают воспалительные реакции.

Так эту болезненность вы чувствуете после тяжелой тренировки? Это печальное последствие как этого повреждения, так и воспалительных процессов, необходимых для его заживления, а не накопление молочной кислоты.

Кроме того, отсроченный характер боли в мышцах является еще одним ударом по теории молочной кислоты.

«Болезненность мышц на самом деле не начинается сразу после напряженной тренировки или даже в тот же день, — говорит доктор.Хетт добавляет. «Обычно вы на самом деле не чувствуете боли примерно через 24–72 часа после тренировки. Вот почему это называется отсроченной мышечной болезненностью или DOMS».

Но ничто из этого не меняет нашего отношения к боли в мышцах. (Как уже упоминалось, мы ненавидим это.) Итак, когда дело доходит до предотвращения отсроченной боли в мышцах, что вы можете сделать?

«На самом деле нет единого мнения о том, как полностью предотвратить боль в мышцах», — говорит доктор Хедт. «Это просто то, через что нам нужно пройти, если цель состоит в том, чтобы усердно работать с мышцами и сделать их сильнее.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.