Что такое молочная кислота и лактат
Нашему организму постоянно нужна энергия для функционирования органов и сокращения мышц. Углеводы поступают в организм с пищей. В кишечнике они расщепляются до глюкозы, которая затем поступает в кровь и транспортируется к клеткам организма, в том числе к мышечным.
В цитоплазме клеток происходит гликолиз - окисление глюкозы до пирувата (пировиноградной кислоты) с образованием АТФ (аденозинтрифосфата, основного топлива организма). Затем за счет фермента лактатдегидрогеназы пируват восстанавливается до молочной кислоты, которая тут же теряет ион водорода, может присоединять ионы натрия (Na+) или калия (K+) и превращается в соль молочной кислоты - лактат.
Как видите, молочная кислота и лактат — это не одно и то же. Он накапливается в мышцах, именно лактат выводится и перерабатывается. Поэтому некорректно говорить о молочной кислоте в мышцах.
До 1970-х годов лактат считался побочным продуктом, возникающим в работающих мышцах из-за недостатка кислорода. Однако исследования последних десятилетий опровергли это утверждение. Например, Мэтью Дж. Рогацки в 2015 году обнаружил, что гликолиз всегда заканчивается образованием лактата.
Об этом также заявляет Джордж А. Брукс из Калифорнийского университета, изучающий молочную кислоту более 30 лет. Накопление лактата показывает только баланс между его производством и выведением и не имеет ничего общего с аэробным или анаэробным метаболизмом.
Лактат всегда образуется при гликолизе, независимо от наличия или отсутствия кислорода. Вырабатывается даже в состоянии покоя.
Почему многие люди не любят молочную кислоту
Миф 1. Молочная кислота вызывает мышечную боль
Этот миф уже давно развенчан, но некоторые фитнес-тренеры до сих пор винят лактат в крепатуре, или отсроченной мышечной боли. На самом деле уровень лактата значительно падает уже через несколько минут после прекращения нагрузки и полностью возвращается к норме примерно через час после тренировки.
Таким образом, лактат никак не может вызвать мышечную болезненность через 24–72 часа после тренировки. Вы можете прочитать эту статью о механизмах, вызывающих боль в мышцах после тренировки.
Миф 2. Молочная кислота закисляет мышцы и вызывает их усталость
Существует распространенное мнение, что уровень лактата в крови влияет на работу мышц. Однако на самом деле виноват не лактат, а ионы водорода, повышающие кислотность тканей. Когда баланс рН смещается в кислую сторону, возникает ацидоз. Существует множество исследований, доказывающих, что ацидоз негативно влияет на сокращение мышц.
В научной статье Роберта А. Робергса «Биохимия метаболического ацидоза, вызванного физической нагрузкой» говорится, что ионы водорода высвобождаются каждый раз, когда АТФ расщепляется на АДФ (аденозиндифосфат) и неорганический фосфат для высвобождения энергии.
Когда вы работаете с умеренной интенсивностью, ионы водорода используются митохондриями для окислительного фосфорилирования (восстановления АТФ из АДФ). При увеличении интенсивности физических упражнений и потребности организма в энергии восстановление АТФ происходит в основном за счет гликолитической и фосфагенной систем. Это вызывает повышенное выделение протонов и, как следствие, ацидоз.
В таких условиях увеличивается продукция лактата для защиты организма от накопления пирувата и обеспечения НАД+, необходимого для второй фазы гликолиза. Роббергс предположил, что лактат помогает при ацидозе, потому что он может транспортировать ионы водорода из клетки. Таким образом, без повышенного производства лактата ацидоз и мышечная усталость наступят гораздо быстрее.
Лактат не виноват в том, что при интенсивных нагрузках ваши мышцы устают. Усталость вызывает ацидоз – накопление ионов водорода и сдвиг рН организма в кислую сторону. Лактат, наоборот, помогает справиться с ацидозом.
Как лактат полезен для здоровья и фитнеса
Лактат — источник энергии
В 1980-х и 1990-х годах Джордж Брукс доказал, что лактат переходит из мышечных клеток в кровь и транспортируется в печень, где в цикле Кори восстанавливается до глюкозы. Затем глюкоза повторно транспортируется через кровь к работающим мышцам и может использоваться для производства энергии и храниться в виде гликогена.
Более того, даже мышцы могут использовать лактат в качестве топлива. В 1999 году Брукс обнаружил, что тренировки на выносливость снижают уровень лактата в крови, даже если клетки продолжают производить то же количество. В 2000 году он обнаружил, что спортсмены, занимающиеся выносливостью, увеличивают количество молекул-переносчиков лактата, которые быстро перемещают лактат из цитоплазмы клетки в митохондрии.
В дальнейших экспериментах ученые обнаружили внутри митохондрий не только белки-переносчики, но и лактатный фермент дегидрогеназу, которая запускает преобразование лактата в энергию.
Ученые пришли к выводу, что лактат переносится в митохондрии и сжигается там при участии кислорода для производства энергии.
Лактат служит источником энергии для мышц. В печени он восстанавливается до глюкозы, которая затем снова используется мышцами или запасается в них в виде гликогена. Кроме того, лактат может сжигаться непосредственно в мышцах для производства энергии.
Лактат повышает выносливость
Лактат способствует увеличению потребления кислорода, что также положительно влияет на выносливость. Исследование 2006 года показало, что лактат, в отличие от глюкозы, увеличивает количество кислорода, потребляемого митохондриями, что позволяет им производить больше энергии.
А в 2014 году было обнаружено, что лактат снижает реакцию на стресс и увеличивает выработку генов, участвующих в создании новых митохондрий.
Лактат увеличивает количество потребляемого кислорода, благодаря чему ваш организм может дольше выдерживать нагрузку.
Лактат защищает мозг
Лактат предотвращает вызываемую L-глутаматом эксайтотоксичность. Это патологическое состояние, при котором из-за чрезмерной активности нейронов повреждаются их митохондрии и мембраны и клетка погибает. Эксайтотоксичность может вызвать рассеянный склероз, инсульт, болезнь Альцгеймера и другие заболевания, связанные с поражением нервной ткани.
Исследование 2013 года доказало, что лактат регулирует активность нейронов, защищая мозг от эксайтотоксичности.
Кроме того, лактат обеспечивает мозг альтернативным источником питания, когда не хватает глюкозы. В том же 2013 году ученые установили, что незначительное увеличение циркуляции лактата позволяет мозгу нормально функционировать в условиях гипогликемии.
Более того, исследование 2011 года показало, что глюкозы недостаточно для обеспечения энергией во время интенсивной активности синапсов, а лактат может быть эффективным источником энергии, поддерживающим и усиливающим метаболизм мозга.
И, наконец, исследование 2014 года показало, что лактат увеличивает количество норадреналина, нейротрансмиттера, необходимого для кровоснабжения и концентрации мозга.
Лактат защищает мозг от эксайтотоксичности, служит источником энергии и улучшает концентрацию внимания.
Лактат способствует росту мышц
Лактат создает хорошие условия для роста мышц. Исследование 2015 года доказало, что добавки с кофеином и лактатом ускоряют рост мышц даже во время упражнений низкой интенсивности за счет активации стволовых клеток и анаболических сигналов: увеличения экспрессии миогенина и фоллистатина.
Еще 20 лет назад ученые обнаружили, что после введения лактата и физических упражнений (плавания) у самцов мышей количество тестостерона в плазме крови увеличивается. Кроме того, увеличивается количество лютеинизирующего гормона, что также способствует секреции тестостерона. А это, в свою очередь, положительно сказывается на росте мышц.
Лактат увеличивает секрецию гормонов, необходимых для роста мышц.
Как увеличить лактат
- За час до тренировки съешьте что-нибудь богатое углеводами: сладкие фрукты, шоколад, каши. Помните: лактат образуется при распаде глюкозы.
- Старайтесь изо всех сил. Например, попробуйте бег на короткие дистанции или высокоинтенсивные интервальные тренировки (HIIT). Выполняйте эти тренировки два раза в неделю в дополнение к своим обычным тренировкам, и постепенно ваше тело научится вырабатывать больше лактата для повышения выносливости, роста мышц и защиты мозга. < /ол>