Mliječna kiselina (C3H6O3) tvar je koju tijelo proizvodi tijekom normalnog tjelesnog metabolizma. Ta sinteza postaje osobito intenzivna u uvjetima nedostatka kisika, tada kada metabolička potreba ovog plina prelazi dostupnost; karakterističan je spoj "napornih tjelesnih vježbi, ali i određenih patoloških stanja, poput onih koja su posljedica" opstrukcija dišnih putova.
Biokemijska osnova
Podsjetimo se ukratko da se "mliječna kiselina proizvodi počevši od piruvata, koji predstavlja konačni proizvod glikolize (citoplazmatski proces koji rezultira razgradnjom glukoze u dvije molekule piruvične kiseline ili piruvata). U šestoj od deset faza glikolize , "3-fosfoglicerin aldehid oksidira se zahvaljujući oksidiranom NAD (NAD +) koji djeluje kao akceptor H + vodikovih iona. NAD se zatim reducira na NADH (H +). U ovom trenutku, ako želimo da se energija nastavi stvarati glikolizom, moramo se pobrinuti za regeneraciju oksidiranog NAD -a (NAD +), koji bi se inače brzo iscrpio sve dok se ne iscrpi. Kad je dostupnost kisika dovoljna, reoksidacija reduciranog NAD -a povjerena je Krebsovom ciklusu (mitohondrijska oksidativna fosforilacija), uz potrošnju kisika, stvaranje vode i sintezu ATP -a. Kad je kisika malo, piruvat koji ne ulazi u Krebsov ciklus enzimom reducira u mliječnu kiselinu laktat dehidrogenaza Iz ove reakcije (vidi sliku) obnavlja se NAD + potreban za daljnju reakciju 3-fosfoglicerin aldehida; tada se može nastaviti s glikolizom.
Nakon što se proizvede, pri fiziološkom pH, mliječna kiselina ima tendenciju gotovo potpuno disocirati na dva iona: laktatni ion i H + ion (prema reakciji prikazanoj na slici).
Kako nas naziv podsjeća na kiselinu, prekomjerna proizvodnja laktata i H + ima tendenciju snižavanja pH unutar stanice, pridonoseći (zajedno s mnogim drugim čimbenicima) nastanku umora.
Prvi mehanizam koji stanice primjenjuju kako bi se obranile od prekomjerne proizvodnje mliječne kiseline sastoji se u njezinom odljevu prema izvanstaničnom okolišu i krvi. Nije iznenađujuće da je u normalnim uvjetima koncentracija laktata u krvi jednaka 1-2 mmol / L, dok se tijekom posebno intenzivnih tjelesnih vježbi povećava do 20 mmol / L.
Odlaganje mliječne kiseline
Iako je u visokim koncentracijama mliječna kiselina posebno otrovan proizvod, koji se kao takav mora nužno zbrinuti, ne može se i ne smije smatrati otpadom. Doista, jednom proizvedena mliječna kiselina može:
- biti zarobljena i korištena od strane nekih tkiva u energetske svrhe, kao što se događa na primjer u srcu (koje radije koristi laktat nego glukozu), ali i na razini samih mišićnih stanica (bijela vlakna ga bolje proizvode i crvene pri odlaganju);
- koristiti za ex-novo sintezu glukoze / glikogena (glukoneogeneza, Cori ciklus u jetri).
U oba slučaja, laktat se prije svega mora ponovno pretvoriti u piruvat, opet enzimom laktat-dehidrogenazom, uz redukciju NAD + na NADH (H +). U ovom se trenutku piruvat može potpuno oksidirati u Krebsovom ciklusu ili upotrijebiti za glukoneogenezu.
Već smo vidjeli kako prekomjerna sinteza mliječne kiseline remeti metabolizam stanice koja je oslobađa izvana putem specifičnih membranskih transportera (MCT). Uz razne obrambene mehanizme koje ćemo uskoro vidjeti, postoji a priori daljnja kontrola koja sprječava prekomjerno nakupljanje laktata u unutarstaničnom okolišu.Pad pH (kisela okolina) - zbog nakupljanja iona vodikovih vodika + nastalih disocijacijom mliječne kiseline - inhibira enzim fosfofruktokinazu, koji intervenira u trećoj fazi glikolize određivanje njegove brzine. Posljedično, prekomjeran pad pH uzrokuje usporavanje glikolize, smanjujući brzinu sinteze mliječne kiseline (negativna povratna sprega).
S prekomjernim smanjenjem unutarstaničnog pH također se bore puferski sustavi, među kojima je najvažniji onaj biarbonatno / ugljične kiseline, pojačan respiratornom aktivnošću uklanjanjem CO2:
Kao što je prikazano na slici, intenzivna respiratorna aktivnost koja se javlja tijekom intenzivnih tjelesnih vježbi smanjuje koncentraciju CO2 i ugljične kiseline u krvi, usporavajući unos H + nastalog disocijacijom mliječne kiseline.
Gornja slika prikazuje vremenski tok laktata u krvi (laktatemija) tijekom faze oporavka nakon intenzivnog napora laktacida. Kao što je jasno prikazano na grafikonu, obučeni ispitanik može zbrinuti mliječnu kiselinu u kraćem vremenu od sjedilačkog. Druga važna stvar koju treba naglasiti je da se u roku od najviše sat vremena temperatura mlijeka vraća u normalne uvjete. bazalni; stoga je pogrešno pripisivati nakupljanje mliječne kiseline bol u mišićima koja prati dane nakon posebno intenzivnog vježbanja.
Kako bi se olakšalo uklanjanje mliječne kiseline nakon maksimalnog napora, sportaš će se pobrinuti da prati izvedbu s fazom hlađenja laganim tempom u trajanju od 15-20 minuta.
