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人体营养学基础/乳酸

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以下十件事你应该了解乳酸 http://www.delano.k12.mn.us/high-school/academic-departments/science/mr-b-wiesner/cross-country/10-things-you-should-know-about-lactic-acid: <这个资源没有明确说明的是,乳酸不是产生的,乳酸盐才是产生的。

1. 乳酸盐是由葡萄糖分解产生的。

在这个过程中,细胞产生 ATP(三磷酸腺苷),为体内大多数化学反应提供能量。乳酸盐的形成不需要氧气,因此该过程通常被称为无氧代谢。乳酸盐相关的 ATP 产量很小,但速度非常快。这使其成为在运动强度超过最大容量的 50% 时满足能量需求的理想选择。

2. 无氧运动后很长时间,酸痛的肌肉组织中既没有累积的乳酸盐,也没有乳酸。

延迟性肌肉酸痛 或 DOMS,即在不习惯的或剧烈运动后数小时到数天内在肌肉中感受到的酸痛感,是由肌肉纤维组织的微创伤引起的,而不是由乳酸盐引起的。大多数肌肉痉挛是由肌肉疲劳导致的肌肉神经受体过度兴奋引起的。

许多运动员使用按摩、热浴和放松技巧来缓解他们错误地认为是由运动停止后残留的累积乳酸盐引起的肌肉酸痛和痉挛。虽然这些技巧可以增加血液供应,从而加速受损肌肉组织的愈合和生长,但它们无法解决不存在的液体。乳酸盐在运动和恢复期间迅速被肝脏处理成丙酮酸,然后转化为糖原以提供能量,并且在运动停止后不会以液体形式累积在肌肉中。

3. 身体在分解碳水化合物以获取能量时会产生乳酸盐。

你分解葡萄糖和糖原的速度越快,乳酸盐的形成量就越大。在休息和亚最大运动时,身体主要依靠脂肪作为燃料。然而,当你达到最大容量的 50% 时,即大多数休闲运动计划的阈值强度,身体会“交叉”,越来越多地使用碳水化合物作为运动燃料。你使用碳水化合物作为燃料越多,你产生的乳酸盐就越多。

4. 乳酸盐可以在获得足够氧气的肌肉中形成。

当你增加运动强度时,你越来越依赖快肌纤维。这些纤维主要使用碳水化合物来为其收缩提供能量。正如所讨论的,无论何时你分解碳水化合物以获取能量,你的肌肉都会产生乳酸盐。你运动的速度越快,你使用的快肌纤维就越多。因此,你使用更多的碳水化合物作为燃料,并产生更多的乳酸。血液乳酸浓度的升高只意味着乳酸进入血液的速度超过了清除速度。氧气与之关系不大。

5. 许多组织,特别是骨骼肌,不断产生和使用乳酸盐。

血液中的乳酸盐水平反映了乳酸盐产生和使用的平衡。乳酸盐浓度的增加并不一定意味着乳酸盐的产生率增加了。乳酸盐可能会增加是因为从血液或组织中清除率下降。

乳酸盐的产生与组织中分解碳水化合物以获取能量的量成正比。无论何时你使用碳水化合物,都会有一部分转化为乳酸盐。这种乳酸盐随后在相同的组织中被用作燃料,或者通过血流运输到其他组织并被用作能量。快速使用碳水化合物作为燃料,例如在剧烈运动期间,会加速乳酸盐的产生。暂时地,乳酸盐会在你的肌肉和血液中堆积,因为它无法被快速地用作燃料。但是,如果你减慢运动速度或停止运动,乳酸盐用作能量的速度很快就会赶上乳酸盐的产生速度。

加州大学伯克利分校整合生物学系教授乔治·布鲁克斯博士在其“乳酸穿梭理论”中描述了乳酸盐在代谢中的动态产生和使用。该理论描述了乳酸盐在碳水化合物代谢中的核心作用及其作为代谢燃料的重要性。

6. 身体使用乳酸盐作为代谢碳水化合物的生化“中间体”。膳食中的碳水化合物被消化,并主要以葡萄糖(血糖)的形式从肠道进入循环系统到达肝脏。然而,大多数来自膳食碳水化合物的葡萄糖不是作为葡萄糖进入肝脏并直接转化为糖原,而是绕过肝脏,进入一般循环,到达你的肌肉,并转化为乳酸。乳酸然后返回血液,并再次回到肝脏,在那里它被用作构建肝脏糖原的基石。你的身体通过乳酸而不是直接从血糖中产生大部分肝脏糖原。

科学家将从乳酸中生成肝脏糖原的过程称为“葡萄糖悖论”。该理论是由著名的生物化学家 J.D. 麦加里博士及其同事提出的。它表明了乳酸盐在碳水化合物代谢中的重要性。

7. 在耐力赛中,例如马拉松和铁人三项,即使乳酸盐的产生增加,血液乳酸盐水平也会稳定。

这是因为你产生乳酸盐的能力与你使用它作为燃料的能力相匹配。在比赛初期,肌肉摄取和使用葡萄糖的速率以及分解糖原的速率会大幅度提高。碳水化合物代谢速率的提高会促进肌肉乳酸盐的产生,这也会导致血液乳酸盐/乳酸的增加——由于阈值效应。

当你的身体将血液引导到你的工作肌肉时,你可以将乳酸盐转移到其他组织并用它作为燃料。即使你继续大量产生乳酸盐,这也会降低你肌肉和血液中的乳酸盐水平。然而,你在比赛或训练过程中往往感觉更好。这种缓解有时被称为“第二次风”。

科学家使用放射性示踪剂来跟踪你血液和肌肉中燃料的利用模式。他们的研究表明,在运动过程中,即使氧气消耗量在亚最大水平稳定,乳酸盐的产生和去除仍然在静息速率的 300-500% 之间。

8. 心脏、慢肌纤维和呼吸肌在运动期间更喜欢乳酸盐作为燃料。

例如,在心脏中,随着运动强度的增加,乳酸盐的摄取量会增加许多倍,而葡萄糖的摄取量保持不变。这些组织以很快的速度吸收乳酸盐来满足它们的能量需求。

9. 乳酸盐是一种非常快的燃料,可以在运动期间为运动员带来优势。富含碳水化合物的膳食后,血液中的葡萄糖和乳酸盐浓度都会升高,但血液乳酸浓度不会升高太多,因为它被非常快速地清除掉了。身体将葡萄糖(一种从血液中缓慢去除的物质)转化为乳酸盐(一种快速去除和使用的物质)。使用乳酸盐作为碳水化合物的“中间体”可以帮助你摆脱膳食中的碳水化合物,而不会增加胰岛素或刺激脂肪合成。在运动期间,你不会希望胰岛素升高,因为它会降低碳水化合物的可用性,而碳水化合物对于高性能代谢至关重要。

为什么乳酸盐在代谢调节中如此重要?确切的答案尚不清楚,但似乎有几个生理原因。乳酸盐——与葡萄糖和其他燃料相比——更小,更容易在组织之间交换。它通过称为促进扩散的快速过程穿过细胞膜。其他燃料需要更慢的载体系统,如胰岛素。此外,乳酸盐会在肌肉中快速大量产生并释放到一般循环中。具有大量糖原储备的肌肉细胞无法以葡萄糖的形式释放大量这种潜在的能量来源,因为肌肉缺乏产生可释放到血液中的游离葡萄糖所需的关键酶。

将乳酸盐作为运动饮料中的液体补充剂的一部分,可以提供一种快速燃料,有助于在剧烈运动期间提供能量。在运动饮料中加入乳酸盐的原理很简单——既然身体会将如此多的膳食碳水化合物分解为乳酸盐,为什么不一开始就使用乳酸盐呢?饮料中的乳酸盐可以被身体中的大多数组织快速利用,并作为恢复期间补充肝脏糖原的现成构建块。

10. 正确的训练计划可以加速乳酸盐从你肌肉中的清除。这可以通过结合高强度、间歇和超距离训练来实现。运动员和教练必须学会有效地处理乳酸盐。幸运的是,大多数训练计划都包含加速乳酸盐清除所需的元素。训练计划应该增强你在比赛期间清除乳酸盐的能力。

随着你跑步、骑自行车或游泳的速度更快,乳酸盐的形成和清除速率都会增加。为了提高你运动期间使用乳酸盐作为燃料的能力,你必须在训练期间将乳酸盐负荷提高到非常高的水平。在你的系统中有大量乳酸盐的情况下进行训练,会刺激你的身体产生加速使用乳酸盐作为燃料的酶。

高强度间歇训练会导致心血管适应,从而增加向你的肌肉和组织输送氧气。因此,你对分解碳水化合物为乳酸盐的需求减少了。此外,更好的循环有助于加速乳酸盐的运输到可以从血液中清除它的组织。

超距离训练会导致肌肉适应,从而加速乳酸盐的清除速率。在跑步、游泳或骑自行车方面进行超距离训练会增加肌肉血液供应和线粒体容量。线粒体是细胞内部的结构,它们处理燃料、消耗氧气并产生大量的 ATP。更大的肌肉线粒体容量会增加对脂肪酸作为燃料的利用,这会减少乳酸盐的形成并加速其清除。

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