Kyselina mléčná (C 3 H 6 O 3 ) je látka produkovaná tělem během normálního metabolismu těla. Tato syntéza se stává zvláště intenzivní v podmínkách nedostatku kyslíku, to znamená, když metabolická potřeba tohoto plynu převyšuje dostupnost; je to spojitost charakteristická pro namáhavé tělesné cvičení, ale také pro jednotlivé patologické stavy, jako jsou ty, které vyplývají z obstrukce dýchacích cest.
Biochemické základy
Připomeňme si, že kyselina mléčná se vyrábí z pyruvátu, který je konečným produktem glykolýzy (cytoplazmatický proces, který produkuje degradaci glukózy ve dvou molekulách kyseliny pyrohroznové nebo pyruvátu). V šestém z deseti stupňů glykolýzy se 3-fosfoglycerový aldehyd oxiduje díky oxidovanému NAD (NAD +), který působí jako akceptor vodíku H +. NAD se pak redukuje na NADH (H +). V tomto bodě, pokud chceme, aby energie byla i nadále generována prostřednictvím glykolýzy, musíme dbát na regeneraci oxidovaného NAD (NAD +), který by jinak byl rychle vyčerpán, dokud nebude vyčerpán. Když je dostupnost kyslíku dostatečná, reoxidace redukovaného NAD je svěřena Krebsovu cyklu (mitochondriální oxidační fosforylace), spotřebě kyslíku, tvorbě vody a syntéze ATP. Když je kyslík vzácný, pyruvát, který nevstoupí do krebsova cyklu, se redukuje na kyselinu mléčnou enzymem laktátdehydrogenázou. Z této reakce (viz obrázek) je obnoven NAD + nezbytný pro další reakci 3-fosfoglycerového aldehydu; pak může pokračovat glykolýza.
Jakmile je kyselina mléčná vyrobena, při fyziologickém pH má tendenci disociovat téměř úplně ve dvou iontech: laktátový ion a ionty H + (podle reakce uvedené na obrázku).
Protože, jak název napovídá, vzniká kyselina, nadměrná produkce laktátu a H + má tendenci snižovat pH uvnitř buňky, což přispívá (spolu s mnoha dalšími faktory) k nástupu únavy.
První mechanismus, který buňky využívají k obraně před nadměrnou produkcí kyseliny mléčné, spočívá v jejím odlivu do extracelulárního prostředí a krve. Není divu, že za normálních podmínek je koncentrace laktátu v krvi rovna 1-2 mmol / l, zatímco během intenzivního fyzického cvičení stoupá na více než 20 mmol / l.
Likvidace kyseliny mléčné
Ačkoli při vysokých koncentracích je kyselina mléčná obzvláště toxickým produktem, který jako takový musí být nutně zlikvidován, nemůže a nesmí být považován za odpad. Jakmile je kyselina mléčná vyrobena, může:
- být vyzvednuty a používány některými tkáněmi pro energetické účely, jako je tomu například v srdci (které preferuje spíše laktát než glukózu), ale také na úrovni stejných svalových buněk (bílá vlákna jsou lepší při jeho výrobě a červená vlákna k dispozici). ;
- pro novou syntézu glukózy / glykogenu (glukoneogeneze, Coriho cyklus v játrech).
V obou případech musí být laktát nejprve přeměněn zpět na pyruvát, opět enzymem laktátdehydrogenázy, s redukcí NAD + na NADH (H +). V tomto bodě může být pyruvát zcela oxidován v Krebsově cyklu nebo může být použit pro glukoneogenezi.
Již jsme viděli, jak nadměrná syntéza kyseliny mléčné narušuje metabolismus buňky, která ji umožňuje uvolňovat ji ven přes specifické membránové transportéry (MCT). Kromě různých obranných mechanismů, které brzy uvidíme, existuje a priori další kontrola, která zabraňuje nadměrnému hromadění laktátu v intracelulárním prostředí. Pokles pH (kyselé prostředí) - v důsledku akumulace vodíku H + odvozeného z disociace kyseliny mléčné - ve skutečnosti inhibuje enzym fosfhofruttokinázu, který zasahuje ve třetím stupni glykolýzy a určuje jeho rychlost. V důsledku toho nadměrný pokles pH způsobuje zpomalení glykolýzy, což snižuje rychlost syntézy kyseliny mléčné (negativní zpětná vazba).
Nadměrný pokles intracelulárního pH je však také bojován pufry, mezi nimiž je nejdůležitější biarbonát / kyselina uhličitá, zvýšená dýchací aktivitou s eliminací CO2:
Jak je znázorněno na obrázku, intenzivní respirační aktivita, ke které dochází při intenzivním cvičení, snižuje koncentraci CO2 a kyseliny uhličité v krvi a blokuje uvolňování H + produktu disociací kyseliny mléčné.
Obrázek nahoře ukazuje časový průběh krevního laktátu (lattatemie) během fáze zotavení po intenzivním úsilí kyseliny mléčné. Jak je zřejmé z grafu, vyškolený subjekt je schopen likvidovat kyselinu mléčnou v kratším čase než sedavý. Další důležitá věc, kterou je třeba poznamenat, je, že během jedné hodiny se hladiny lattémie vrátí do bazálních podmínek; proto je nesprávné přisuzovat akumulaci kyseliny mléčné svalovou bolest, která doprovází dny po zvláště intenzivním tréninku.
Pro usnadnění likvidace kyseliny mléčné po maximálním úsilí se sportovec postará o to, aby výkon byl následován zpomalenou regenerační fází trvající 15-20 minut.
