Я часто задаю своим студентам - будущим спортивным врачам -вопрос по поводу того, что они думают о молочной кислоте. И их обычный ответ: "Ничего хорошего!" Они винят ее во всем - от боли и судорог в мышцах до утомления и травм. Ее рассматривают как побочный продукт, которого следует избегать любой ценой.
А знаете ли вы, - говорю я им, - что молочная кислота играет основную роль в процессе выработки энергии во время тренировок? И вовсе не является вредным побочным продуктом метаболизма. Она дает энергию, способствует усвоению углеводов и служит топливом для печени при производстве глюкозы и гликогена. Фактически, молочная кислота - это природное средство, призванное помочь нашему организму справляться со стрессовыми ситуациями". Но есть и обратная сторона медали. Когда организм производит молочную кислоту, он расщепляет ее на лактатный ион (лактат) и ион водорода. В молочной кислоте именно последний и является, собственно, кислотой. Он вмешивается в электролитические сигналы нервов и мышц, замедляет энергетические реакции и ослабляет мышечные сокращения. Именно им вызвано то жжение, которое вы чувствуете при интенсивных тренировках. Так что, если чувствуете утомление - вините в этом не что иное, как водородный ион.
Ферментация молочной кислоты в других клетках человека
Этот процесс стоит кислорода, и поэтому вы должны дышать сильнее, чем обычно после напряженных упражнений. Также в некоторых других клетках человека происходит ферментация молочной кислоты, например, в эритроцитах. Эти клетки настолько малы, что не содержат ни ядра, ни митохондрии. Единственным способом подачи энергии является ферментация молочной кислоты. Клетки роговицы также проводят ферментацию молочной кислоты, потому что роговица является одной из немногих тканей человеческого тела, которые не пересекаются кровеносными сосудами; Таким образом, роговица не может быть снабжена кислородом.
Но, как правило, "за компанию" обвиняют и лактат. Хотя, в действительности, наш организм прекрасно относится к нему. Это чрезвычайно быстрое топливо для сердца и мышц. Лактат играет жизненно важную роль в обеспечении стабильного снабжения организма углеводами, даже во время физических нагрузок, длящихся много часов.
В дополнение к алкогольной ферментации и ферментации молочной кислоты здесь имеется целая серия других видов ферментации, из которых здесь упоминаются только бромистая пропионовая кислота и масляная кислота. В ферментации уксусной кислоты этанол окисляется до уксусной кислоты, что требует атмосферного кислорода, поэтому это аэробный процесс.
Исследователи Киля обнаружили важный механизм транспорта в патогенезе малярии
Малярийные возбудители растут и размножаются особенно эффективно, когда в крови присутствует достаточное количество глюкозы. Деградация сахара вырабатывает молочную кислоту, которая в качестве продукта переработки на поздней стадии вызывает снижение рН. Тип конструкции ответственного транспортера молочной кислоты принципиально отличается от типа человека.
Лактат - друг всех тех, кто тренируется с отягощениями, друг футболистов, троеборцев, бегунов на длинные дистанции, пловцов и велосипедистов. Когда вы узнаете больше об этом веществе, все предстанет совершенно в ином свете. По достоинству оценив действие молочной кислоты, вы сможете повысить свой энергетический уровень и победить усталость!
Транспортеры - это белки, которые переносят вещества в клетки или из них. Профессор Эрик Бейц, руководитель проекта исследования, называет следующие шаги своей исследовательской группы: Транспортер молочной кислоты в патогенезе малярии является жизненно важным механизмом для патогена. Мы хотим разработать следующие молекулы, которые могут остановить выведение молочной кислоты патогенами. Из этого развития команда вокруг Бейца обещает основу для разработки новых противомалярийных препаратов.
Малярия - это тропическое заболевание, которое передается через укус женщин, инфицированных комаров. Во всем мире болезнь требует около миллиона жизней в год, половина из них - дети в возрасте до пяти лет. Ваша иммунная система страдает особенно от симптомов рецидивирующей лихорадки, озноба, желудочно-кишечных расстройств и судорог. Число больных, страдающих малярией во всем мире, оценивается в 300-500 миллионов человек, 90 процентов пострадавших живут в Африке.
Молочная кислота - это поистине "королевский" метаболит
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.
Если глюкоза разрушается при недостатке кислорода, получается молочная кислота. «Мышечная болезненность» является хорошо известным примером отложений молочной кислоты в мышечной ткани, когда подача кислорода недостаточна при физической нагрузке, но молочная кислота также вырабатывается как метаболический продукт микроорганизмов в кишечнике.
Что происходит с молочной кислотой?
Лактат соли молочной кислоты является важным источником энергии для нашего организма. Сердечная мышца получает около 60% своих энергетических потребностей, а печень и мышцы хранят ее в качестве источника энергии. Остающиеся излишки устраняются. Что означает правая и левая молочная кислота? Хотя оба типа молочной кислоты имеют одинаковое количество атомов, они отличаются пространственным расположением. Если направлять поляризованный свет через такие молекулы, луч света отклоняется вправо или влево.
Производство молочной кислоты не требует присутствия кислорода, поэтому этот процесс часто называют "анаэробным метаболизмом". Многие считают, что мышцы производят молочную кислоту, когда недополучают кислород из крови. Другими словами, вы находитесь в анаэробном состоянии. Однако, ученые утверждают, что молочная кислота образуется и в мышцах, получающих достаточно кислорода. Увеличение количества молочной кислоты в кровотоке свидетельствует лишь о том, что уровень ее поступления превышает уровень удаления. Кислород не играет здесь существенной роли.
И молочная кислота в рационе?
Левосторонняя молочная кислота образуется либо из-за дефекта фермента, стресса, загрязнения окружающей среды, лекарств или продуктов метаболизма некоторых кишечных микробов, и обременяет обменные процессы. Правовращающая молочная кислота легко метаболизируется для организма. . Продукты с молочной кислотой богаты культурами правовращающей молочной кислоты и молочной кислоты. Они поддерживают кишечник в поддержании необходимой, слегка кислой кишечной среды.
Варианты лечения молочной кислотой
Лечение молочной кислотой по-прежнему является относительно новой формой лечения с хорошо известными специалистами. Хотя практические приложения предоставят много ценных идей, терапия молочной кислотой не должна быть неправильно понята как панацея. Молочная кислота для улучшения основного регулирования. Основное регулирование - это способность организма реагировать на внутренние и внешние раздражители и компенсировать нарушения. Снижает регуляторный потенциал, быстро приходит в чувство дискомфорта, диффузного дискомфорта и восприимчивости к болезням.
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 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.
Наблюдательные исследования показали, что лечение правой молочной кислотой может улучшить основную регуляцию. По часовой стрелке молочная кислота при гомеопатическом использовании. В гомеопатической литературе описано много приложений, которые подтверждаются снова и снова в повседневной практике.
Культуры молочной кислоты для кишечной экологии
Инфекции гриппа со слабым, усталостным и синящим ощущениями ревматические жалобы и мышечные боли в бедрах, телятах и мышцах спины, ишиасе. Культуры молочной кислоты в нашей кишечной флоре вырабатывают молочную кислоту во время их метаболической активности. Таким образом, они обеспечивают легкое подкисление большой кишечной среды и укрепляют ее иммунную систему.
Метаболический посредник
Организм использует молочную кислоту в качестве биохимического посредника при углеводном обмене. Углеводы усваиваются и циркулируют из кишечника в печень в основном в форме глюкозы. Однако, вместо того, чтобы поступить в печень для последующего превращения в гликоген, большая часть глюкозы из пищевых углеводов, минуя печень, поступает прямо в кровоток, достигает мышц и там превращается в молочную кислоту. Она, в свою очередь, поступает обратно в кровь, затем в печень, где используется для создания гликогена. Ваш организм образует большую часть своего печеночного гликогена не напрямую из глюкозы крови, а через образование молочной кислоты. Процесс этот ученые называют "парадоксом глюкозы".
Многие ткани, особенно скелетные мышцы, постоянно синтезируют и используют молочную кислоту. Уровень ее в крови отражает баланс между производством и потреблением.
Молочная кислота в организме человека
Вы когда-нибудь задумывались, почему мышцы горят во время интенсивной тренировки? Это неудобное чувство, часто причина, по которой вы хотите отказаться, происходит, когда что-то называется лактатом, текущим через мышцы. Здесь мы объясним, что называется лактатом молочной кислоты, и как энергия генерируется при различных физических усилиях.
Вы никогда не слышали о лактате?
Одним из многих факторов, которые способствуют успеху тренировки, является способность преодолевать полученный лактат. ¿Лактат? Вы никогда не слышали об этом? Лактат появляется, когда ваше тело ломает углеводы при экстремальных физических нагрузках. Каждый свободный спортсмен уже испытал то, что означает, что лактат «течет» через тело. Прежде чем мы начнем объяснять, что такое лактат, нам нужно прояснить некоторые термины и процессы, которые очень важны для понимания того, как образуется лактат в организме.
Производство молочной кислоты пропорционально сумме углеводов, расщепленных для энергетических нужд в тканях. При употреблении углеводов довольно большая их часть превращается в лактат, который затем используется теми же тканями в качестве топлива или же переправляется посредством кровотока в другие ткани для энергетической цели. Быстрое использование углеводов в качестве топлива, как, например, во время интенсивной физической нагрузки, ускоряет производство молочной кислоты. Временно она начинает накапливаться в мышцах и крови, потому что не может быть использована в качестве горючего очень быстро. Если вы замедляете темп выполнения упражнений или вообще прекращаете занятие, уровень использования лактата вскоре выравнивается с уровнем его производства. Доктор Джордж Брукс (George Brooks), профессор факультета общей биологии Калифорнийского Университета, описал динамику производства и использования молочной кислоты в метаболическом процессе в своей так называемой "челночной теории лактата" ("Lactate Shuttle Theory"). Он показывает ведущую роль молочной кислоты в углеводном обмене и важность ее как топлива для метаболизма. В эксклюзивном интервью доктор Брукс сказал: "К молочной кислоте, в общем-то, относятся плохо. Но если бы атлеты смогли научиться контролировать этот химический процесс и использовать его, то смогли бы тренироваться жестче и дольше. Регулирование уровня молочной кислоты -это ключ к успеху в высокоинтенсивных видах спорта!"
Что такое аденозинтрифосфат и каково его действие в организме человека?
Сначала мы поговорим об аденозинтрифосфате, единице человеческой энергии. В зависимости от интенсивности и продолжительности тренировки изменяется потребность в энергии человеческого тела, или, точнее, клеток мышц. Тело сжигает углеводы, жиры и белки через различные процессы, чтобы обеспечить энергию клеткам. Выработанная энергия позволяет мышцам сокращаться. Затем энергия подается в организм в виде аденозинтрифосфата, также известного как «энергетическая валюта» тела.
Сердце , медленносокращающиеся мышечные волокна и дыхательные мышцы предпочитают использовать лактат в качестве горючего при физической нагрузке. В сердце, например, потребление ее значительно возрастает при увеличении нагрузки, а использование глюкозы остается неизменным.
Что происходит при чрезвычайно тяжелых и коротких усилиях?
Один из этих метаболических побочных продуктов называется лактатом. Это происходит в так называемой анаэробной генерации энергии. Вы, вероятно, задаетесь вопросом, что такое анаэробное производство энергии и что оно связано с лактатом. Это означает, что энергия получается без кислорода. Затем углеводы разрываются анаэробно. Вы удивляетесь, почему? Поэтому вступает в действие генерация анаэробной энергии, так как она не нуждается в кислороде. Какую роль здесь имеет лактат? Лактат представляет собой превращенную молекулу глюкозы, которая направляется из мышечных клеток в кровь.
Молочная кислота является очень "быстрым" топливом, что может помочь атлетам в повышении результативности. После приема высокоуглеводной пищи концентрация в крови как глюкозы, так и молочной кислоты, возрастает. Но уровень лактата поднимается незначительно, так как он удаляется достаточно быстро. Организм превращает глюкозу (которая движется в крови не так быстро) в лактат, таким образом она достигает цели быстрее. Использование молочной кислоты как "посредника" помогает избавиться от получаемых с пищей углеводов без подъема уровня инсулина и стимуляции синтеза жиров. Во время тренировки этот подъем вам не нужен, так как он понижает доступность углеводов, крайне необходимых для интенсивного обмена веществ.
Почему? Лактат не может быть далее отделен в отсутствие кислорода. По этой причине мышцы «сгорают» или даже перестают работать полностью. После выполнения усилий, например, когда вы делаете паузу во время тренировок, в тренировке с интервалом или после спринта, лактат затем направляется обратно в ячейки.
Блок питания для непрерывного и немедленного усилия
Там, где используется кислород, он деградирует аэробным способом. При достаточном количестве кислорода ваш организм деградирует глюкозу, а также полностью лактат до конечного продукта аэробного гликолиза: вода и углекислый газ. Тело обычно использует энергию аэробной энергии, когда вы делаете паузу в течение интервала, во время тихого хода или при проведении нежной тренировки.
Почему же молочная кислота так важна в регулировке метаболизма? Точного ответа пока нет, но существуют определенные физиологические причины. Молочная кислота, в отличие от глюкозы и других видов топлива, имеет меньший размер молекул, поэтому ей легче проходить из одной ткани в другую. Она проникает сквозь клеточные мембраны посредством мгновенного процесса, называемого "облегченным переносом" (facilitated transport). Для других видов топлива требуются более медленные транспортные системы - такие, как инсулин . Таким образом, лактат попадает быстрее и в больших количествах в клетки и кровоток. Мышечные клетки с большими запасами гликогена не могут высвободить значительные количества такого потенциального источника энергии, как глюкоза, потому что в них отсутствует ключевой энзим, ответственный за производство свободной глюкозы для ее высвобождения в кровь.
Лактат - это не только ваш враг, но и друг
Если это вызывает много боли, конечно, лактат не может быть хорошим, не так ли? На самом деле, есть больше лактата, чем это! Здесь мы объясняем два положительных эффекта. Существуют исследования, которые показали, что лактат может оказать положительное влияние на регенерацию кровеносных сосудов, как при заживлении ран. Лактат позволяет ученым-физикам обнаруживать физические характеристики. . Это может повредить, но важно помнить, что каждый раз, когда вы делаете тренировку и достигаете своего индивидуального предела, она будет постепенно увеличиваться, и ее будет сложнее достичь.
Молочная кислота и утомление
"Работайте до жжения!" - говорит ваш инструктор по аэробике. Вполне известный факт, что при интенсивной физической нагрузке молочная кислота вызывает жжение, ассоциируемое с мышечным утомлением. Вероятно, это так. Ионы водорода вмешиваются в процессы сокращения мышц и энергопроизводящие реакции.
Молочная кислота играет основную роль в процессе выработки энергии в организме при физических нагрузках. Организм использует молочную кислоту в качестве биохимического посредника при углеводном обмене
Ваш индивидуальный лимит должен быть границей, пока вы не сможете продолжить, не имея лактата по всему телу. Вы будете входить в форму тренировки в другую. Энрик Ллинарес - бакалавр физического воспитания, личный тренер. Лактат производится постоянно во время метаболизма, но, прежде всего, во время интенсивных упражнений.
Во время интенсивных упражнений, когда в тканях мышц слишком много энергии, и в крови недостаточно кислорода, лактат продуцируется быстрее, чем способность тканей устранять его, тем самым увеличивая концентрацию лактата. Тем не менее, производство молочной кислоты является полезным процессом, поскольку во время производства лактата динуклеотид аденин никотинамид регенерируется, необходим для гликолиза и для продолжения производства энергии, а также для физических упражнений.
Во время тренировки нервная система предохраняет сердце, мозг и мышцы от кислородной недостаточности. Уровень молочной кислоты в мышцах является для нее важным сигналом при распределении крови по телу. Когда система определяет, что кислородоснабжение где-то должно быть снижено, она сокращает там кровоток, чем вызывает утомление.
Вопреки тому, что многие люди считают, увеличение количества лактата не является прямой причиной ацидоза и не несет ответственности за шнурки. Это связано с тем, что молочная кислота не способна выделять водородный катион, а во-вторых, потому что кислотность лактата не происходит в нормальных условиях в живых тканях. Лактат в значительной степени устраняется вскоре после тренировки и используется для производства энергии во время физических упражнений.
Ацидоз, который часто ассоциируется с производством лактата во время экстремальных упражнений, происходит из совершенно другой и отдельной реакции. Этот катион является основной причиной снижения рН. Это один из факторов, среди многих, который способствует острой мышечной боли, пережитой вскоре после интенсивных физических упражнений.
Однако, молочная кислота несет ответственность не за все типы утомления во время тренировок. При нагрузках, требующих большой выносливости, таких как марафонский бег или триатлон, ее уровень в крови не изменяется, несмотря на то, что производство увеличивается. Это происходит потому, что возможности организма по ее производству соответствуют его способности использовать ее в качестве топлива. В начале забега наблюдается значительное повышение уровня потребления мышцами глюкозы и расщепления гликогена. Это повышенный темп углеводного обмена вызывает увеличение производства молочной кислоты и повышение ее содержания в крови.
Как только кровь будет направлена в работающие мышцы, вы можете "переправить" лактат в другие ткани для выработки энергии. При этом ее уровень в мышцах и крови понизится, хотя организм продолжает производить ее в больших количествах. Часто в процессе забега или тренировки вы чувствуете внезапное облегчение. Это ощущение называют "вторым дыханием". Исследования показали, что во время физических упражнений уровень производства и удаления молочной кислоты на 300-600% больше, чем в состоянии покоя, даже если потребление кислорода стабилизировалось на субмаксимальном уровне.
Боль в мышцах и судороги
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.
Хотя при анаэробном дыхании на каждую молекулу глюкозы образуются всего две молекулы АТФ, а при аэробном - 38 молекул, зато в первом случае синтез АТФ идет в 2,5 раза быстрее (анаэробное дыхание дает пять молекул АТФ за тот же период времени, за который аэробное дает две). Анаэробное дыхание может, следовательно, быстро поставлять энергию. Источником глюкозы служит при этом запасенный в мышцах гликоген. Извлекаемой из него энергии хватает при максимальной мышечной активности на 90 с.
Все эти системы работают более эффективно при регулярной нагрузке .
Итак, мы видим, что системы фосфокреатина и анаэробного дыхания поставляют энергию быстро, но только в течение короткого времени. Аэробная система способна служить источником энергии неограниченно долго при достаточном количестве дыхательного субстрата. В таких видах спорта, которые рассчитаны на короткое и резкое усиление мышечной активности, например в беге на короткую дистанцию или в поднятии штанги, энергию поставляет главным образом система фосфокреатина. При беге на 200 м анаэробное дыхание может служить дополнительным источником энергии. При беге на 400 м оно поставляет уже большую часть энергии, а при таких играх, как теннис, сквош или футбол, практически вся энергия в момент предельного напряжения поступает от этой системы. Те виды спорта, в которых главное - выносливость, например марафон, бег трусцой или бег на лыжах по пересеченной местности, зависят почти целиком от аэробного дыхания.
Поглощение кислорода во время мышечной нагрузки и в период восстановления.По окончании мышечной работы потребление кислорода не сразу возвращается к уровню, характерному для состояния покоя (0,25 л/мин). В период восстановления человек продолжает еше некоторое время тяжело дышать. Потребляемое при этом количество кислорода и есть кислородная задолженность. Этот кислород используется:
1. Для пополнения запаса кислорода в организме, т. е. для восстановления его нормального уровня в легких, в тканевых жидкостях, миоглобине и гемоглобине.
2. Для регенерации фосфокреатина - по окончании мышечной работы креатин вновь присоединяет фосфат; энергию для этого поставляет аэробное дыхание.
3. Пополнение запаса кислорода в организме и регенерация фосфокреатина происходят быстро; об этом свидетельствует круто опускающаяся часть кривой, соответствующая первым минутам восстановления (рис. 9.10). Более медленное восстановление (пологая часть кривой) - это тот период, когда происходит удаление из мышц молочной кислоты, накопившейся при анаэробном дыхании. Молочная кислота поступает в кровь и переносится из мышц в печень, где она окисляется с образованием пировиноградной кислоты и восстановленного НАД. Часть этой пировиноградной кислоты направляется на обычный аэробный путь через цикл Креб-са и подвергается окислению, в результате чего образуется АТФ. Этот АТФ может затем использоваться для превращения остальной части пировиноградной кислоты (около 75%) снова в глюкозу путем процесса, который представляет собой обращенный гликолиз. В сердечной мышце при тяжелой нагрузке молочная кислота тоже может превращаться в пировиног-радную, окисляясь за счет НАД, и этот процесс служит здесь дополнительным источником энергии.
- Вернуться в оглавление раздела " "
