Το γαλακτικό οξύ (C3H6O3) είναι μια ουσία που παράγεται από το σώμα κατά τη διάρκεια του φυσιολογικού μεταβολισμού του σώματος. Αυτή η σύνθεση γίνεται ιδιαίτερα έντονη σε συνθήκες έλλειψης οξυγόνου, δηλαδή όταν η μεταβολική ζήτηση αυτού του αερίου υπερβαίνει τη διαθεσιμότητα. Είναι μια χαρακτηριστική συγκυρία "έντονης σωματικής άσκησης, αλλά και συγκεκριμένων παθολογικών καταστάσεων, όπως αυτές που προκύπτουν από" απόφραξη των αεραγωγών.
Βιοχημική βάση
Ας θυμηθούμε εν συντομία ότι "το γαλακτικό οξύ παράγεται ξεκινώντας από το πυροσταφυλικό, το οποίο αντιπροσωπεύει το τελικό προϊόν της γλυκόλυσης (κυτταροπλασματική διαδικασία που έχει ως αποτέλεσμα την αποδόμηση της γλυκόζης σε δύο μόρια πυροσταφυλικού οξέος ή πυροσταφυλικού οξέος). Στο έκτο από τα δέκα στάδια της γλυκόλυσης , η «αλδεhyδη 3-φωσφογλυκερίνης οξειδώνεται χάρη στο οξειδωμένο NAD (NAD +) που λειτουργεί ως αποδέκτης ιόντων υδρογόνου Η +. Το NAD στη συνέχεια ανάγεται σε NADH (Η +). Σε αυτό το σημείο, εάν θέλουμε η ενέργεια να συνεχίσει να παράγεται μέσω γλυκόλυσης, πρέπει να φροντίσουμε για την αναγέννηση του οξειδωμένου NAD (NAD +), το οποίο διαφορετικά θα εξαντλούνταν γρήγορα μέχρι να εξαντληθεί. Όταν η διαθεσιμότητα οξυγόνου είναι επαρκής, η επαναοξείδωση του μειωμένου NAD ανατίθεται στον κύκλο Krebs (μιτοχονδριακή οξειδωτική φωσφορυλίωση), με κατανάλωση οξυγόνου, σχηματισμό νερού και σύνθεση ATP. Όταν το οξυγόνο είναι σπάνιο, το πυροσταφυλικό που δεν εισέρχεται στον κύκλο του krebs μειώνεται σε γαλακτικό οξύ από το ένζυμο γαλακτική αφυδρογονάση Από αυτήν την αντίδραση (βλέπε σχήμα), αποκαθίσταται το NAD + που είναι απαραίτητο για την περαιτέρω αντίδραση της αλδεϋδης της 3-φωσφογλυκερίνης · μπορεί στη συνέχεια να προχωρήσει η γλυκόλυση.
Μόλις παραχθεί, σε φυσιολογικό pH, το γαλακτικό οξύ τείνει να διαχωριστεί σχεδόν εξ ολοκλήρου σε δύο ιόντα: το γαλακτικό ιόν και το ιόν Η + (σύμφωνα με την αντίδραση που φαίνεται στο σχήμα).
Όντας, όπως μας θυμίζει το ίδιο το όνομα, ένα οξύ, η υπερβολική παραγωγή γαλακτικού και Η + τείνει να μειώσει το pH στο εσωτερικό του κυττάρου, συμβάλλοντας (μαζί με πολλούς άλλους παράγοντες) στην εμφάνιση κόπωσης.
Ο πρώτος μηχανισμός που εφαρμόστηκε από τα κύτταρα για να αμυνθούν από την υπερβολική παραγωγή γαλακτικού οξέος συνίσταται στην εκροή του προς το εξωκυτταρικό περιβάλλον και το αίμα. Δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι σε φυσιολογικές συνθήκες η συγκέντρωση γαλακτικού αίματος είναι ίση με 1-2 mmol / L, ενώ αυξάνεται έως και πάνω από 20 mmol / L κατά τη διάρκεια ιδιαίτερα έντονης σωματικής άσκησης.
Απόρριψη γαλακτικού οξέος
Αν και σε υψηλές συγκεντρώσεις το γαλακτικό οξύ είναι ένα ιδιαίτερα τοξικό προϊόν, το οποίο ως τέτοιο πρέπει απαραιτήτως να απορριφθεί, δεν μπορεί και δεν πρέπει να θεωρηθεί απόβλητο. Πράγματι, μόλις παραχθεί, το γαλακτικό οξύ μπορεί:
- συλλαμβάνονται και χρησιμοποιούνται από ορισμένους ιστούς για ενεργειακούς σκοπούς, όπως συμβαίνει για παράδειγμα στην καρδιά (η οποία προτιμά να χρησιμοποιεί γαλακτικό παρά γλυκόζη), αλλά και στο επίπεδο των ίδιων των μυϊκών κυττάρων (οι λευκές ίνες είναι καλύτερες στην παραγωγή του και κόκκινα σε απόρριψη)
- να χρησιμοποιείται για την ex-novo σύνθεση γλυκόζης / γλυκογόνου (γλυκονεογένεση, κύκλος Cori στο ήπαρ).
Και στις δύο περιπτώσεις, το γαλακτικό πρέπει πρώτα να μετατραπεί σε πυροσταφυλικό, πάλι από το ένζυμο γαλακτική αφυδρογονάση, με μείωση του NAD + σε NADH (H +). Σε αυτό το σημείο, το πυροσταφυλικό μπορεί να οξειδωθεί πλήρως στον κύκλο του Krebs ή να χρησιμοποιηθεί για γλυκονεογένεση.
Έχουμε ήδη δει πώς μια υπερβολική σύνθεση γαλακτικού οξέος διαταράσσει τον μεταβολισμό του κυττάρου, ο οποίος το απελευθερώνει εξωτερικά μέσω συγκεκριμένων μεταφορέων μεμβράνης (MCT). Εκτός από τους διάφορους αμυντικούς μηχανισμούς που θα δούμε σύντομα, υπάρχει a priori ένας περαιτέρω έλεγχος που αποτρέπει την υπερβολική συσσώρευση γαλακτικού στο ενδοκυττάριο περιβάλλον. Η πτώση του pH (όξινο περιβάλλον) - λόγω της συσσώρευσης ιόντων υδρογόνου H + που προέρχεται από τη διάσπαση του γαλακτικού οξέος - αναστέλλει το ένζυμο φωσφοφρουκτοκινάση, το οποίο επεμβαίνει στο τρίτο στάδιο της γλυκόλυσης καθορίζει την ταχύτητά του. Κατά συνέπεια, μια υπερβολική πτώση του pH προκαλεί επιβράδυνση της γλυκόλυσης, μειώνοντας τον ρυθμό σύνθεσης γαλακτικού οξέος (αρνητική ανάδραση).
Η υπερβολική μείωση του ενδοκυττάριου ρΗ καταπολεμάται επίσης από τα ρυθμιστικά συστήματα, μεταξύ των οποίων το πιο σημαντικό είναι το διττανθρακικό / ανθρακικό οξύ, ενισχυμένο από την αναπνευστική δραστηριότητα με την αποβολή του CO2:
Όπως φαίνεται στο σχήμα, η έντονη αναπνευστική δραστηριότητα που εμφανίζεται κατά τη διάρκεια έντονης σωματικής άσκησης μειώνει τη συγκέντρωση CO2 και ανθρακικού οξέος στο αίμα, ρυθμίζοντας την πρόσληψη του H + που παράγεται από τη διάσπαση του γαλακτικού οξέος.
Η παραπάνω εικόνα δείχνει την χρονική πορεία του γαλακτικού αίματος (λακτααιμία) κατά τη φάση της ανάρρωσης μετά από μια έντονη προσπάθεια λακταξέος. Όπως φαίνεται καθαρά από το γράφημα, το εκπαιδευμένο άτομο μπορεί να απορρίψει το γαλακτικό οξύ σε μικρότερο χρονικό διάστημα από το καθιστικό.Ένα άλλο σημαντικό πράγμα που πρέπει να υπογραμμιστεί είναι ότι μέσα σε μία ώρα, το πολύ, τα επίπεδα της θερμοκρασίας του γάλακτος επιστρέφουν στις φυσιολογικές συνθήκες. βασικός; Επομένως, είναι λάθος να αποδοθεί στη συσσώρευση γαλακτικού οξέος ο μυϊκός πόνος που συνοδεύει τις ημέρες μετά από μια ιδιαίτερα έντονη προπόνηση.
Για να διευκολύνει την αποβολή του γαλακτικού οξέος μετά από μια μέγιστη προσπάθεια, ο αθλητής θα φροντίσει να παρακολουθήσει την παράσταση με φάση ψύξης σε ελαφρύ ρυθμό διάρκειας 15-20 λεπτών.
