Молочная кислота, лактат, тренировки: основные мифы и заблуждения

Для того, чтобы мы могли выполнять физические упражнения, в частности бежать определенное время с заданной скоростью, нашим мышцам необходима энергия. Если говорить конкретно, то «специфическое топливо» - АТФ, которое является универсальной формой химической энергии. Однако наши мышцы не только используют энергию, но и производят ее.

Существует несколько механизмов энергообразования, которые происходят как с участием кислорода, так и без. Одним из них является гликолиз, или по-простому - распад углеводов, который может быть как аэробным, так и анаэробным. Конечным продуктом аэробного гликолиза является пируват, тогда как анаэробного – лактат. И именно с последним связано определенное количество популярных вымыслов и заблуждений, которые мы рассмотрим ниже.

Заблуждение № 1. Лактат и молочная кислота это одно и тоже.

До сих пор в некоторых источниках лактат и молочная кислота продолжают отождествляются, и многие считают их взаимозаменяемыми понятиями. Тем не менее, это не совсем так.

Если рассматривать эти два термина с точки зрения химии, то лактат представляет собой анион (или по простому соль) молочной кислоты. Можно применить и другое объяснение – лактат это молочная кислота, у которой отсутствует один протон (H +).

Изначально путаница в понятиях берет свое начало в 1920-ых годах, когда выдающийся ученый, нобелевский лауреат Отто Мейергофф, в своем исследовании установил, что высокий уровень молочной кислоты (не лактата!) влияет на способность мышц сокращаться в ответ на электрическую стимуляцию ¹ (эксперимент проводился на лягушачьих ногах).

Долгое время считалось, что во время интенсивных упражнений увеличение содержания лактата в крови и мышцах и одновременное снижение в них pH вызвано выработкой молочной кислоты. Это объяснялось тем, что из-за низкого рКа (величина, используемая для характеристики кислотных свойств) происходит немедленное отделение протона (H +) и образование конечного продукта в виде соли молочной кислоты.

Однако на самом деле лактат образуется из пирувата с помощью фермента лактатдегидрогеназы в заключительном этапе анаэробного гликолиза.

И именно эта реакция обеспечивает дальнейшее анаэробное энергообеспечение.

Заблуждение № 2. Накопление лактата приводит к повышению кислотности в мышечных клетках и как следствие, к утомлению и снижению работоспособности.

Как мы уже описывали ранее, лактат является конечным продуктом анаэробного гликолиза.

Существует популярная теория, что именно лактат вызывает локальную мышечную усталость за счет повышения кислотности тканей до такой степени, что они уже не могут эффективно функционировать. Первопричины этого мы рассмотрели в предыдущей главе.

Научно доказано, что производство лактата замедляет, а не вызывает ацидоз.

И вот почему. Уже в 1977 южноафриканский биохимик Виланд Геверс установил, что лактат на самом деле потребляет пару свободных протонов, таким образом замедляя ацидоз, а не стимулируя его ².

На сегодня существует множество научных данных, которые показывают, что ацидоз вызван реакциями, отличными от выработки лактата³, а повышение кислотности в мышцах при интенсивных физических нагрузках в первую очередь объясняется снижением концентрации АТФ. Это сопровождается аккумуляцией ряда продуктов метаболизма, в частности ионов Н+⁴.

Тем не менее следует отметить, что накопление лактата в мышцах или крови является хорошим косвенным показателем увеличения высвобождения протонов и потенциального снижения клеточного рН и рН крови, однако это не следует рассматривать как причину и следствие.

В настоящее время еще одним важным фактором мышечной усталости, наряду с ацидозом, называют деполяризацию мышечных волокон. Это явление возникает во время интенсивных нагрузок, когда накопление калия вне мышечных клеток вызывает постепенное уменьшение разницы в силе заряда между внутриклеточным и межклеточным пространствами, и, следовательно, более слабые и менее эффективные сокращения мышц (то есть усталость).

В исследовании ⁵, проведенном в 2001 году, было установлено, что высокий уровень лактата частично восстанавливает функцию мышечных клеток в деполяризованном состоянии. Следовательно, если ваши мышцы не вырабатывают большое количество лактата во время высокоинтенсивных упражнений, они будут уставать быстрее.

Заблуждение № 3. Лактат – бесполезный побочный продукт анаэробного гликолиза.

Возможно самая важная роль лактата состоит в том, что он является ценным источником топлива. Благодаря своей структуре, лактат может экспортироваться из клетки в кровоток и перемещается к мышцам и другим органам – сердцу, мозгу, печени. Последняя использует лактат для производства глюкозы, одного из основных типов углеводов. Это невероятно важно, так как печень полагается на глюкозу для поддержания нормального уровня сахара в крови.

При физических нагрузках лактат является незаменимым источником немедленной энергии для мышц и других тканей, так как он может превращаться обратно в пируват, который используется в цикле Кребса –цепочке химических реакций, которая приводит к образованию энергии.

Кроме того, до 50 процентов лактата, вырабатываемого во время очень тяжелых тренировок или соревнований, в конечном итоге может использоваться для синтеза гликогена в мышцах.

Заблуждение № 4. Лактат возникает в результате недостатка кислорода.

На самом деле лактат вырабатывается в организме постоянно, даже когда мы отдыхаем, так это естественный побочный продукт ключевого энергетического процесса гликолиза.

Кроме того, скорость бега при ПАНО обычно соответствует 60-80% от МПК, то есть при интенсивности упражнения, при котором нет ограничения в кислороде, так как МПК еще не достигнут.

Учитывая последнюю информацию о природе лактата и его значении для бегунов, одним из важнейших приоритетов тренировок является повышение способности организма использовать лактат во время высокоинтенсивных упражнений.

1. Meyerhof O. Die Energieumwandlungen im Muskel II. Das Schicksal der Milchsaure in der Erholungsperiode des Muskels.
2. Pflügers Archiv. ges Physiol. Mensch Tiere. 1920; 182: 284-317
3. Gevers W. Generation of protons by metabolic processes in heart cells. J Mol Cell Cardiol 9: 867–874, 1977
4. www.physiology.org
5. Александр Розенфельд, Ксения Рямова – «Ацидоз как фактор, лимитирующий мышечную активность при физических нагрузках, и механизмы его формирования»; НАУКА В ОЛИМПИЙСКОМ СПОРТЕ № 2, 2016
6. www.ncbi.nlm.nih.gov

Автор: Сергей Рыков