Разное

Молочная кислота образуется: что это и почему она образуется

Содержание

что это и почему она образуется

Во время тяжёлой тренировки или на гонке, вероятно, вы чувствовали что-то наподобие ожога в ваших мышцах. Многие считают, что именно молочная кислота – причина мышечной боли и усталости. Но часто спортсмены-любители путаются, от чего именно  болят их мышцы. Цель этой статьи – доступно рассказать о данном природном соединении и его влиянии на организм человека.

Что такое молочная кислота и лактат

Существует разница между молочной кислотой и лактатом. Лактат – это составная часть молочной кислоты. Молочная кислота состоит из, собственно, кислоты и молекулы лактата. Она является результатом распада глюкозы, которая выступает главным источником углеводов в организме человека, а значит – энергии для мышц во время физической нагрузки.

Вывод такой: молочная кислота нам очень нужна, это топливо для мышц. Кроме того, молочная кислота – это естественный защитный механизм, который не даёт спортсмену переусердствовать и нанести себе непоправимый ущерб.

О пользе молочной кислоты было написано в статье Университета Нью-Мексико «Биохимия метаболического ацидоза, вызванного физической нагрузкой». Профессор Роберт Робергс приводит убедительные аргументы, говоря, что если мышцы не будут продуцировать лактат, ацидоз и мышечная усталость наступят быстрее.

Почему и при каких тренировках образуется молочная кислота

Молочная кислота в мышцах человека вырабатывается постоянно, но организм в спокойном состоянии успевает её удалить. Характерная же боль в мышцах свидетельствует об избытке кислоты, который, в свою очередь, появляется при интенсивной нагрузке, когда продуктов распада поступает гораздо больше того, что организм способен удалить. Если точнее, она начнёт накапливаться в мышцах, когда спортсмен работает выше анаэробного порога (он обычно считается равным 80-90% от максимальной ЧСС).

Во время такой интенсивной нагрузки молочная кислота распадается на «хороший» лактат, который превращается в топливо для организма, и «плохие» ионы водорода. Ионы водорода вредны, потому что они понижают кислотность мышц, снижая мышечную эффективность и вызывая жжение.

Однако боль на протяжении нескольких дней от молочной кислоты – это миф. Она исчезает из организма спустя несколько часов после физической нагрузки.

Процесс выработки молочной кислоты со временем, при последовательных тренировках, остаётся тем же, что и без физнагрузок, просто мышцы спортсмена, становясь выносливее и сильнее, проходя адаптацию к нагрузкам, используют топливо гораздо эффективнее. Именно для этого нужны тренировки ниже лактатного порога.

Тренировочные планы к марафону и полумарафону. Скачайте и начните подготовку сегодня.

Лактатный порог

Лактатный порог означает переход от аэробной нагрузки к анаэробной. Аэробные тренировки не улучшают способность эффективно удалять лактат, потому что в таком состоянии ваше тело получает достаточно кислорода для его переработки. Для улучшения спортивных результатов необходимо включение в программу анаэробных упражнений, а  тренироваться нужно на уровне или чуть ниже лактатного порога.

У каждого человека индивидуальное значение максимального пульса. Если это 205 ударов в минуту, то порог лактата будет примерно на 185 ударах в минуту, то есть аэробные тренировки окажутся в зоне между 125 и 185 ударами. Всё, что выше, – анаэробная зона.

Так каков же будет темп бега на лактатном пороге? Это можно определить в лаборатории, сделав лактатный тест, в рамках которого вы будете постепенно увеличивать темп, а лаборант на каждой отсечке будет брать у вас кровь, из которой и определит уровень лактата при данной нагрузке.

Но если возможности точно узнать свой порог нет, то для «лактатных» тренировок считается наиболее подходящим ваш гоночный темп на 5 км + 8-15 секунд на километр или же соревновательный темп на 10 км + 5-10 секунд. Большинство ведущих тренеров считает, что нужно регулярно совершать от 20 до 40 минут бега в темпе лактатного порога. К слову, именно такие тренировки называют темповыми.

Однако важно понимать, что выполнение лишь одних темповых работ не поможет вам достичь успеха в наращивании лактатного потенциала. Гораздо лучше и продуктивнее пробовать различные скоростные тренировки. Например, в одни дни бегайте темп в течение 20-40 минут, в другие дни бегайте короткие быстрые отрезки. Лишь вкупе эти тренировки увеличат вашу способность переносить лактат.

Связаны ли молочная кислота и боль в мышцах после бега

Еще в 1980-х годах было проведено исследование, чтобы преднамеренно вызвать боль в мышцах испытуемых. Ученые пытались ответить на вопрос, связана ли молочная кислота с болезненностью мышц.

Концентрацию молочной кислоты в крови измеряли до тренировки и в течение 45 минут бега на беговой дорожке: один раз на ровной дорожке и один раз при наклоне -10%. Концентрация молочной кислоты в крови и субъективные ощущения мышечной болезненности оценивались с интервалами в течение 72 часов после занятия.

Концентрация молочной кислоты была значительно увеличена во время бега по ровной дороге, но сами испытуемые не ощущали сильных мышечных болей после тренировки. У группы бегунов, которые бегали при отрицательном уклоне, не было повышено содержание молочной кислоты, но они испытывали значительную отсроченную болезненность мышц.

Читайте по теме: Крепатура: почему болят мышцы после тренировки и нагрузки

Откуда появлялась эта боль, возникающая через 24-48 часов после тренировки? Не от повреждений и микроразрывов мышц, а от восстановления. Да, мышцы повреждены, но боль возникает из-за того, что в организме идет удаление повреждённых мышц. Как это происходит?

У мышечной клетки повреждается внешняя мембрана, после чего клетка лопается, а выходящая из неё жидкость приводит к отёку мышцы. В течение 2-3 дней после тренировки нервные окончания более чувствительны, именно поэтому мы чувствуем сильный дискомфорт во время движения повреждённых мышц.

Но такая боль – это нормально, она не является травмой. После того, как мышцы восстановятся, вы станете сильнее и улучшите свои спортивные результаты, только не забывайте о регулярности занятий.

Другими словами, после одной тренировки бега по холмам вы не станете сильнее, если следующая подобная работа случится через месяц и более. Впрочем, если боль всё такая же сильная даже спустя 48 часов, это сигнал о том, что с нагрузкой вы зашли слишком далеко.

Как вывести молочную кислоту из мышц

  • Первое – это питание. Бег, велоспорт, триатлон – всё это виды спорта на выносливость, а потому спортсмены должны придерживаться диеты, богатой углеводами, ведь все эти виды активности истощают запасы гликогена в мышцах и печени.
  • Пятиминутная растяжка после тренировки на мышцы, которые были задействованы в работе. Обязательно прокатите валиком по рабочей зоне. Такой массаж увеличивает местный кровоток и выводит молочную кислоту из мышц. Иглоукалывание также может способствовать быстрому восстановлению.
  • Когда боль уже есть, её нельзя устранить мазями и гелями.
  • Для профилактики, чтобы после каждой тренировки ваше тело не изнывало от боли, включайте в программу интервальные работы высокой интенсивности. Производство лактата во время интенсивных упражнений стимулирует увеличение концентрации митохондрий внутри мышечных клеток, а значит, способствует росту производительности и улучшению выносливости.

Мифы и заблуждения о молочной кислоте

1. Мышцы болят из-за молочной кислоты

Про первый миф мы уже написали выше. Молочная кислота всегда рассматривалась как побочный продукт метаболизма глюкозы для производства энергии и ненужный продукт, который вызывал жжение в мышцах. Что бы ни говорили, а молочная кислота – это не источник боли в ваших мышцах на 2-3 день после занятий спортом. Но почему миф о том, что молочная кислота и есть главный злодей, настолько устойчив и распространён?

Источник такого неверного толкования – эксперимент, проведённый в 1907 году на извлечённом из организма сердце лягушки. Ученые обнаружили, что сердце, которое не получало кислорода, при разряде током вырабатывало лактат. Когда же кислород поступал, то и лактат исчезал.

Был сделан вывод, что если мышца получает недостаточно кислорода, работая в условиях кислородного долга, в организме повышается кислотность из-за выделения лактата, что и вызывает мышечную усталость, но это оказалось ошибкой на основе связанных событий.

А вот то, что молочная кислота является топливом для мышц, станет известно позже – в 1970 году. Тогда учёные Калифорнийского Университета смогли доказать, что выработка молочной кислоты у человека происходит нон-стоп.

К примеру, вы же чувствуете боль не только после гонки, но и после длительных, малоинтенсивных упражнений, когда вырабатывается очень мало лактата. Мышечная болезненность на самом деле вызвана простым механическим повреждением мышечных волокон и воспалением.

2. Молочная кислота «закисляет» мышцы

Второй миф: молочную кислоту винят в «закислении» мышц, но вины её в этом нет. На работу мышц влияние оказывает повышенная кислотность тканей, однако это настолько сложное явление, в котором задействовано множество процессов, что мы не будем нагружать читателя такой информацией.

3. У элитных спортсменов меньше молочной кислоты

Третий миф: лучшие в своем классе спортсмены производят меньше молочной кислоты. Это могло бы быть правдой, если бы лактат являлся отходом, вызывающим усталость и никак не влияющим на физическую работоспособность.

По всей вероятности, причина того, что во время интенсивных упражнений в крови элитных, лучших, спортсменов меньше лактата, заключается не в том, что их мышцы производят его мало, а в том, что они более эффективно его используют. Если у среднего спортсмена 75% лактата сгорает в митохондриях как прямое топливо для сокращения мышц, а 25% выходит в кровоток, то у спортсменов мирового ТОП-уровня 85% лактата сжигается и только 15% просачивается в кровоток.

Что же делать со всей этой отсроченной болью, если за неё ответственна не молочная кислота? Ответ прост: дайте своему организму время, и он сам залечит раны. А чтобы избежать такой боли, нужно лишь осторожно подходить к выполнению новых упражнений. Исследования, кстати, говорят, что растяжка ни до, ни после тренировки никак тут не поможет.

Читайте далее: Как определить порог анаэробного обмена (ПАНО)

Молочная кислота (лактат) и физические нагрузки

Дано определение молочной кислоты, описана история ее открытия и метаболизм ее превращения в организме при физических нагрузках (цикл Кори). Описывается концепция ацидоза, описывающая изменения в скелетных мышцах, которые приводят к их гипертрофии и увеличению силовых показателей.

Молочная кислота (лактат) и физические нагрузки

Определение

Молочная кислота (лактат) – конечный продукт анаэробного распада глюкозы и гликогена (гликолиза).

История открытия

1780 году шведский химик Карл Вильгельм Шилле выделил молочную кислоту из молока. А в 1808 году Йенс Якоб Берцелиус открыл, что молочная кислота образуется в скелетных мышцах при выполнении физических упражнений.

Молочная кислота и физические нагрузки

Практически при любой физической нагрузке для получения АТФ используется гликоген скелетных мышц. Его концентрация в скелетных мышцах при интенсивных физических нагрузках быстро снижается. Одновременно в скелетных мышцах образуется и накапливается молочная кислота.

Формула молочной кислоты (С

3H6O3).

Цикл Кори

Циклический путь метаболизма молочной кислоты в скелетных мышцах открыт американским биохимиком, нобелевским лауреатом Герти Терезой Кори. По другим источникам открытие цикла Кори приписывается нобелевским лауреатом супругам Карлу и Герти Кори. Он описывает превращения молочной кислоты в организме человека. Большая часть молочной кислоты, которая образуется в организме во время физических нагрузок включается в метаболические процессы непосредственно в мышцах и под влиянием фермента лактатдегидрогеназы (ЛДГ) превращается в пировиноградную кислоту, которая затем в митохондриях окисляется до углекислого газа и воды. Другая часть молочной кислоты через кровеносные капилляры проникает в кровь и доставляется в печень, где включается в метаболические реакции, приводящие к синтезу гликогена. Незначительное количество молочной кислоты может выводиться из организма с мочой и потом. Гликоген печени используется организмом для восстановления энергетических источников скелетных мышц.

Концепция ацидоза

Одной из концепций, объясняющей возникновение острых болезненных ощущений, возникающих как во время, так и после тренировки, является предположение, что накопление молочной кислоты в мышечных волокнах является пусковым механизмом целого ряда биохимических реакций.

Во-первых, молочная кислота повышает кислотность внутри мышечных волокон. Изменение рН саркоплазмы мышечных волокон с 7,1 до 6,5 (то есть повышение кислотности) при сильном утомлении снижает активность ключевых ферментов гликолиза – фосфорилазы и фосфофруктокиназы. При значении рН саркоплазмы равном 6,4 расщепление гликогена прекращается. Это вызывает резкое снижение уровня АТФ и развитие утомления (Н.И. Волков с соавт., 2000).

Во-вторых, повышение концентрации молочной кислоты в мышечных волокнах приводит к увеличению проницаемости их мембраны, повышению осмотического давления, в результате чего в мышечные волокна поступает вода. Возникает отёк, мышечные волокна «разбухают» и сдавливают болевые рецепторы мышц. Это ощущается как «жжение» в мышцах (М.И. Калинский, В.А. Рогозкин, 1989).  Спортсмены называют это явление «мышцы забиты».

Молочная кислота и лактат

Следует отметить, что молочная кислота и лактат — не одно и то же. Лактат — это соль молочной кислоты. Образовавшаяся в результате гликолиза в скелетных мышцах молочная кислота почти полностью диссоциирует на ионы водорода  и соединение, которое соединяется с ионами натрия или калия и образует соль (лактат), рис. 1.

Рис. 1

Поэтому в литературе часто вместо понятия «молочная кислота» используется термин «лактат».  Содержание молочной кислоты и лактата имеет взаимосвязь с кислотностью внутри мышечных волокон (то есть с pH саркоплазмы).   При pH в интервале от 6.5 (полное утомление) до 7,1 (норма) в мышечных волокнах накапливается, выводится и перерабатывается именно лактат.

В течение нескольких часов лактат удаляется из мышечных волокон. Если после физической нагрузки выполнить 10-15 минутную аэробную работу (например, бег или педалирование на велосипеде), лактат из мышц выведется еще быстрее.

Новые исследования свидетельствуют о том, что основным повреждающим агентом являются ионы водорода (Н+).  Утомление в скелетных мышцах вызывает ацидоз — накопление ионов водорода и смещение pH саркоплазмы в кислую сторону (R. A. Robergs et al., 2004).

Молочная кислота,  гипертрофия и сила скелетных мышц

Предполагается, что накопление кислых продуктов в мышечных волокнах (ацидоз) лежит в основе их повреждения, что в последствии приводит к их гипертрофии по миофибриллярному типу и росту силы. Следовательно,  удалять молочную кислоту из скелетных мышц после тренировки не следует, так как это основной фактор, повреждающий мышечные волокна. Это предположение подтверждается опытом тренировок чемпионки мира в беге на 400 м с барьерами Марины Степановой и ее тренера Вячеслава Владимировича Степанова. Стремясь увеличить силовые показатели мышц ног, М. Степанова и В. Степанов в цикле своих статей «Анаэробика» указывают, что «есть смысл ненадолго (на несколько часов) «повариться» в молочнокислой среде, а «разогнать» ее позже (к примеру, вечерними упражнениями)».

Литература

  1. Калинский, М.И. Биохимия мышечной деятельности / М.И. Калинский, В.А. Рогозкин. – Киев: Здоровья, 1989.– 144 с.
  2. Михайлов С.С. Спортивная биохимия. – М.: Советский спорт, 2009.– 348 с.
  3. Самсонова, А.В. Гипертрофия скелетных мышц человека: Учеб. пособие. 5-е изд. /А.В. Самсонова. – СПб: Кинетика, 2018.– 159 с.
  4. Самсонова, А. В. Гормоны и гипертрофия скелетных мышц человека: Учеб. пособие. – СПб: Кинетика, 2019.– 204 c.: ил.
  5. Степанова, М. Анаэробика /М. Степанова, В. Степанов // Легкая атлетика, 2011 № 7-8. С. 24-27.

С уважением, А.В. Самсонова

Образование молочной кислоты при гликолизе





    Молочная кислота образуется в мышцах в анаэробных условиях и является конечным продуктом гликолиза. Количество образовавшейся молочной кислоты эквивалентно количеству распавшейся глюкозы. Установлено, что содержание молочной кислоты в крови человека и животных повышается после мышечной работы. Особенно резкое увеличение количества молочной кислоты наблюдается после усиленных мышечных упражнений. Однако уровень молочной кислоты в крови быстро снижается, так как она поглощается печенью и превращается там в гликоген. Ресинтез гликогена из молочной кислоты не может протекать самопроизвольно и осуществляется только при условии сопряжения его с окислительными процессами, дающими энергию. По данным Пастера и Мейергофа, ресинтез гликогена сопряжен с окислением некоторой части молочной кислоты до углекислого газа и воды. Основная масса молочной кислоты при этом превращается в гликоген. В настоящее время установлено, что в аэробных условиях при достаточном притоке кислорода гликогек и глюкоза окисляются через стадию пировиноградной кислоты до СОг и Н2О, минуя образование молочной кислоты (см. стр. 172). [c.254]







    Во второй пробе (где происходил гликолиз) развивается интенсивное красное окрашивание, указывающее на образование молочной кислоты. [c.155]

    Важнейшими из них, как в настоящее время установлено, являются 1) гликогенолиз или гликолиз (расщепление гликогена или глюкозы с образованием молочной кислоты, стр. 257) 2) тканевое дыхание (окисление до 02 и НгО тех или иных субстратов дыхания, главным образом углеводов) 3) перенос фосфатной группы с фосфокреатина на АДФ. Фосфорилирование самого креатина в мышечной ткани с образованием фосфокреатина в конечном счете осуществляется за счет энергии двух первых процессов. [c.426]

    О-глюкоза — ОСНОВНОЙ источник энергии живых организмов. При гликолизе 1 г/моля глюкозы выделяется 196,3 кДж. Ферментативное расщепление глюкозы в живой клетке протекает до образования молочной кислоты, сопряженной с образованием аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). [c.102]

    С другой стороны, в присутствии кислорода пировиноградная кислота полностью окисляется в СО2 и Н2О, причем этот процесс несравненно более выгоден с энергетической точки зрения, чем образование молочной кислоты. (Впрочем, затрата, сделанная в анаэробном процессе, в котором топливо используется неудовлетворительно, компенсируется регенерацией гликогена из молочной кислоты приведенным выше образом.) Мышечные экстракты содержат исключительно ферменты анаэробного гликолиза, а не дыхательные ферменты. Эти ферменты тесно связаны с некоторыми структурными элементами клеток, называемыми митохондриями. Поэтому окислительные процессы изучались со срезами органов или измельченными тканями. [c.254]

    Все жизненные процессы сопровождаются гликолизом — биологическим расщеплением гликогена, приводящим к образованию молочной кислоты для животных организмов гликоген является одним из важнейших источников энергии. Он содержится во всех клетках животного организма. Наиболее богаты гликогеном печень (у упитанных животных до 10—20% гликогена) и мышцы (до 4%)- Он содержится также в некоторых низших растениях, например в дрожжах и грибах крахмал некоторых высших растений по свойствам близок к гликогену. [c.711]

    Объектом для изучения анаэробного гликолиза уже с давних пор, наряду с дрожжевыми клетками, служит мышца. Оказалось, что гликолиз в мышцах и спиртовое брожение в дрожжевых клетках происходят по одному и тому же пути, следовательно, с образованием одинаковых промежуточных продуктов. Различия имеются только лишь на этапе превра-н1,ения пировиноградной кислоты, которая в мышцах при анаэробном гликолизе не подвергается декарбоксилированию, а восстанавливается с образованием молочной кислоты. Отсюда конечным продуктом анаэробного гликолиза в мышцах является молочная кислота, в то время как в дрожжевых клетках — этиловый спирт и углекислый газ. Необходимо отметить, что анаэробный распад углеводов с выделением молочной кислоты специфичен не только для мышц. Установлено, что подобный процесс происходит и в других тканях организма человека и животных. Он имеет место также у микроорганизмов (бактерий молочнокислого брожения), у которых анаэробный распад углеводов заканчивается образованием молочной кислоты. [c.288]

    Анаэробное превращение углеводов, начинающееся с гликогена или глюкозы и заканчивающееся образованием молочной кислоты, получило название гликоген о лиза или соответственно гликолиза. Термин гликогенолиз употребляется в тех случаях, когда исходным субстратом превращения является гликоген, а термин гликолиз — когда таковым является глюкоза. [c.249]

    Из схем видно, что основное отличие механизма гликолиза (анаэробного расщепления сахара с образованием молочной кислоты) от механизма окислительного распада углеводов сводится по существу к следующему при гликолизе пировиноградная кислота восстанавливается и превращается в молочную кислоту — конечный продукт анаэробного обмена, при дыхании образующаяся пировиноградная кислота подвергается дальнейшему окислению с образованием в конечном счете воды и СОз. [c.258]

    Насколько резко может усиливаться обмен веществ в мышцах при их сокращении, показывают следуют,ие цифры покоящиеся мышцы человека поглощают около 1,7 мл кислорода на 1 кг ткани в минуту при очень напряженной работе мышечная ткань потребляет за то же время около 180 мл кислорода на 1 кг веса, т. е. окислительный обмен при работе мышцы усиливается примерно в 100 раз. Еще больше увеличивается при работе мышцы в анаэробных условиях образование молочной кислоты. Так, например, в мышцах лягушки на 1 кг ткани в состоянии покоя образуется 0,2 мг молочной кислоты в течение часа, при тетаническом же сокращении — до 180 мг, т. е. интенсивность анаэробного гликолиза при работе возрастает почти в 1000 раз. [c.413]

    Работа 135. Образование молочной кислоты при гликолизе [c.180]

    Насколько резко может усиливаться обмен веществ в мышцах при их сокращении, показывают следующие цифры покоящиеся мышцы человека поглощают около 1,7 мл кислорода на 1 кг ткани в минуту при очень напряженной работе мышечная ткань потребляет за то же время около 180 мл кислорода на 1 кг веса, т. е. окислительный обмен при работе мышцы усиливается примерно в 100 раз. Еще больше увеличивается при работе мышцы в анаэробных условиях образование молочной кислоты. Интенсивность анаэробного гликолиза при работе может возрастать почти в 1000 раз. [c.437]

    Важнейшими из них, как в настоящее время установлено, являются 1) тканевое дыхание (окисление до СО2 и HgO тех или иных субстратов дыхания, главным образом углеводов) 2) гликогенолиз или гликолиз (расщепление гликогена или глюкозы с образованием молочной кислоты, стр. 265) 3) перенос фосфатной группы с фосфокреатина на АДФ  [c.450]

    Можно также отметить, что представлению о необходимости образования молочной кислоты для сокращения мышц противоречат данные Эмбдена, показавшего, что молочная кислота быстро образуется в мышце и продолжает накапливаться в течение нескольких первых секунд после расслабления. В охлажденной мышце гликолиз начинается вообще лишь через 1—2 сек после начала сокращения и заканчивается через 30 сек — 5 мин после его окончания. [c.451]

    В результате анаэробной фазы обмена глюкозы (гликолиз), заканчивающейся образованием молочной кислоты, образуется 3 молекулы АТФ на каждую глюкозную единицу мышечного гликогена. [c.388]

    Добавление глюкозы к взвеси пластинок приводит к ее потреблению, особенно отчетливо выраженному в анаэробных условиях, однако соответствующего нарастания содержания молочной кислоты при этом не наблюдалось. По-видимому, это можно объяснить не отсутствием гликолиза, поскольку потребление сахара имело место, но остановкой этого процесса на более ранних стадиях гликоли-тических превращений углеводов до образования молочной кислоты.[c.133]

    Нельзя с уверенностью сказать, прекращается ли гликолиз при замораживании взвеси пластинок или же этот процесс останавливается на более ранних стадиях расщепления углеводов, до образования молочной кислоты. Последнее предположение кажется вероятным потому, что в пробах пластинок с добавлением глюкозы, хранившихся при —20°, сохраняется способность к подавлению потребления кислорода в течение всего срока исследования. [c.135]

    В раковой ткани, в отличие от нормальной, гликогенолиз с образованием молочной кислоты идет также в аэробных условиях одновременно с дыханием. Раньше предполагали, что такой аэробный гликолиз идет теми же [c.502]

    Гликолиз представляет собой необратимый процесс, равновесие которого полностью смещено в сторону образования молочной кислоты, что можно объяснить значительным уменьшением свободной энергии (АС =—135,9 кДж/моль). В то же время большая часть этапов этого процесса имеет небольшие значения изменений свободной энергии. [c.419]

    Образование молочной кислоты в процессе гликолиза в зависимости от продолжительности упражнения [c.314]

    Сходство путей метаболизма в различных видах — один из основных принципов биохимии. Классические исследования, посвященные спиртовой ферментации дрожжей и образованию молочной кислоты в тканях млекопитающих, показали, что эти два процесса по существу протекают одинаково и отличаются лишь конечными стадиями, когда в дрожжах происходит анаэробное декарбоксилирование пирувата, а в мышечной ткани — нет. И в том, и в другом процессе НАД восстанавливается, а энергия накапливается в виде АТФ. Последние исследования других биологических механизмов образования, накопления и передачи энергии выявили некоторые интересные различия между видами, например наличие нескольких путей диссимиляции сахаров в бактериях, но все же наблюдается удивительное сходство этих механизмов. Многие промежуточные соединения одинаковы для всех видов. В живых клетках в качестве аккумулятора энергии всегда используется АТФ. Никотииамиднуклео-тиды участвуют во многих реакциях с переносом электрона триозофосфаты всегда участвуют в гликолизе. Белки, являющиеся основой живых организмов, во всех исследованных видах состоят приблизительно из 20 аминокислот. Эти аминокислоты, по-видимому,. в целом ряде организмов синтезируются одинаково, хотя точно установлено наличие двух путей в случае лизина. При этом высшие растения и бактерии используют различные пути, а грибы — оба. Это интересно при прослеживании эволюционных линий по био- [c.234]

    Следует подчеркнуть, что с энергетической точки зрения гликогенолиз, как и гликолиз, мало эффективны. Из всей потенциальной энергии глюкозного остатка молекулы гликогена только лишь часть становится доступной для использования клеткой при образовании из этого остатка двух молекул молочной кислоты. Остальное количество энергии (19 из 20 частей) остается в молекулах молочной кислоты. Однако, несмотря на малую энергетическую эффективность гликогенолиза, физиологическое значение его велико, особенно в тех случаях, когда в тканях организма ощущается недостаток кислорода. Так, например, в начальной фазе мышечной работы, когда доставка кислорода к мышце не соответствует потребности в нем, наблюдается усиленный распад гликогена с образованием молочной кислоты. [c.291]

    В большинстве тканей животных углеводы при аэробных условиях полностью окисляются, превращаясь в воду и углекислый газ, в то время как в отсутствие кислорода образуется молочная кислота. Л. Пастер впервые обратил внимание на тот факт, что гликолиз тормозится кислородом. Это явление вошло в науку под названием реакции Пастера . Значительно позже О. Варбург показал, что в эмбриональных тканях и тканях злокачественных опухолей гликолиз не снижается и в присутствии кислорода. Образование молочной кислоты в присутствии кислорода получило название аэробного гликолиза . [c.298]

    Исследованиями Палладина, его сотрудников и других изучены в головном мозге отдельные ферменты анаэробного гликолиза. Можно считать установленным, что распад углеводов с образованием молочной кислоты (анаэробный гликолиз) в нервной системе происходит по тому же пути, как и в других тканях. В ткани головного мозга имеет место также и аэробный гликолиз (образование молочной кислоты в присутствии кислорода). Следует, однако, отметить, что энергия углеводов в основном используется в результате их аэробного распада с образованием углекислого газа и воды. [c.564]

    Расчеты, проведенные на основании многочисленных экспериментов с глюкозой, содержащей в различных положениях углеродной цепи, показывают, что около 85-90% глюкозы, потребляемой мозгом взрослого животного, полностью окисляется до СО2 и Н2О около 5% расходуется в реакциях гликолиза с образованием молочной кислоты и лишь 5-7% использует- [c.147]

    Кривая связывания кислорода гемоглобином зависит от pH при данной величине р(Ог) сродство к кислороду уменьшается номере уменьшения pH (эффект Бора). Гликолиз представляет собой анаэробный процесс, приводящий к образованию молочной кислоты и диоксида углерода. Оба эти соединения имеют тенденцию к понижению pH и способствуют высвобождению кислорода из оксигемоглобина там, где в этом есть необходимость, В дезоксигемоглобине, напротив, содержатся немного более основные, чем у оксигемоглобина, группы (азот имидазола His-146 в р-цепях и His-122 в а-цепях, а также аминогрупп Val-1 в а-цепях), в силу чего дезоксигемоглобин связывает протон после высвобождения кислорода, что важно для обратного транспорта диоксида углерода к легким. Карбоангидраза катализирует образование бикарбоната в эритроцитах из диоксида углерода и воды, и ионы бикарбоната могут связываться с протонированными группами дезокси-гемоглобина. В легких дезоксигемоглобин перезаряжается кислородом, эффект Бора вызывает высвобождение бикарбоната, из которого под действием карбоангидразы образуется диоксид углерода, который затем выдыхается. Транспорт диоксида углерода дезоксигемоглобином приводит также к образованию производных карбаминовой кислоты с аминогруппами белка (схема (9) . Хотя оксигемоглобин также связывает диоксид углерода, у дезоксигемо-глобина эта способность выше ввиду большей доступности аминогрупп. [c.558]

    Гликолиз. Понятие гликолиз означает расщепление глюкозы. Первоначально этим термином обозначали только анаэробное брожение, завершающееся образованием молочной кислоты (лактата) или этанола и СО,. В настоящее время понятие гликолиз используется более широко для описания распада глюкозы, проходящего через образование глю-козо-6-фосфата, фруктозобисфосфата и пирувата как в отсутствие, так и в присутствии кислорода. В последнем случае употребляют термин аэробный гликолиз в отлгиие от анаэробного гликолиза , завершающегося образованием молочной кислоты (лактата). [c.319]

    Гликолизом называют анаэробный распад углеводов в тканях с образованием молочной кислоты. Процесс гликолиза подробно изучен и включает в себя ряд отдельных реакций. В мышцах главным субстратом гликолиза является гликоген, который подвергается сначала ф о с-форолизу (распаду с присоединением фосфорной кислоты) и далее, через фосфорные эфиры гексоз, триоз и через пировиноградную кислоту распадается до молочной кислоты. Вследствие этого процесс этот часто называют также г л и-когенолизом. [c.153]

    Каскадный процесс, схематически показанный на рис. 25-11, в печени и скелетных мыпщах протекает одинаково вплоть до образования глюкозо-6-фос-фата. Но в мышцах нет глюкозо-6-фос-фатазы, и поэтому в них не образуется свободной глюкозы. Повышение концентрации глюкозо-6-фосфата здесь приводит к значительному увеличению скорости гликолиза с образованием молочной кислоты, в ходе которого вырабатывается АТР, доступный для использования в процессе сокращения. Как показали сравнительно недавние исследования, адреналин стимулирует распад гликогена в печени через еще один каскад усиления, параллельный тому, который показан на рис. 25-11. В этом втором каскадном процессе, который в опреде- [c.791]








    Реакцию катализирует фермент фосфопируватгидратаза (енолаза, КФ» 4. 2.1.11). Фермент ингибируется фторидом (конечная концентрация фторида 0,02 М) особенно в присутствии фосфата. Считают, что ингибирующее влияние оказывает Mg2+-фтopфo фaтнь[й комплекс. Таким образом, добавление в инкубационную среду фторида прерывает гликолиз на стадии превращения фосфоглицериновых кислот и приводит к накоплению 3-фосфоглицерата. В этих условиях образования скольких-либо заметных количеств молочной кислоты не происходит. [c.54]

    Эти процессы настолько тесно интегрированы, что при аноксии образование молочной кислоты прямо пропорционально работе мышечного сокращения, и мышца способна переносить такие количества лактата, какие никогда не встречаются в других тканях. Таким образом, последнее функциональное требование, которое предъявляет мышечный гликолиз, — это возможность накопления больших количеств лактата и его последующего метаболизироваиия. [c.51]

    Механизм переноса Ог в полость пузыря связан со второй системой капилляров, находящейся уже в самом эпителии этого органа (рис. 110). Кровь попадает здесь в условия высокой кислотности, которую поддерживает весьма активная система аэробного гликолиза в эпителиальных клетках. Гликолитические ферменты этой ткани эффективно функционируют при высоких напряжениях Ог. Эффект Пастера (торможение гликолиза при высоком напряжении Ог) здесь отсутствует — либо благодаря особой форме фосфофруктокпназы, нечувствительной к ингибированию продуктами аэробного обмена, либо потому, что интенсивность аэробного обмена очень низка. Как бы то ни было, наблюдаемое закисление крови, поступающей в капилляры эпителия, вполне может быть отнесено за счет образования молочной кислоты. Кроме того, в эпителии имеется высокоактивная карбоангидраза, которая, по-видимому, способствует образованию нонов Н+. [c.355]

    Углеводный обмен во всякой живой клетке (живом веществе) представляет единый процесс одновременно протекающих связанных между собой реакций распада и синтеза органических веществ. В центре углеводного обмена у животных стоят гликогенсз и гликогенолиз, т. е. процессы образования и распада гликогена. Они протекают главным образом в печени. Гликоген может образоваться как из углеводов, так и из неуглеводных источников, таких, например, как некоторые аминокислоты, глицерин, молочная, пировиноградная и пропионовая кислоты, а также и из многих других простых соединений. Термин гликогенолиз обозначает собственно расщепление гликогена до глюкозы. Но теперь часто под этим словом понимают всю сумму процессов, ведущих к гликолитическому образованию молочной кислоты в том случае, когда исходным субстратом является не глюкоза, а гликоген. Под гликолизом понимают вообще процессы распада углеводов от начала, т. е. от глюкозы или гликогена, безразлично, и до конечных продуктов. [c.376]

    При сопротивлениях, составляющих более 50 % максимальной изометрической силы, кровоток через мышцу резко уменьшается, что сопровождается появлением локальной гипоксии. В этих условиях (при дефиците аэробной энергопродукции) значительно исчерпываются алактатные анаэробные резервы и в мышцах накапливается большое количество свободного креатина, заметно усиливается образование молочной кислоты в результате гликолиза. Из-за дефицита макроэргических соединений при выполнении большого объема работы происходит разрушение мышечных белков и накопление продуктов их распада (низкомолекулярных пептидов, аминокислот и т. п.). Продукты расщепления белков, как и свободный креатин, служат активаторами белкового синтеза в период отдыха после скоростно-силовой работы, когда восстанавливается нормальное снабжение тканей кислородом и усиливается доставка к ним питательных веществ. Накопление молочной кислоты при предельной работе и вызванное этим изменение внутримышечного осмотического давления способствуют задержанию в мышцах межклеточной жидкости, богатой питательными веществами. При систематическом повторении таких тренировок в мышцах существенно увеличивается содержание сократительных белков и возрастает общий объем мышечной массы.[c.387]

    При спиртовом брожении в процессе расщепления одной молекулы глюкозы образуется четыре молекулы АТФ (50 ккал, или 210 кдж). Из них две расходуются на функциональную деятельность и синтез. По расчетам некоторых авторов, при гликолизе и гликогенолизе в богатых энергией фосфорных связях аккумулируется 35—40 /о всей освобождающейся свободной энергни, остальные 60—65% рассеиваются в виде теплоты. Коэффициент полезного действия клеток, органов, работающих в анаэробных условиях, не превышает 0,4 (в аэробных 0,5). Эти расчеты основаны главны.м образом на данных, полученных на мышечных экстрактах и дрожжевом соке. В условиях живого организма мышечные клетки, органы и ткани утилизируют энергию, вероятно, значительно больше. С физиологической точки зрения процесс гликогенолиза и гликолиза имеет исключительно важное значение, особенно когда жизненные процессы осуществляются в условиях недостатка кислорода. Папример, при энергичной работе мышц, особенно в первой фазе деятельности, всегда наблюдается разрыв между доставкой кислорода в мышцы и его потребностью. В этом случае начальные энергетические затраты покрываются в значительной степени за счет гликогенолиза. Аналогичные явления наблюдаются при различных патологических состоя иях (гипоксия мозгз, сердца и т. п.). Кроме того, потенциальная энергия, заключенная в молочной кислоте, в конечном счете не теряется для высокоорганизованного организма. Образующаяся молочная кислота быстро пере.ходит из мышц в кровь и далее доставляется в печень, где снова превращается в гликоген. Анаэробный распад углеводов с образованием молочной кислоты очень распространен в природе он наблюдается не только в мышцах, но и в других тканях животного организма. [c.334]

    Единство и теснейшая связь процессов брожения и дыхания растений, микроорганизмов и животных вытекают из того факта, что почти у всех живых организмов имеются одинаковые ферменты и те же основные промежуточные продукты, которые образуются в процессе их жизнедеятельности. Начальные этапы распада углеводов при анаэробном и аэробно.м дыхании одинаковы и начинаются с образования фосфорных эфиров глюкозы, именно глюкозо-1-фосфата, глюкозо-6-фосфата и фруктозо-1,6-дифосфата. Фосфорилирование глюкозы является необходимым условием как при аэробном распаде углеводов до углекислого газа и воды во время дыхания, так и при распаде углеводов в анаэробных условиях с образованием молочной кислоты и спирта. Пути аэробного и анаэробного распада углеводов расходятся на стадии образования пировиноградной кислоты в животные тканях или соответственно уксусного альдегида в дрожжевых клетках. Пировиноградная кислота занимает центральное положение в обмене углеводов. Она образуется из глюкозы (после фосфорилирования) или из гликогена (после фосфоролиза) путем нормального гликолиза. В анаэробных условиях пировиноградная кислота либо распадается в результате прямого декарбоксилирования, как это наблюдается в дрожжах, либо восстанавливается водородом до молочной кислоты, как это имеет место в мышцах. Спирт и молочная кислота являются конечными продуктами анаэробного обмена. В аэробных условиях пи-роаиноградная кислота полностью окисляется до углекислого газа и воды, [c.339]

    Между гликолизом и аэробным окислением углеводов существует тесная связь. Эта связь заключается прежде всего в том, что первые стадии гликолиза и аэробного окисления углеводов одинаковы. Расхождение путей анаэробного и аэробного распада начинается на стадии дальнейшего превращения пировиноградной кислоты, которая в отсутствие кислорода восстанавливается за счет водорода восстановлен1юй кодегидразы (К0Ш2) с образованием молочной кислоты в присутствии же кислорода она подвергается окислительному декарбоксилированию. При аэробном окислении углеводов по пентозному циклу расхождение путей начинается на стадии образования глюкозо-6-фосфорной кислоты. [c.298]

    Что же касается механизма реакции Пастера, то он остается еще недостаточно выясненным, хотя для его объяснения существует ряд гипотез. Одна из этих гипотез указывает на то, что прекращение гликолиза при аэробных условиях является скорее кажущимся, чем действительным. В присутствии кислорода в некоторых тканях, например в мышечной, часть образующейся при гликолизе молочной кислоты окисляется до углекислого газа и воды с освобождением энергии, которая используется частично для ресинтеза из оставшейся части молочной кислоты гликогена. Следовательно, в этом случае в тканях образование молочной кислоты не прекраш.ается в присутствии кислорода. Сбережение запасов гликогена достигается тем, что некоторая, и при этом большая, часть образовавшейся молочной кислоты в присутствии кислорода снова превращается в гликоген. Другие гипотезы объяс 1яют реакцию Пастера тем, что кислород прекращает гликолиз, воздействуя на ферменты, катализирующие тот пли иной этап гликолиза, прекращая, или тормозя, их действие. Некоторые ферменты гликолиза содержат важные для проявления их действия сульфгидрильные группы (—5Н). Среди этих ферментов находится и дегидраза фосфоглицеринальдегида. Кислород окислением сульфгидрильных групп ферментов может приостановить гликолиз. [c.298]


Молочная кислота — Вики

[[Категория:Википедия:Ошибка выражения: неожидаемый оператор <, редактируемые прямо сейчас]]

Молочная кислота
Систематическое
наименование
2-​гидрокси-​пропановая кислота
Хим. формула CH3CH(OH)COOH
Молярная масса 90,08 г/моль
Плотность 1,225 г/см³
Температура
 • плавления 18 °C[1]
 • кипения 122 °C
Константа диссоциации кислоты pKa{\displaystyle pK_{a}} 3,86 (при 25 °C)
Рег. номер CAS 50-21-5
PubChem 612
Рег. номер EINECS 200-018-0
SMILES
InChI
Кодекс Алиментариус E270
ChEBI 78320
ChemSpider 592
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
 Медиафайлы на Викискладе

Молочная кислота (α-оксипропионовая, 2-гидроксипропановая кислота) CH3CH(OH)COOH — одноосновная карбоновая кислота с тремя атомами углерода, содержащая гидроксильную группу. Соли и эфиры молочной кислоты называются лактатами. Молочная кислота образуется при молочнокислом брожении сахаров и играет важную роль в метаболизме.

История

Молочную кислоту открыл шведский химик Карл Шееле. В 1780 году он выделил её из прокисшего молока в виде коричневого сиропа. Французский химик Анри Браконно обнаружил, что она образуется при молочнокислом брожении[2].

В 1807 году Йенс Якоб Берцелиус выделил из мышц цинковую соль молочной кислоты.

Физические свойства

Молочная кислота, является простейшей хиральной карбоновой кислотой и может существовать в виде двух энантиомеров: L-(+)-молочной кислоты, D-(–)-молочной кислоты или их рацемической смеси — DL-молочной кислоты. Если в смеси энантиомеров один находится в избытке, его можно выделить дробными перекристаллизациями из смеси диэтилового эфира и диизопропилового эфира[2]. Чистые энантиомеры имеют температуру плавления 52,7–52,8 °С[2].

Энантиомеры молочной кислоты: L-(–)-молочная кислота (слева) и D-(+)-молочная кислота (справа)

Молочная кислота очень гигроскопична и обычно существует в виде водного раствора с концентрацией до 90 мас. %. В связи с этим очень сложно установить её температуру плавления; литература приводит значения от 18 до 33 °С. Кроме того, в таких растворах присутствует значительное количество лактоилмолочной кислоты и других олигомеров молочной кислоты[2].

Молочная кислота растворима в воде, этаноле, диэтиловом эфире и других органических растворителях, смешивающихся с водой. Она практически нерастворима в бензоле и хлороформе[3].

Химические свойства

При взаимодействии с окислителями молочная кислота разлагается. При окислении кислородом воздуха или азотной кислотой в присутствии железа или меди она превращается в муравьиную кислоту, уксусную кислоту, щавелевую кислоту, уксусный альдегид, углекислый газ и пировиноградную кислоту. Молочную кислоту можно восстановить до пропионовой кислоты действием иодоводорода[4]

Промышленный интерес представляет дегидратация молочной кислоты до акриловой кислоты и её восстановление до пропиленгликоля[5].

Поскольку молочная кислота является одновременно карбоновой кислотой и спиртом, она вступает в межмолекулярную этерификацию, давая лактоилмолочную кислоту. При дальнейшей конденсации образуется лактид — циклический сложный эфир. Также при конденсации могут образовываться линейные полилактиды. Эти соединения являются примесями в молочной кислоте. Так, в 6,5 %-ой молочной кислоте содержится около 0,2 % лактоилмолочной кислоты, 88 %-ая молочная кислота содержит меньше 60 % свободной молочной кислоты, а 100 %-ая — только 32 %[3].

Получение

Ферментативное получение

В промышленности молочную кислоту получают либо ферментативным способом, либо синтетическим. Первый из них имеет преимущество, поскольку приводит к молочной кислоте с более высокой стереохимической чистотой, поэтому новые производства, открывавшиеся с 1995 года, пользуются этим способом[5].

Для ферментативного производства молочной кислоты необходимо иметь углеводное сырьё, питательные вещества и соответствующие микроорганизмы. В качестве сырья используют глюкозу, кукурузные сиропы, мелассу, сок сахарной свёклы, сыворотку и крахмал. Питательными веществами являются пептиды и аминокислоты, фосфаты, соли аммония и витамины. Здесь находят применение дрожжевой экстракт, кукурузный ликёр[en], кукурузная глютеновая мука[en], солодовые ростки, соевый или мясной пептон. Молочную кислоту из углеводов вырабатывают культуры Lactobacillus, Bacillus и Rhizopus. Последняя из них является грибной и не требует сложных источников азота, хотя и даёт более низкий выход, чем бактериальные культуры[5].

Во время процесса вырабатывается кислота, поэтому необходимо поддерживать pH в области 5,0–6,5: для этого используют гидроксид кальция, карбонат кальция, аммиак и гидроксид натрия. Из-за этого в процессе ферментации образуются соответствующие соли молочной кислоты. Разработка новых подходов к ферментации связана с выведением бактерий, способных работать в области низких pH: это позволило бы получать саму молочную кислоту, а не её соли, снизило бы затраты на подщелачивающие реагенты и на серную кислоту, используемую для выделения молочной кислоты из солей[5].

После ферментации молочную кислоту подвергают очистке. Микроорганизмы отделяют флокуляцией в щелочной среде либо ультрафильтрацией. Образовавшиеся соли молочной кислоты переводят в саму кислоту под действием серной кислоты. При этом образуется также малополезный сульфат кальция. Ведётся поиск других методов очистки, при которых образование это побочной соли не происходило бы. Для некоторых пищевых целей смесь пропускают через активированный уголь и ионообменную колонну[6].

Для фармацевтической промышленности и получения полимеров необходима более глубокая очистка. Интерес представляет экстракция молочной кислоты в органическую фазу длинноцепными третичными аминами, а затем обратная экстракция в воду. Этот метод позволяет эффективно очистить продукт от остаточных углеводов и белков. Также возможна перегонка молочной кислоты, если предпринимаются меры против её олигомеризации[6].

Выход молочной кислоты в процессе ферментации составляет 85–95 %. Побочными продуктами являются муравьиная и уксусная кислота.[5].

Синтетическое получение

С 1960-х гг. рацемическую молочную кислоту производят в промышленности также синтетически. Подход основан на реакции ацетальдегида с циановодородом и последующем гидролизе образовавшегося лактонитрила. Недостатком синтетического подхода является то, что получаемая молочная кислота является рацемической, а подходящий и дешёвый хиральный катализатор пока не найден. Последним крупным производителем синтетической молочной кислоты является фирма «Musashino»[6].

Молочная кислота в организме человека и животных

Молочная кислота формируется при распаде глюкозы. Иногда называемая «кровяным сахаром» глюкоза является главным источником углеводов в нашем организме. Это основной источник энергии для мозга и нервной системы, так же как и для мышц во время физической нагрузки. Когда расщепляется глюкоза, клетки производят АТФ (аденозинтрифосфат), который обеспечивает энергией большинство химических реакций в организме. Уровень АТФ определяет, как быстро и как долго мышцы смогут сокращаться при физической нагрузке.

Производство молочной кислоты не требует присутствия кислорода, поэтому этот процесс её синтеза часто называют «анаэробным метаболизмом» (см. Анаэробная тренировка). Ранее считалось, что мышцы производят молочную кислоту при нехватке кислорода в крови. Другими словами, организм находится в анаэробном состоянии. Однако современные исследования показывают, что молочная кислота образуется и в мышцах, получающих достаточно кислорода. Увеличение количества молочной кислоты в кровотоке свидетельствует лишь о том, что уровень её поступления превышает уровень удаления[7][8]. Резкое увеличение (в 2—3 раза) уровня лактата в сыворотке крови наблюдается при тяжёлых расстройствах кровообращения, таких как геморрагический шок, острая левожелудочковая недостаточность и др., когда одновременно страдает и поступление кислорода в ткани, и печёночный кровоток.

Зависимое от лактата производство АТФ очень незначительно, но имеет большую скорость. Это обстоятельство делает идеальным его использование в качестве источника энергии, когда нагрузка превышает 50 % от максимальной. При отдыхе и умеренной нагрузке организм предпочитает расщеплять жиры для получения энергии. При нагрузках в 50 % от максимума (порог интенсивности для большинства тренировочных программ) организм перестраивается на преимущественное потребление углеводов. Чем больше углеводов человек использует в качестве топлива, тем больше производство молочной кислоты.

Исследования показали, что у престарелых людей в головном мозге количество солей кислоты (лактатов) имеет повышенный уровень[9].

Регулятор обмена

Чтобы глюкоза могла проходить через клеточные мембраны, ей необходим инсулин. Молекула же молочной кислоты в два раза меньше молекулы глюкозы, и гормональная поддержка ей не нужна — она с лёгкостью сама проходит через клеточные мембраны.

Качественные реакции

Молочную кислоту можно обнаружить по следующим качественным реакциям:

  • Взаимодействие с n-оксидифенилом и серной кислотой:

При осторожном нагревании молочной кислоты с концентрированной серной кислотой она вначале образует уксусный альдегид и муравьиную кислоту; последняя немедленно разлагается:
CH3CH(OH)COOH → CH3CHO + HCOOH (→ H2O + CO)
Уксусный альдегид взаимодействует с n-оксидифенилом, причём, по-видимому, происходит конденсация в o-положении к OH-группе с образованием 1,1-ди(оксидифенил)этана:

В растворе серной кислоты медленно окисляется в фиолетовый продукт неизвестного состава. Поэтому, как и при обнаружении гликолевой кислоты с помощью 2,7-диоксинафталина, в данном случае происходит взаимодействие альдегида с фенолом, при котором концентрированная серная кислота действует как конденсирующий агент и окислитель. Такую же цветную реакцию дают α-оксимасляная и пировиноградная кислоты.
Выполнение реакции:
В сухой пробирке нагревают в течение 2 минут на водяной бане при 85 °C каплю исследуемого раствора с 1 мл концентрированной серной кислоты. После этого охлаждают под краном до 28 °C, добавляют небольшое количество твёрдого n-оксидифенила и, перемешав несколько раз, дают постоять 10-30 минут. Фиолетовое окрашивание появляется постепенно и через некоторое время становится более глубоким. Открываемый минимум: 1,5⋅10−6 г молочной кислоты.

  • Взаимодействие с подкисленным серной кислотой раствором перманганата калия

Выполнение реакции: В пробирку прилить 1 мл молочной кислоты, а затем немного подкисленного серной кислотой раствора перманганата калия. Нагревать в течение 2 минут на слабом огне. Ощущается запах уксусной кислоты.
С3Н6О3 + [O] = C3Н4O3 + H2O↑
Продуктом данной реакции может быть пировиноградная кислота С3Н4О3, которая тоже имеет запах уксусной кислоты.
С3Н6О3 + [O] = C3Н4O3 + H2O↑
Однако пировиноградная кислота при обычных условиях неустойчива и быстро окисляется до уксусной кислоты, поэтому реакция протекает согласно суммарному уравнению:
С3Н6О3 + 2[O] = CH3COOH + CO2↑ + H2O

  • Взаимодействие с фенолятом железа

Описание реакции: Эта реакция называется реакцией Уффельмана и используется, например, в клинической медицине для определения присутствия молочной кислоты в желудочном соке, открыта Юлиусом Уффельманом[de] в 1880-х гг. Для проведения реакции нужно растворить одну каплю хлорида железа и 0,4 грамма фенола в 50 см3 воды. Затем добавить тестируемую жидкость, если в ней есть молочная кислота, то синий цвет раствора сменится жёлтым[10][11], поскольку образуется лактат железа.

Применение и получение

В пищевой промышленности используется как консервант, пищевая добавка E270.

См. также

Примечания

  1. Bradley J., Williams A., Andrew S.I.D. Lang Jean-Claude Bradley Open Melting Point Dataset // Figshare — 2014. — doi:10.6084/M9.FIGSHARE.1031637.V2
  2. 1 2 3 4 Ullmann, 2014, p. 1.
  3. 1 2 Ullmann, 2014, p. 2.
  4. Трегер Ю. А. Молочная кислота // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1992. — Т. 3: Меди—Полимерные. — С. 130—131. — 639 с. — 48 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8.
  5. 1 2 3 4 5 Ullmann, 2014, p. 3.
  6. 1 2 3 Ullmann, 2014, p. 4.
  7. ↑ Dr. George A. Brooks  (англ.)
  8. George A. Brooks. What does glycolysis make and why is it important? // Journal of Applied Physiology. — 2010. — Вып. 108, № 6. — С. 1450-1451. — doi:10.1152/japplphysiol.00308.2010.
  9. Надежда Маркина. Старость заполняет мозг солями молочной кислоты (рус.). Infox.ru (7 ноября 2010). Дата обращения: 7 ноября 2010. Архивировано 23 августа 2011 года.
  10. ↑ Handbuch der Lebensmittelchemie. — Springer, 1935. — Vol. 2. Allgemeine Untersuchungsmethoden. Zweiter Teil: Chemische und Biologische Methoden. — С. 1099. — ISBN 9783662019481.
  11. ↑ Uffelmann: Pharmazeutische Zentralhalle für Deutschland. 1887, 28, 582.

Литература

Молочная кислота — Блог VolkoMolko

Кислота молочная – именно про этот ингредиент в составе наших сыров мы слышим больше всего вопросов. Однако название «молочная» — это всего лишь дань способу, с помощью которого впервые выделили химическое вещество. В современной промышленности молочную кислоту чаще всего получают без участия ингредиентов животного происхождения.

Кислота молочная или 2-гидроксипропионовая кислота — органическое соединение, представляющее собой прозрачную жидкость, с кислым вкусом, почти без запаха, по консистенции напоминающую сироп. На домашней кухне молочная кислота образуется при скисании молока, квашении капусты, солении овощей, созревании сыра.

А в промышленности ее получают получают двумя способами:

  • ферментацией сахаросодержащих субстратов молочнокислыми микроорганизмами,
  • или химическим синтезом (получение L-формы).

L-форма как более экономичная и универсальная используется все чаще. Именно ее мы закупаем для наших сыров.

В России молочная кислота одобрена для использования в пищевой промышленности в качестве регулятора кислотности и вкусовой добавки в следующих продуктах: нектары, джемы, желе, мармелады, масла, сыры, хлеб, макаронные изделия, пиво, квашеные, соленые овощи. Кроме того, молочную кислоту разрешено использовать как консервант, но при этом ее расход очень высок, и использование чаще всего нерационально.

Важные и интересные факты о молочной кислоте:

  • D-форма молочной кислоты образуется в мышцах человека при интенсивной физической нагрузке при распаде глюкозы (по одной из версий, боль в мышцах после тренировки обусловлена именно наличием молочной кислоты).
  • Молочная кислота усваивается в организме с выделением энергии. Ее калорийность – 3 ккал/г.
  • Она абсолютно безопасна для организма даже в больших количествах.
  • В веганских продуктах используют только L-форму вещества, которая получена из сахаросодержащих растительных веществ с помощью химического синтеза.
  • С помощью поликонденсации молочной кислоты можно получить биоразлагаемый пластик PLA. Его используют для пищевой упаковки и в медицине, для хирургических нитей.

Легенда о молочной кислоте | FPA


Автор — Фишман Р.


Как родился и почему неверен миф о том, что молочная кислота (на самом деле в организме образуется лактат) вызывает повышение кислотности мышечных клеток во время тяжелых физических нагрузок.


Интенсивные физические нагрузки приводят к повышению кислотности в тканях мускулов. Обычно его связывают с производством и накоплением лактата (присутствующей в организме соли молочной кислоты) – об этом можно прочесть и в популярных статьях, и в профессиональных учебниках. Однако все больше исследований указывают на то, что хотя и существует корреляция между увеличением содержания лактата и кислотности в активно работающих мышечных клетках, причинно-следственные связи здесь совсем другие. Судя по всему, он, наоборот, способствует «смягчению» этого процесса.


Американские физиологи Роберт Робергз (Robert Robergs), Фарзенах Гиашванд (Farzenah Ghiasvand) и Дэрил Паркер (Daryl Parker) провели детальный разбор биохимических процессов, которые обеспечивают энергией активно работающую мышечную клетку и ведут к закислению ее среды. Их отчет в 2004 г. вышел в «Американском журнале физиологии». К нему мы и отсылаем читателей за множеством полезных подробностей, здесь же попробуем доступно изложить основные пояснения и выводы авторов статьи.

Что нужно знать для начала


  • Кислотами называются соединения, легко отдающие катион водорода H+ (протон). Поэтому кислотность среды определяют через водородный показатель (рН), который соответствует содержанию протонов в растворе. рН – обратный степенной показатель, поэтому чем он ниже, тем выше кислотность. Нейтральной считается среда с рН 7, а рН близкий к единице соответствует сильной кислоте.

  • Ключевым носителем энергии – «топливом» – почти всех процессов в живой клетке являются молекулы аденозитрифосфата (АТФ). Отдавая один фосфат и превращаясь в АДФ, они выделяют энергию. И наоборот, присоединение фосфата к АДФ требует энергии и позволяет ее запасать.

  • Не слишком эффективный, но простой и быстрый путь получения АТФ – это гликолиз, который может проходить и без участия кислорода. В этом случае глюкоза превращается в пируват и образуются две молекулы АТФ.

  • Главным источником АТФ в клетках нашего организма являются реакции окислительного фосфорилирования («дыхания»). Они происходят на мембранах клеточных органелл, митохондрий. Здесь с помощью кислорода пируват окисляется до углекислого газа и воды, и его энергия используется для синтеза АТФ. В сумме это позволяет получить до 38 молекул АТФ на каждую молекулу глюкозы.

  • В качестве промежуточных и побочных продуктов всех этих реакций образуются «промежуточные кислоты»1 и свободные протоны, способные менять рН внутриклеточной среды. Выходя в межклеточное пространство и кровоток, некоторые из них могут влиять и на их кислотность.



Термин «промежуточные кислоты» вводит в заблуждение. Несмотря на то, что эти молекулы по структуре карбоновые кислоты, детальное рассмотрение биохимических процессов показывает, что эти молекулы образуют кислые соли, и ни одна из них не существует в виде кислоты и не служит источником протонов.

Причем тут лактат


Молочная кислота была открыта еще в конце XVIII в. Как легко догадаться, ее выделили из молока, хотя вскоре нашли в самых разных тканях живых организмов. В начале ХХ в. на нее обратили внимание физиологи Отто Мейергоф и Арчибальд Хилл, которые в 1922 получили Нобелевскую премию за изучение базовых механизмов мышечной деятельности.


Хилл заметил, что мышцы способны сокращаться и в отсутствие кислорода, а Мейергоф описал механизмы, которые обеспечивают эту работу. Он установил все ключевые реакции гликолиза и продемонстрировал, что молочная кислота является одним из его побочных продуктов – в условиях недостатка кислорода она образуется из пирувата.


Логика ученых казалась железной: «перенапрягаясь», мышечные клетки расходуют энергию АТФ быстрее, чем кислородное дыхание митохондрий восполняет ее запасы. В этих условиях они обращаются к менее эффективным, но быстрым путям синтеза АТФ, в частности, к гликолизу, который ведет к накоплению молочной кислоты и снижению рН.


Однако дальнейшие исследования показали, что не все в этих рассуждениях так гладко. Главное, что нужно знать – в организме образуется лактат, а не молочная кислота. Кажущаяся небольшая разница (ведь в растворе лактат и протоны) привела к десятилетиям неправильного объяснения сути процессов и значения лактата. Чтобы понять, в чем тут ошибка, нам придется получше разобраться в энергетическом метаболизме мышечной клетки и появлении лактата.


Рис. 1. Между рН среды в мышечной клетке, с одной стороны, и количеством пирувата и лактата, с другой, обнаруживается яркая линейная корреляция. Однако она еще не говорит о причинно-следственной связи.

Гликолиз и другие


Во-первых, клетки мышечной ткани содержат запас креатинфосфата – высокоэнергетических молекул, которые способны обеспечить им краткий, но чрезвычайно быстрый источник энергии для «взрывной» активности. Упрощенно эта реакция выглядит так: креатинфосфат + АДФ + протон -> креатин + АТФ. Как видим, в ходе этого процесса идет связывание протонов, и он ведет к росту рН, то есть – к снижению кислотности.


Второй путь быстрого получения энергии – гликолиз, который позволяет получать АТФ из глюкозы (поступающей с кровью) или гликогена, полисахарида, сложенного остатками той же глюкозы (и запасенного в мышечной ткани). Чаще клетка полагается на гликоген, но в целом реакции в обоих случаях примерно одинаковы. Схематически их итог описывается так: глюкоза + 2 АДФ -> 2 пирувата + 2 АТФ + 2 протона.


Накопление протонов, казалось бы, должно вести к росту кислотности. Однако при детальном рассмотрении оказывается, что некоторые реакции, из которых состоит гликолиз, ведут не к росту, а к снижению кислотности среды. Потребляют протон и некоторые превращения его продукта (пирувата). Примером тому может служить лактат – вот реакция его синтеза: пируват + NADH + протон -> лактат + NAD+.


В этом уравнении NAD+ – кофермент, который требуется для некоторых реакций гликолиза. NAD (никотинамидадениндинуклеотид) сравнительно легко переходит между окисленной (NAD+) и восстановленной (NADH) формами. Это делает его весьма универсальным «инструментом», который используют ферменты для проведения самых разных реакций, где нужно получать электрон от одного вещества и доставлять его на другое. Используется NAD и в гликолизе.


Превращение пирувата в лактат не только приносит клетке кофермент NAD+, но и снижает концентрацию протонов, замедляя закисление внутриклеточной среды. Если соединить приведенные выше уравнения гликолиза и синтеза лактата, то мы увидим, что этот тандем дает вовсе нулевое изменение баланса протонов.


Более того, лактат выводится из клетки белком (Лактат+ симпортом), который использует для этого еще один протон, также выбрасывая его наружу. Это еще заметнее снижает увеличение кислотности в клетке. Возникает вопрос: откуда же тогда берутся в ней все те протоны, которые ведут к закислению внутриклеточной среды?


Рис. 2. По мере работы мускульной клетки в ней нарастают процессы выведение накопившейся лактата и протонов.

Пересчитываем протоны


Первым и основным источником протонов в активно работающей мышечной клетке считается не синтез, а распад АТФ, энергия которого используется для сокращений и расслаблений: АТФ + вода -> АДФ + фосфат + протон. Сам по себе фосфат способен служить буферной системой, которая смягчает колебания кислотности среды (так он и работает в организме), но он активно вовлекается в новые реакции в клетке, и не слишком эффективно решает эту проблему.


Другой источник протонов – упомянутый выше кофермент NAD+, который в ходе реакций гликолиза теряет протон, превращаясь в NADH. К слову, значительная часть протонов (а также фосфата и пирувата), оказавшихся во внутриклеточной среде, транспортируется в митохондрии и используется для проходящих в ней процессов окислительного фосфорилирования. Таким образом, митохондрии также можно назвать фактором снижения кислотности. Но когда мышцы с огромной интенсивностью поглощают энергию, перерабатывая АТФ в АДФ, эта реакция оказывается сильнее всех, действующих против нее.


Рис. 3. Баланс между образованием и использованием протонов в работающей мышечной клетке. Появление протонов связано с гидролизом АТФ и реакциями гликолиза. Расходуются они в реакциях креатинфосфата и лактата. Кроме того, протоны связываются с неорганическим фосфатом и буферными соединениями цитоплазмы.

Итого


Итак, метаболический ацидоз – закисление среды мышечных клеток во время интенсивной работы – связан с использованием энергии АТФ, а не с синтезом и накоплением лактата. Его производство необходимо клетке для восполнения затрат кофермента NAD+, необходимого для гликолиза и получения новых «энергетических» молекул АТФ.


Это производство (а также транспорт лактата наружу) требует потребления протонов, снижая их концентрацию в клетке. Поэтому образование и накопление лактата может служить хорошим индикатором закисления клеточной среды, но они не связаны как причина и следствие.


Источник: http://ajpregu.physiology.org/

Молочная кислота в мышцах и как ее вывести

  1. После окончания тренировки стоит обязательно проводить легкие аэробные нагрузки. Или в течение 10 минут проехаться в медленном темпе на велотренажере, пробежаться трусцой ни дорожке или снизить темп, если вы до этого бежали интенсивно.

Человек, который после интенсивной тренировки уделяет внимание легкой разминке, делает правильно. И он будет намного лучше себя чувствовать на утро, нежели тот, кто закончил занятие в зале на поднятии самого тяжелого веса или на самой высокой скорости на тренажере.

  1. Конечным этапом каждой тренировки должна быть растяжка мышц. Это гарантирует их эластичность завтра и способствует расслаблению после интенсивной нагрузки. Растяжка в конце занятия ускорит также восстановительный процесс, что в свою очередь снизит неприятные ощущения от него.

В качестве профилактических мер после тренировок, которые ускорят вывод молочной кислоты, или же просто помогут расслабить натруженные мышцы и вернуть себя в строй, предлагают еще несколько практических советов: массаж, горячую ванну, сауну, медицинские препараты, большое количество жидкости, полный покой.

Однако, применение любого из вышеперечисленных методов и тех, о которых мы расскажем дальше, можно и разрешено только после консультации с доктором и личным тренером. Особенно, если вы находитесь в интересном положении или страдаете хроническими заболеваниями.

Если же вы определили, что в организме накоплено чрезмерное количество молочной кислоты, которое срочно нужно оттуда вывести, то стоит прибегать к вспомогательным методам. Опытные спортсмены предлагают несколько способов, как облегчить свое самочувствие и восстановится после активной тренировки. Остановимся конкретнее на том, как быстрее вывести накопленную молочную кислоту из организма после тренировки.

Горячая ванная

Вывод молочной кислоты из мышц – это дело нескольких часов, максимум 2 суток. Но в это время дискомфорт и болевые ощущения могут мешать нормальной жизни. Облегчить существование после активной тренировки помогает горячая ванная (она противопоказана при менструации, если вы страдаете гипертонией или беременны).

Нужно набрать горячую воду и погрузиться в ванну так, чтобы область сердца осталась над водой. Находитесь в воде в течение 10 минут. После этого стоит ополоснуться прохладной водой и повторить процедуру. Максимальное число подходов – 5. В самом конце стоит растереться полотенцем до появления красного оттенка кожи.

Поход в сауну

Смена интенсивности тренировки – гарантия того, что кровоток улучшиться и молочная кислота выйдет быстрее. Но этот метод подходит только на время тренировок. Что же делать, если вы забыли сменить нагрузку на меньшую, и желаете быстрее вывести молочную кислоту из вашего организма. Большое количество кислоты выходит с потом.

Что такое молочная кислота? (А откуда это?)

Молочная кислота или лактат — это химический побочный продукт анаэробного дыхания — процесса, при котором клетки производят энергию без кислорода. Бактерии производят его в йогурте и в нашем кишечнике. Молочная кислота также находится в нашей крови, где она откладывается мышцами и эритроцитами.

Долгое время считалось, что молочная кислота является причиной болезненности мышц во время и после интенсивных упражнений, но недавние исследования показывают, что это не так, сказал Майкл Глисон, биохимик из Университета Лафборо в США.К. и автор книги «Ешь, двигайся, спи, повторяй» (Meyer & Meyer Sport, 2020).

«Лактат всегда считался плохим мальчиком для физических упражнений», — сказал Глисон Live Science.

Вопреки этой репутации, молочная кислота постоянно присутствует в нашем организме и безвредна. По словам Глисона, хотя концентрация повышается, когда мы интенсивно тренируемся, она возвращается к нормальному уровню, как только мы в состоянии отдохнуть, и даже превращается в энергию, которую наше тело может использовать позже.

Как мышцы производят молочную кислоту

В течение большей части дня наше тело сжигает энергию аэробно, то есть в присутствии кислорода.Часть этой энергии поступает из сахара, который наши мышечные клетки расщепляют в ходе ряда химических реакций, называемых гликолизом. (Мы также получаем энергию из жира, но это требует совершенно другого химического процесса). Конечным продуктом гликолиза является пируват — химическое вещество, которое организм использует для выработки еще большего количества энергии. Но энергия может быть получена из пирувата только в присутствии кислорода. Это меняется во время тяжелых упражнений.

Связано: Мышечные спазмы и судороги: причины и лечение

Когда вы начинаете спринт, ваши мышцы начинают работать сверхурочно.Чем усерднее вы работаете, тем больше энергии требуется вашим мышцам для поддержания вашего темпа. К счастью, в наши мышцы встроены турбоускорители, называемые быстросокращающимися мышцами. По словам Глисона, в отличие от медленно сокращающихся мышц, которые мы используем большую часть дня, быстро сокращающиеся мышцы суперэффективны в плане быстрого производства большого количества энергии и делают это анаэробно. Быстро сокращающиеся мышцы также используют гликолиз для производства энергии, но пропускают сбор энергии из пирувата — процесса, который требует кислорода. Вместо этого пируват превращается в побочный продукт, молочную кислоту, и попадает в кровоток.

Это распространенное заблуждение, что мышечные клетки производят молочную кислоту, когда им не хватает кислорода, сказал Глисон. «Это не так. Ваши мышцы получают много кислорода», — сказал он. Но во время сильной потребности в энергии мышцы переключаются на анаэробное дыхание просто потому, что это гораздо более быстрый способ производства энергии.

Другие источники молочной кислоты

Мышечные клетки — не единственные источники молочной кислоты. Согласно онлайн-тексту «Анатомия и физиология», опубликованному Университетом штата Орегон , красные кровяные тельца также производят молочную кислоту, когда бродят по телу. В эритроцитах нет митохондрий — части клетки, ответственной за аэробное дыхание, — поэтому они дышат только анаэробно.

Многие виды бактерий также дышат анаэробно и производят молочную кислоту в качестве побочного продукта. Фактически, эти виды составляют от 0,01 до 1,8% кишечника человека, согласно обзору, опубликованному в Журнале прикладной микробиологии. Чем больше сахара едят эти маленькие парни, тем больше молочной кислоты они производят.

Немного коварнее молочнокислые бактерии, обитающие во рту.Согласно исследованию, опубликованному в Microbiology, из-за подкисляющего эффекта, который они оказывают на слюну, эти бактерии являются плохой новостью для зубной эмали.

Наконец, молочная кислота обычно содержится в ферментированных молочных продуктах, таких как пахта, йогурт и кефир. Бактерии в этих продуктах используют анаэробное дыхание для расщепления лактозы (молочного сахара) на молочную кислоту. Однако это не означает, что молочная кислота является молочным продуктом — она ​​на 100% веганская. Оно получило свое название от молочных продуктов просто потому, что Карл Вильгельм, первый ученый, выделивший молочную кислоту, сделал это из испорченного молока, согласно исследованию, опубликованному в Американском журнале физиологии.

Молочная кислота содержится в ферментированных молочных продуктах, таких как йогурт, но сама по себе молочная кислота не является молочными продуктами — она ​​на 100% веганская. (Изображение предоставлено Shutterstock)

Ваше тело на молочной кислоте

Жжение в ногах часто возникает после того, как вы приседаете с большим весом или завершили тяжелую тренировку. Но вопреки распространенному мнению, боль вызывает не молочная кислота, — сказал Глисон.

Молочная кислота перерабатывается печенью и сердцем. Печень превращает его обратно в сахар; сердце превращает его в пируват.Во время упражнений концентрация молочной кислоты в организме резко возрастает, потому что сердце и печень не могут справиться с отходами так быстро, как они производятся. Но как только мы закончим тренировку, концентрация молочной кислоты вернется в норму, сказал Глисон.

Связано: Почувствовать боль? Не вините молочную кислоту.

Боль в мышцах после тренировки, скорее всего, больше связана с повреждением и воспалением тканей, сказал Глисон . Тяжелые упражнения физически разрушают ваши мышцы, и на их восстановление могут уйти дни.

Согласно обзору, опубликованному в Mayo Clinic Proceedings, молочная кислота может накапливаться в организме до опасного для жизни уровня. Но это состояние, называемое острым лактоацидозом, возникает из-за острого заболевания или травмы, а не из-за физических упражнений. Когда ткани лишаются крови, например, из-за сердечного приступа или сепсиса, они, как правило, переходят в анаэробное дыхание, производя молочную кислоту.

«Им не хватает кислорода, — сказал Глисон.

Но Глисон сказал, что никогда не слышал о случаях опасного для жизни лактоацидоза из-за физических упражнений.«Это было бы очень необычно».

Дополнительные ресурсы:

15.3: Молочная ферментация — химия LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  1. Молочная ферментация: мышечные клетки и йогурт
    1. Связаны ли барабанные палочки и спортивное мастерство?
    2. Молочная ферментация
  2. Дополнительные ресурсы
  3. Авторы и указание

Результаты обучения

  • Опишите молочнокислое брожение.
  • Опишите, как бактерии, в том числе те, которые мы используем для производства йогурта, производят АТФ в отсутствие кислорода.
  • Обсудите, как ваши мышцы продолжают работать на вас, даже когда ваша дыхательная и сердечно-сосудистая система больше не может поддерживать постоянный приток кислорода.

Короткие скачки бега поддерживаются ферментацией в мышечных клетках. Это производит ровно столько АТФ, чтобы позволить эти короткие всплески повышенной активности.

Молочная ферментация: мышечные клетки и йогурт

Вы предпочитаете на ужин курицу или индейку светлое или темное мясо? Вы считаете себя спринтером или бегуном на длинные дистанции? В чем биологическая разница между светлым и темным мясом? Или между двумя типами бегунов? Вы бы поверили, что это как-то связано с цветом мышц?

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \) : Светлое мясо или темное? Спринт или выносливость? Мышечные клетки знают два способа производства АТФ — аэробное и анаэробное дыхание.

Связаны ли барабанные палочки и спортивное мастерство?

Цвет мышц отражает их специализацию в отношении аэробного или анаэробного метаболизма. Хотя люди — это облигатных аэробов (организм, которому необходим кислород для клеточного дыхания), наши мышечные клетки не отказались от древних путей, которые позволяют им продолжать быстро производить АТФ при низком уровне кислорода. Разница более заметна у кур и куропаток (см. Рисунок ниже), которые целый день стоят на ногах.В течение длительных периодов времени они выполняют аэробное дыхание в своих красных мышцах, «специализированных на выносливость». Если вы знакомы с тетеревом, то знаете, что эти птицы с огромной скоростью «проносятся» на короткие дистанции. Такой «спринт» полет зависит от анаэробного дыхания в белых клетках груди и мышц крыльев, что позволяет быстро производить АТФ в условиях низкого содержания кислорода.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \) : Тетерев использует анаэробное дыхание (молочнокислое брожение) в мышцах крыльев и груди для быстрых всплесков скорости, чтобы убежать от хищников .

Ни одна человеческая мышца не является полностью красной или полностью белой, но есть вероятность, что если вы преуспеете в беге на короткие дистанции или в таком виде спорта, как поднятие тяжестей, у вас будет больше белых гликолитических волокон в мышцах ног, позволяющих анаэробное дыхание. + \) в процессе , позволяя гликолизу продолжать производить АТФ в условиях низкого содержания кислорода.+ \), так что гликолиз может продолжать быстро производить больше АТФ. Каждый кружок представляет атом углерода.

Для бактерий Lactobacillus кислота, образующаяся в результате ферментации, убивает конкурентов бактерий в пахте, йогурте и некоторых творогах. Польза распространяется и на людей, которые любят эти продукты (Рисунок \ (\ PageIndex {5} \)).

Рисунок \ (\ PageIndex {5} \) : Бактерии Lactobacillus используют тот же тип анаэробного дыхания, что и наши мышечные клетки.Молочная кислота снижает конкуренцию со стороны других бактерий и ароматизирует йогурт.

Возможно, вы заметили этот тип ферментации в собственных мышцах, потому что мышечная усталость и боль связаны с молочной кислотой. Молочная кислота накапливается в ваших мышечных клетках по мере того, как ферментация происходит во время физических упражнений. В это время ваша дыхательная и сердечно-сосудистая системы не могут транспортировать кислород к мышечным клеткам, особенно в ногах, достаточно быстро, чтобы поддерживать аэробное дыхание.Чтобы обеспечить непрерывное производство некоторого количества АТФ, ваши мышечные клетки используют ферментацию молочной кислоты.

Авторы и авторство

  • Фонд CK-12 Шэрон Бьюик, Ричард Парсонс, Тереза ​​Форсайт, Шонна Робинсон и Жан Дюпон.

  • Эллисон Султ, Ph.D. (Кафедра химии, Университет Кентукки)

Молочная кислота — обзор

Клиренс лактата

Клиренс лактата во время отдыха и упражнений происходит в основном за счет трех процессов: окисления (от 50% до 80%), глюконеогенеза / гликонеогенеза (от 10% до 25%) и трансаминирования (от 5% до 10%).Все три процесса связаны с движением лактата. 18

Как указывалось ранее, при физиологическом pH более 99% продуцируемой молочной кислоты быстро диссоциирует на лактат (La ), анионы и протоны (H + ). Лактат легко перемещается между цитоплазмой и митохондриями, мышцами и кровью, кровью и мышцами, активными и неактивными мышцами, гликолитическими и окислительными мышцами, кровью и сердцем, кровью и печенью, кровью и кожей. 20 Лактат перемещается между лактат-продуцирующими и потребляющими лактат сайтами посредством внутриклеточных и внеклеточных лактатных челноков. 18 Транспорт через клеточные и митохондриальные мембраны происходит за счет облегченного обмена с понижением концентрации и градиентов водородных ионов (pH) с использованием лактатных транспортных белков, известных как транспортеры монокарбоксилата (MCT). 20

По состоянию на 1999 год в литературе сообщалось о девяти переносчиках монокарбоксилатов. MCT1 в изобилии присутствует в окислительных волокнах скелетных и сердечных мышц и митохондриальных мембранах. MCT4 наиболее распространен в клеточных мембранах гликолитических скелетных волокон.

Внутриклеточный лактатный челнок (рис. 3-4, A ) включает перемещение лактата переносчиками MCT1 между цитоплазмой, где он производится, и митохондриями. Попадая в митохондрии, лактат окисляется до пирувата, а NAD + восстанавливается до NADH + H + . Пируват и НАДН + Н + проходят через аэробный метаболизм / окисление. Это относительно новая и несколько спорная концепция 20–23 , указывающая на то, что мышечные клетки могут одновременно производить и потреблять лактат.

Внеклеточные лактатные челноки перемещают лактат между тканями (рис. 3-4, B ). Белки лактата мембраны мышечной клетки (MCT1 и MCT4) перемещают лактат из тканей и внутрь них. Межмышечно большая часть лактата перемещается из активных быстро сокращающихся гликолитических клеток скелетных мышц (FOG и FG) в активные SO клетки скелетных мышц. Это может происходить либо посредством прямого челнока между клетками скелетных мышц, либо посредством кровообращения. Как только лактат попадает в кровоток, он также может циркулировать к сердечным клеткам.Во время тяжелых упражнений лактат становится предпочтительным топливом для сердца. Таким образом, гликогенолиз в одной ячейке может поставлять топливо для другой ячейки. В каждом случае конечная судьба лактата — окисление до АТФ, CO 2 и H 2 O в результате аэробного метаболизма. 13,20,24

Лактат, циркулирующий в кровотоке, также может транспортироваться в печень, где он снова превращается в процессах глюконеогенеза / гликонеогенеза в глюкозу или гликоген соответственно.Действительно, печень, по-видимому, предпочтительно производит гликоген из лактата, а не из глюкозы. В гликолитических мышечных волокнах человека (как FOG, так и FG) часть лактата, вырабатываемого во время упражнений высокой интенсивности, сохраняется, а в период восстановления после тренировки он снова превращается в гликоген в этой мышечной клетке. 4,25,26

Как окислительные, так и гликолитические волокна также могут выводить лактат путем трансаминирования. Трансаминирование образует кетокислоты (включая некоторые промежуточные продукты цикла Кребса) и аминокислоты.Преобладающая производимая аминокислота — аланин. В свою очередь, аланин может подвергаться глюконеогенезу в печени. 13,14

Небольшое количество лактата в кровотоке перемещается из крови в кожу и выходит из организма с потом. Наконец, некоторое количество лактата остается в виде лактата, циркулирующего в крови. Это уровень лактата в покое.

Окисление — это, безусловно, преобладающий процесс выведения лактата как во время, так и после тренировки. Как указывалось ранее, накопление лактата в крови зависит от относительной скорости появления (производства) и исчезновения (клиренса), что, в свою очередь, напрямую связано с интенсивностью и продолжительностью выполняемых упражнений.

Молочная кислота | Мичиган Медицина

Обзор теста

Тест на молочную кислоту — это анализ крови, который измеряет уровень молочной кислоты, вырабатываемой в организме. Большая его часть производится мышечной тканью и эритроцитами. Когда уровень кислорода в организме нормальный, углеводы распадаются на воду и углекислый газ. Когда уровень кислорода низкий, углеводы расщепляются на энергию и вырабатывают молочную кислоту.

Уровень молочной кислоты повышается, когда физические нагрузки или другие состояния, такие как сердечная недостаточность, тяжелая инфекция (сепсис) или шок, снижают поток крови и кислорода по всему телу.Уровень молочной кислоты также может повышаться при серьезном повреждении или заболевании печени, поскольку печень обычно расщепляет молочную кислоту.

Очень высокий уровень молочной кислоты вызывает серьезное, иногда опасное для жизни состояние, называемое лактоацидозом. Лактоацидоз также может возникнуть у человека, который принимает метформин (глюкофаг) для контроля диабета, когда также присутствует сердечная или почечная недостаточность или тяжелая инфекция.

Тест на молочную кислоту обычно проводится на образце крови, взятом из вены руки, но его также можно провести на образце крови, взятом из артерии (газ артериальной крови).

Зачем это нужно

Тест на молочную кислоту делают:

  • Проверить на лактоацидоз. Симптомы лактоацидоза включают учащенное дыхание, чрезмерное потоотделение, прохладную и липкую кожу, сладкое дыхание, боль в животе, тошноту или рвоту, спутанность сознания и кому.
  • Проверьте, доходит ли до тканей тела нужное количество кислорода.
  • Найдите причину повышенного содержания кислоты (низкого pH) в крови.

Как подготовиться

Чтобы подготовиться к тесту на молочную кислоту:

  • Не ешьте и не пейте ничего, кроме воды, за 8–10 часов до теста.
  • Не выполняйте упражнения за несколько часов до теста. Не сжимайте кулаки во время анализа крови на молочную кислоту. Эти действия могут изменить результаты.

Как это делается

Медицинский работник берет кровь:

  • Оберните эластичную ленту вокруг вашего плеча, чтобы остановить кровоток. Это увеличивает размер вены под лентой, что упрощает введение иглы в вену. Эластичную ленту нельзя использовать для теста на молочную кислоту, потому что повязка на мышце руки может вызвать ложное повышение уровня молочной кислоты.
  • Очистите место для иглы спиртом.
  • Введите иглу в вену. Может потребоваться более одной иглы.
  • Присоедините к игле трубку, чтобы наполнить ее кровью.
  • Снимите повязку с руки, когда наберется достаточно крови.
  • Поместите марлевую салфетку или ватный диск на место иглы, когда игла будет извлечена.
  • Надавите на место, а затем наложите повязку.

Каково это

Образец крови берется из вены на руке.Плечо обернуто резинкой. Может ощущаться стеснение. Вы можете вообще ничего не чувствовать от иглы или можете почувствовать быстрое укусывание или защемление.

Риски

Очень мала вероятность возникновения проблемы из-за взятия пробы крови из вены.

  • На этом участке может образоваться небольшой синяк. Вы можете снизить вероятность образования синяков, если надавите на участок кожи в течение нескольких минут.
  • В редких случаях после взятия пробы крови вена может опухнуть.Эта проблема называется флебитом. Для лечения этого состояния можно использовать теплый компресс несколько раз в день.

Результаты

Тест на молочную кислоту — это анализ крови, который измеряет уровень молочной кислоты, вырабатываемой в организме. Большая его часть производится мышечной тканью и эритроцитами.

Нормальный

Нормальные значения, перечисленные здесь, называемые эталонным диапазоном, являются лишь ориентировочными. Эти диапазоны варьируются от лаборатории к лаборатории, и ваша лаборатория может иметь другой диапазон от нормального.Отчет вашей лаборатории должен содержать диапазон, который использует ваша лаборатория. Кроме того, ваш врач оценит ваши результаты на основе вашего здоровья и других факторов. Это означает, что значение, выходящее за пределы нормальных значений, перечисленных здесь, может быть нормальным для вас или вашей лаборатории.

Результаты готовы за 1 день.

Высокие значения

Высокое число молочной кислоты означает лактоацидоз, который может быть вызван:

  • Сильная потеря воды из крови (обезвоживание).
  • Проблемы с кровью, например тяжелая анемия или лейкемия.
  • Заболевание или повреждение печени, которое не позволяет печени расщеплять молочную кислоту в крови.
  • Такие состояния, как сильное кровотечение, шок, тяжелая инфекция, сердечная недостаточность, блокировка кровотока в кишечнике, отравление угарным газом или тромбоэмболия легочной артерии, которые препятствуют поступлению достаточного количества кислорода в клетки организма.
  • Чрезвычайно напряженные упражнения или сильный перегрев.
  • Отравление спиртом (этанолом), древесным спиртом (метанолом) или антифризом (этиленгликоль).
  • Некоторые лекарства, такие как изониазид от туберкулеза или метформин (глюкофаг) от диабета. Лактоацидоз — это проблема для людей, которые принимают метформин для контроля своего диабета, особенно если у них плохая функция почек.

Что влияет на тест

Причины, по которым вы не сможете пройти тест или почему его результаты могут оказаться бесполезными, включают:

  • Прием больших доз лекарственного адреналина.
  • Прием лекарств, таких как изониазид от туберкулеза или метформин (глюкофаг) от диабета.
  • Использование большого количества ацетаминофена (например, тайленола) или алкоголя.
  • Выполнение упражнений перед этим тестом.
  • Сжимая кулак во время забора крови. Кроме того, уровень молочной кислоты может быть выше, если жгут находится на руке в течение длительного времени.

Что думать о

  • Результаты теста на молочную кислоту могут быть более точными, если кровь берется из артерии (газ артериальной крови), а не из вены.Чтобы узнать больше, см. Раздел «Газ артериальной крови».
  • Во время аэробных упражнений сердце и легкие снабжают организм достаточным количеством кислорода для получения энергии. Анаэробные упражнения используют больше кислорода, чем легкие и сердце могут поставлять организму, поэтому запас энергии меньше, что вызывает высокий уровень молочной кислоты в крови. Обычно анаэробные упражнения вынуждают человека замедлить или прекратить тренировку, потому что накопление молочной кислоты вызывает умеренные и сильные мышечные боли и жесткость мышц. Но некоторые высококвалифицированные спортсмены учатся переносить короткие периоды высокого уровня молочной кислоты.Во время аэробных упражнений воздух, которым вы дышите, содержит достаточно кислорода для нормального и полного использования сахара в крови для удовлетворения энергетических потребностей организма, а уровень молочной кислоты не повышается.
  • Молочная кислота может быть измерена в жидкостях, отличных от крови, например, в спинномозговой жидкости. Уровень молочной кислоты в жидкостях организма часто повышается при наличии инфекции. Количество молочной кислоты в спинномозговой жидкости можно измерить, чтобы определить, вызвана ли инфекция головного мозга бактериями или вирусом.

Список литературы

Цитаты

  1. Fischbach FT, Dunning MB III, ред.(2009). Руководство по лабораторным и диагностическим исследованиям , 8 изд. Филадельфия: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс.

Консультации по другим работам

  • Chernecky CC, Berger BJ (2008). Лабораторные исследования и диагностические процедуры, 5-е изд. Сент-Луис: Сондерс.
  • Fischbach FT, Dunning MB III, ред. (2009). Руководство по лабораторным и диагностическим исследованиям, 8-е изд. Филадельфия: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс.
  • Pagana KD, Pagana TJ (2010).Руководство Мосби по диагностическим и лабораторным исследованиям, 4-е изд. Сент-Луис: Мосби Эльзевьер.

Кредиты

Текущий по состоянию на:
23 сентября 2020 г.

Автор: Healthwise Staff
Медицинский обзор:
Э. Грегори Томпсон, врач внутренних болезней
Адам Хусни, доктор медицины, семейная медицина
Мартин Дж.Габица MD — Семейная медицина

По состоянию на: 23 сентября 2020 г.

Автор:
Здоровый персонал

Медицинское обозрение: E. Грегори Томпсон, врач внутренних болезней и Адам Хусни, доктор медицины, семейная медицина и Мартин Дж. Габика, доктор медицины, семейная медицина

Fischbach FT, Dunning MB III, ред.(2009). Руководство по лабораторным и диагностическим исследованиям , 8 изд. Филадельфия: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс.

Набор проблем метаболизма

Набор проблем метаболизма

Набор проблем с метаболизмом

Задача 7: Соотношение пируват / лактат

Правильно!

Объясните, почему в анаэробных клетках соотношение пируват / лактат намного меньше 1, в то время как в аэробных условиях соотношение пируват / лактат намного больше 1.

A. Лактат производится из пирувата только в анаэробных условиях.

Гликолитический путь продуцирует пируват, который в присутствии кислорода далее метаболизируется в цикле лимонной кислоты с образованием НАДН и ФАДН 2 для окислительного фосфорилирования в митохондриях. Обычно в этих условиях уровень молочной кислоты будет низким. В отсутствие кислорода (анаэробный) пируват должен быть преобразован в молочную кислоту, единственная реакция, которая может регенерировать NAD + , обеспечивая дальнейший гликолиз.Производство молочной кислоты только в анаэробных условиях объясняет, почему пируват / лактат намного меньше единицы в анаэробных клетках и намного больше единицы в аэробных клетках.

B. В анаэробных условиях пируват превращается в диоксид углерода.

C. В анаэробных условиях пируват превращается в глюкозу с использованием энергии света.

D. Лактат является концевым акцептором электронов в аэробных условиях.

E. Пируват транспортируется в митохондрии в анаэробных условиях.


Биологический проект

Университет Аризоны

Вторник, 20 августа 1996 г.

Связаться с командой разработчиков

http: // www.biology.arizona.edu

Все права защищены © 1996. Все права защищены.

Молекулярная кислота

Молекула молочной кислоты — модель заполнения пространства

Для просмотра молекулы молочной кислоты в 3D с помощью Jsmol

Молочная кислота представляет собой органическое соединение с формулой (Ch4CH (OH) CO2H) C₃H₆O₃. В твердом состоянии он белый и водорастворимый.В жидком состоянии он бесцветен. Производится как натуральным, так и синтетическим способом. С гидроксильной группой, смежной с карбоксильной группой, молочная кислота классифицируется как альфа-гидроксикислота (AHA). В виде его конъюгированного основания называют лактатом .

Молочная кислота была впервые выделена шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле в 1780 году из кислого молока. Название отражает комбинацию lact- , образованную от латинского слова «молоко».В 1808 году Йенс Якоб Берцелиус обнаружил, что молочная кислота (на самом деле L-лактат) также вырабатывается в мышцах во время нагрузки. Его структура была основана Иоганном Вислиценусом в 1873 году.

В 1856 году Луи Пастер открыл Lactobacillus и их роль в производстве молочной кислоты. Молочная кислота начала коммерчески производиться немецкой аптекой Boehringer Ingelheim в 1895 году.

Эффекты упражнений

Аэробное дыхание требует кислорода (O2) для создания АТФ.

Продуктами этого процесса являются диоксид углерода и вода, но передаваемая энергия используется для разрыва связей в АДФ, поскольку третья фосфатная группа добавляется для образования АТФ (аденозинтрифосфата) путем фосфорилирования на уровне субстрата, НАДН и FADh3.

Химическая формула для дыхания

Глюкоза, сложный сахар, соединяется с кислородом во время дыхания с образованием воды, углекислого газа и АТФ.Комбинация одной молекулы глюкозы с шестью молекулами газообразного кислорода дает шесть молекул воды, шесть молекул углекислого газа и 38 молекул АТФ. Химическое уравнение реакции:

C6h22O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6h3O + 36 или 38 молекул АТФ

Производство лактата во время упражнений

Во время силовых упражнений, таких как аэробные упражнения, потребность в энергии высока, а доступность кислорода снижается.Когда это происходит, глюкоза расщепляется и окисляется до пирувата, и лактат затем вырабатывается из пирувата быстрее, чем организм может его обработать, что приводит к повышению концентрации лактата. Производство лактата полезно для регенерации НАД + (пируват восстанавливается до лактата, а НАДН окисляется до НАД +), который используется при окислении глицеральдегид-3-фосфата во время производства пирувата из глюкозы, и это обеспечивает поддержание выработки энергии и упражнение можно продолжить.(Во время интенсивных упражнений дыхательная цепь не может успевать за количеством ионов водорода, которые соединяются с образованием НАДН, и не может достаточно быстро регенерировать НАД +.)

Формула преобразования сахара в лактат:

C 6 H 12 O 6 → 2 канала 3 COCO 2 + 2 H +

Полученный лактат можно использовать двумя способами:

  • Окисление обратно в пируват хорошо насыщенными кислородом мышечными клетками, клетками сердца и клетками мозга
    • Пируват затем напрямую используется для подпитки цикла Кребса
  • Превращение в глюкозу посредством глюконеогенеза в печени и высвобождение обратно в кровоток;
    • Если концентрация глюкозы в крови высока, глюкоза может использоваться для увеличения запасов гликогена в печени.

Однако лактат постоянно образуется даже в состоянии покоя и при умеренных физических нагрузках. Некоторыми причинами этого являются метаболизм в красных кровяных тельцах, в которых отсутствуют митохондрии, и ограничения, связанные с активностью ферментов, которые возникают в мышечных волокнах, обладающих высокой гликолитической способностью.

Порог лактата

Во время интенсивных упражнений может быть недостаточно кислорода для завершения процесса, поэтому образуется вещество, называемое лактатом.Хотя ваше тело может преобразовывать этот лактат в энергию без использования кислорода, молочная кислота может накапливаться в вашем кровотоке быстрее, чем вы можете ее сжечь. Точка, когда начинает накапливаться молочная кислота, называется «лактатный порог».

Молочнокислый ферментатон

Молочная кислота может быть получена путем двух ферментации: гомоферментации и гетероферментации

При гомолактической ферментации одна молекула глюкозы в конечном итоге превращается в две молекулы молочной кислоты.

В целом, гомоферментативная ферментация молочной кислоты преобразует шестиуглеродную молекулу сахара в две молекулы молочной кислоты, сохраняя высвобожденную энергию в двух молекулах АТФ.

Гетеролактическая ферментация , напротив, дает двуокись углерода и этанол в дополнение к молочной кислоте в процессе, называемом фосфокетолазным путем. [1]

Лактат в метаболизме головного мозга

Глюкоза — главное топливо для мозга.Однако в последнее время на первый план вышла роль производства лактата в головном мозге.

«… В течение многих десятилетий производство лактата в головном мозге рассматривалось как следствие неадекватной доставки кислорода, нарушения окислительного метаболизма или несоответствия между гликолитической и окислительной скоростями (Siesjö, 1978), но в последнее время концептуальная роль Метаболизм и функция лактата в нормальном мозге претерпели серьезные изменения, переход от топлива для развития и гликолитических отходов к его использованию в качестве дополнительного топлива и сигнальной молекулы . Начиная с 1970-х по 1980-е годы исследования, проведенные в разных лабораториях с различными экспериментальными интересами, связанными с функцией мозга, привлекли внимание к усилению гликолиза, выработке лактата, высвобождению лактата в кровь, возможности перемещения лактата между типами клеток в мозге, лактату. подпитка взрослого мозга во время упражнений и роль лактата в регуляции кровотока; некоторые из этих тем являются противоречивыми и активно обсуждаются. .. »см .: Метаболизм лактата в мозге: открытия и споры

Молочная кислота в продуктах питания

Молочная кислота содержится в основном в кисломолочных продуктах, таких как кумыс, лабан, йогурт, кефир и некоторые твороги.Казеин в ферментированном молоке коагулируется (свертывается) под действием молочной кислоты. Молочная кислота также отвечает за кислый вкус хлеба на закваске.

При пивоварении некоторые сорта пива (кислое пиво) специально содержат молочную кислоту. Чаще всего это естественным образом вырабатывается различными штаммами бактерий. Эти бактерии сбраживают сахар в кислоты, в отличие от дрожжей, которые сбраживают сахар в этанол. Одним из таких стилей являются бельгийские ламбики. После охлаждения сусла дрожжам и бактериям позволяют «упасть» в открытые ферментеры.Большинство производителей пива более распространенных стилей не допускают попадания таких бактерий в ферментер. К другим сортам кислого пива относятся Берлинер вайс, Фландрия красное и американский дикий эль.

Непереносимость молочной кислоты, лактозы, лактазы и лактозы

Молочная кислота синтезируется в процессе общего обмена веществ. Затем он может использоваться в обмене веществ или выводиться из организма. Молочная кислота, связанная с непереносимостью лактозы, вырабатывается, когда бактерии в толстой кишке ферментируют лактозу, которая не была переварена в тонком кишечнике.Результатом этого брожения является выделение газов, включая метан, водород и углекислый газ, которые ответственны за симптомы, связанные с непереносимостью лактозы, такие как боль в животе, вздутие живота, газы и диарея.

См. Также: Что такое кислота? Что такое база? Что такое pH?

Как молочная кислота влияет на ваши спортивные результаты

Среди спортсменов и любителей спорта существует неправильное представление о молочной кислоте.Тем не менее, в последние годы было проведено множество исследований молочной кислоты, которые развенчивают многие мифы о том, что лактат ухудшает работоспособность. Фактически, теперь считается, что молочная кислота является еще одним источником топлива для работающих мышц.

Что такое молочная кислота?

Молочная кислота образуется из глюкозы и используется работающими мышцами для получения энергии. Сейчас считается, что мышечные клетки превращают глюкозу или гликоген в молочную кислоту, которая поглощается митохондриями в мышечных клетках и превращается в топливо.

Молочная кислота — новое топливо для мышц

Молочная кислота все еще может быть причиной жжения во время интенсивных упражнений, но новое исследование подтвердило, что отсроченная болезненность мышц возникает из-за микроскопических разрывов и травм в результате физических нагрузок. Молочная кислота всегда рассматривалась как побочный продукт метаболизма глюкозы. для энергии и отходов, вызывающих ощущение жжения в мышцах.

Однако исследования показывают, что накопление лактата может помочь облегчить ожог или мышечные судороги, возникающие во время высокоинтенсивной физической активности.Взаимодействие с другими людьми

Тренировка лактатного порога и максимальная производительность

Считается, что при тренировке с высокой интенсивностью (тренировка с порогом лактата) организм вырабатывает дополнительные белки, которые помогают поглощать и преобразовывать молочную кислоту в энергию. В состоянии покоя и при упражнениях с низкой интенсивностью наблюдается равномерная скорость производства молочной кислоты и удаление лактата из крови.

По мере того, как интенсивность упражнений увеличивается, дисбаланс вызывает повышение уровня лактата в крови, что и приводит к достижению порога лактата.При этом пороге лактата кровоток снижается, а двигательная способность быстро сокращается. Этот пиковый уровень производительности называется тренировкой лактатного порога.

Аэробные и анаэробные тренировки

Ваш лактатный порог знаменует переход от аэробной тренировки к анаэробной тренировке. Обращаясь к вашей тренировочной зоне, тренеры предлагают, чтобы для повышения выносливости и эффективности вы должны тренироваться в анаэробной зоне, то есть за пределами лактатного порога.

Тренер сборной США по бегу Деннис Баркер объясняет, что аэробные тренировки не улучшают производительность, потому что в этом состоянии ваше тело получает достаточно кислорода, чтобы удовлетворить потребности упражнения. Однако во время анаэробных упражнений ваше тело не получает достаточно кислорода.

Достижение этого порога помогает вашему организму стать более эффективным, тренируясь на уровне лактатного порога или чуть ниже него, поэтому анаэробные тренировки необходимы для улучшения ваших спортивных результатов.

Частота пульса, лактатный порог и пиковая производительность

У всех максимальная частота пульса.Если это 205 ударов в минуту, то ваш лактатный порог будет всего около 185 ударов в минуту. Это сделает вашу зону аэробной тренировки примерно от 125 до 185 ударов в минуту.

Чтобы поддерживать свою аэробную форму, вы должны работать в той зоне, в которой вы сможете комфортно разговаривать. Однако, чтобы улучшить аэробные тренировки, вам придется тренироваться на уровне или почти на уровне лактатного порога.

В конце концов, молочная кислота (или толчок к вашему порогу лактата) на самом деле является хорошей вещью, которая может улучшить ваши спортивные результаты, если вы будете стремиться к своему пику.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.