Bortskaf mælkesyre

Mælkesyre (C3H6O3) er et stof, der produceres af kroppen under normal kropsmetabolisme. Denne syntese bliver særlig intens under forhold med iltmangel, det vil sige når denne gas metaboliske efterspørgsel overstiger tilgængeligheden; det er et karakteristisk tidspunkt for "anstrengende fysisk træning, men også for særlige patologiske tilstande, f.eks. obstruktion af luftvejene.

Biokemisk grundlag

Lad os kort huske, at "mælkesyre fremstilles fra pyruvat, som repræsenterer slutproduktet af glykolyse (cytoplasmatisk proces, der resulterer i nedbrydning af glukose til to molekyler pyruvinsyre eller pyruvat). I det sjette af de ti faser af glykolyse , oxideres "3-phosphoglycerinaldehydet takket være oxideret NAD (NAD +), der fungerer som en acceptor af H + hydrogenioner. NAD reduceres derefter til NADH (H +). På dette tidspunkt, hvis vi ønsker, at energien fortsat skal genereres gennem glykolyse, skal vi sørge for at regenerere det oxiderede NAD (NAD +), som ellers ville blive hurtigt udtømt, indtil det er opbrugt. Når tilgængeligheden af ​​ilt er tilstrækkelig, reoxideringen af ​​det reducerede NAD overdrages til Krebs -cyklussen (mitokondriel oxidativ fosforylering) med iltforbrug, vanddannelse og ATP -syntese. Når ilt er sparsomt, reduceres det pyruvat, der ikke kommer ind i krebscyklussen, til mælkesyre af enzymet lactat dehydrogenase Fra denne reaktion (se figur) genoprettes det NAD +, der er nødvendigt for den videre reaktion af 3-phosphoglycerinaldehydet; glykolyse kan derefter fortsætte.

Når mælkesyren først er fremstillet ved fysiologisk pH, har den en tendens til at dissociere næsten udelukkende i to ioner: lactationen og H + -ionen (ifølge reaktionen vist i figuren).

At være, som navnet selv minder os om en syre, har en overdreven produktion af laktat og H + tendens til at sænke pH inde i cellen, hvilket bidrager (sammen med mange andre faktorer) til træthed.

Den første mekanisme implementeret af cellerne for at forsvare sig mod overdreven produktion af mælkesyre består i dens udstrømning mod det ekstracellulære miljø og blodet. Ikke overraskende er laktatkoncentrationen i blodet under normale forhold lig med 1-2 mmol / L, mens den stiger op til over 20 mmol / L under særlig intens fysisk træning.

Bortskaffelse af mælkesyre

Selvom mælkesyre ved høje koncentrationer er et særligt giftigt produkt, som som sådan nødvendigvis skal bortskaffes, kan det ikke og må ikke betragtes som affald.

• blive fanget og brugt af nogle væv til energiformål, som for eksempel forekommer i hjertet (der foretrækker at bruge laktat frem for glukose), men også på niveauet af muskelcellerne selv (de hvide fibre er bedre til at producere det og røde ved bortskaffelse af det);
• bruges til ex-novo syntese af glucose / glykogen (glukoneogenese, Cori-cyklus i leveren).

I begge tilfælde skal lactatet først og fremmest rekonverteres til pyruvat, igen af ​​enzymet lactat-dehydrogenase, med en reduktion af NAD + til NADH (H +). På dette tidspunkt kan pyruvat oxideres fuldstændigt i Krebs -cyklussen eller bruges til glukoneogenese.

Vi har allerede set, hvordan en overdreven syntese af mælkesyre forstyrrer cellens metabolisme, som frigiver den eksternt gennem specifikke membrantransportører (MCT). Ud over forskellige forsvarsmekanismer, som vi snart vil se, er der på forhånd en yderligere kontrol, der forhindrer overdreven ophobning af laktat i det intracellulære miljø.Faldet i pH (surt miljø) - på grund af ophobning af H + hydrogenioner, der stammer fra dissocieringen af ​​mælkesyre - hæmmer enzymet phosphofructokinase, der griber ind i den tredje fase af glykolyse bestemme dens hastighed. Følgelig forårsager et for stort fald i pH en afmatning i glykolysen, hvilket reducerer synteseshastigheden af ​​mælkesyre (negativ feedback).

Det overdrevne fald i den intracellulære pH bekæmpes imidlertid også af buffersystemerne, blandt hvilke det vigtigste er det biarbonat / kulsyre, forstærket af respiratorisk aktivitet med eliminering af CO2:

Som vist i figuren reducerer den intense åndedrætsaktivitet, der opstår under intens fysisk træning, koncentrationen af ​​CO2 og kulsyre i blodet, hvilket buffrer indtagelsen af ​​H + produceret ved dissociation af mælkesyre.

Billedet ovenfor viser det tidsmæssige forløb af blodlaktat (lactatæmi) under genoprettelsesfasen efter en intens laktatsyreindsats. Som det tydeligt fremgår af grafen, er det uddannede emne i stand til at bortskaffe mælkesyre på kortere tid end den stillesiddende.En anden vigtig ting at understrege er, at højst inden for en time vender mælketemperaturen tilbage til normale forhold. basal; derfor er det forkert at tilskrive ophobningen af ​​mælkesyre muskelsmerterne, der ledsager dagene efter en særlig intens træning.

For at lette fjernelsen af ​​mælkesyre efter en maksimal indsats vil atleten sørge for at følge præstationen med en nedkølingsfase i et let tempo, der varer 15-20 minutter.