Maitohappo (C3H6O3) on aine, jonka keho tuottaa normaalin kehon aineenvaihdunnan aikana. Tämä synteesi muuttuu erityisen voimakkaaksi hapen puutteen olosuhteissa, jolloin tämän kaasun metabolinen tarve ylittää saatavuuden; se on ominaista "rasittavalle fyysiselle harjoitukselle, mutta myös tietyille patologisille tiloille, kuten hengitysteiden tukos.
Biokemiallinen perusta
Muistakaamme lyhyesti, että "maitohappoa tuotetaan alkaen pyruvaatista, joka edustaa glykolyysin lopputuotetta (sytoplasmaprosessi, joka johtaa glukoosin hajoamiseen kahdeksi pyruviinihapon tai pyruvaatin molekyyliksi)." , "3-fosfoglyseriinialdehydi hapetetaan hapettuneen NAD: n (NAD +) ansiosta, joka toimii H + vetyionien vastaanottajana. Sitten NAD pelkistetään NADH: ksi (H +). Tässä vaiheessa, jos haluamme, että energiaa tuotetaan edelleen glykolyysin avulla, meidän on huolehdittava hapettuneen NAD: n (NAD +) regeneroimisesta, joka muuten loppuisi nopeasti, kunnes se loppuu. Kun hapen saatavuus on riittävä, pelkistetyn NAD: n uudelleenhapetus on uskottu Krebsin syklille (mitokondrioiden oksidatiivinen fosforylaatio), joka kuluttaa happea, muodostaa vettä ja synnyttää ATP: n. laktaattidehydrogenaasi Tästä reaktiosta (ks. kuva) palautetaan NAD +, joka tarvitaan 3-fosfoglyseriinialdehydin lisäreaktioon; glykolyysi voi sitten edetä.
Kun maitohappo on tuotettu, fysiologisessa pH: ssa, se pyrkii hajoamaan lähes kokonaan kahteen ioniin: laktaatti -ioniin ja H + -ioniin (kuvassa esitetyn reaktion mukaisesti).
Koska nimi, kuten nimemme muistuttaa, on happo, laktaatin ja H +: n liiallinen tuotanto alentaa solun pH -arvoa ja edistää (yhdessä monien muiden tekijöiden kanssa) väsymyksen alkamista.
Ensimmäinen mekanismi, jonka solut toteuttavat puolustautuakseen liialliselta maitohapon tuotannolta, muodostuu sen virtauksesta solunulkoiseen ympäristöön ja vereen. Ei ole yllättävää, että normaaleissa olosuhteissa veren laktaattipitoisuus on 1-2 mmol / l, kun taas se nousee yli 20 mmol / l erityisen intensiivisen liikunnan aikana.
Maitohapon hävittäminen
Vaikka suurina pitoisuuksina maitohappo on erityisen myrkyllinen tuote, joka sellaisenaan on välttämättä hävitettävä, sitä ei voida eikä saa pitää jätteenä. Itse valmistettuaan maitohappo voi:
- joidenkin kudosten on otettava talteen ja käytettävä niitä energiakäyttöön, kuten esimerkiksi sydämessä (joka käyttää mieluummin laktaattia glukoosin sijaan), mutta myös itse lihassolujen tasolla (valkoiset kuidut tuottavat paremmin sen ja punaiset hävitettäessä);
- käytetään glukoosin / glykogeenin ex-novo-synteesiin (glukoneogeneesi, Cori-sykli maksassa).
Kummassakin tapauksessa laktaatti on ensin muutettava pyruvaatiksi, jälleen laktaattidehydrogenaasientsyymin vaikutuksesta, ja NAD + pelkistyy NADH: ksi (H +). Tässä vaiheessa pyruvaatti voidaan hapettaa kokonaan Krebsin syklissä tai sitä voidaan käyttää glukoneogeneesiin.
Olemme jo nähneet, kuinka liiallinen maitohapon synteesi häiritsee solun aineenvaihduntaa, joka vapauttaa sen ulkoisesti erityisten kalvokuljettajien (MCT) kautta. Pian havaittavien erilaisten puolustusmekanismien lisäksi on olemassa a priori lisävalvonta estää laktaatin liiallista kerääntymistä solunsisäiseen ympäristöön. pH: n (happoympäristö) lasku - johtuen maitohapon hajoamisesta johtuvan H + -vetyionien kertymisestä - estää fosfofruktokinaasi -entsyymiä, joka puuttuu glykolyysin kolmanteen vaiheeseen määrittää sen nopeuden. Näin ollen liiallinen pH: n lasku hidastaa glykolyysiä ja vähentää maitohapon synteesinopeutta (negatiivinen palaute).
Solunsisäisen pH: n liiallista laskua taistelevat kuitenkin myös puskurijärjestelmät, joista tärkein on biarbonaatti / hiilihappojärjestelmä, jota parantaa hengitysaktiivisuus poistamalla CO2:
Kuten kuviosta näkyy, voimakas hengitysaktiviteetti, joka esiintyy intensiivisen fyysisen harjoituksen aikana, vähentää hiilidioksidin ja hiilihapon pitoisuutta veressä ja puskuroi maitohapon hajoamisen aiheuttaman H +: n saantia.
Yllä oleva kuva esittää veren laktaatin (laktatemian) ajallisen kulun toipumisvaiheessa intensiivisen laktaattipyrkimyksen jälkeen. Kuten kaaviosta ilmenee selvästi, koulutettu henkilö pystyy hävittämään maitohapon lyhyemmässä ajassa kuin istuva. basaali; siksi on väärin laskea maitohapon kertymiseen lihaskipua, joka liittyy erityisen intensiivisen harjoittelun jälkeisiin päiviin.
Maitohapon poistamisen helpottamiseksi maksimaalisen ponnistelun jälkeen urheilija huolehtii suorituskyvyn seuraamisesta jäähdytysvaiheella kevyesti 15-20 minuutin ajan.
.jpg)
