乳酸是寶貴能量?游離氫離子才是運動疲勞的真兇?

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#運動課代表# #增肌塑形課#

頭天鍛鍊了,第二天全身酸痛這都是乳酸惹得禍?擼鐵擼到最後肌肉酸脹乏力擼不動了,因為乳酸堆積導致的?運動酸痛了還要來場排酸跑排除乳酸?這些都是過去的偏見了。

延遲性肌肉酸痛通常出現在運動後12到48小時。

沒有健身習慣的人突然鍛鍊會人十分明顯,這有可能是肌肉離心收縮導致,但導致這種反應的確切原因目前沒有定論,但不是乳酸造成的,它是由代謝堆積和肌肉微細結構破壞所引起的。

乳酸運動後幾十分鐘就代謝完了,和運動後的延遲性酸痛沒有關係。

真兇是

  • 游離氫離子

乳酸是無氧糖酵解的代謝副產物。

雖然一直以來很多人都認為乳酸是誘發疲倦感的主要原因,但很多運動科學家卻認為疲倦感的產生本身和乳酸鹽沒有關係,人體之所以會感到疲累,是因為體內氫離子程放增加了酸度,從而弱化了運動性能。

首先我們先從乳酸的形成說起

乳酸的形成

先來認識這幾位

它:乳酸(IUPAC學名:2-羥基丙酸)是一種化合物,它在多種生物化學過程中起作用。

它是一種羧酸,分子式是C3H6O3

NADH(N指煙醯胺,A指腺嘌呤,D是二核苷酸,在維持細胞生長、分化和能量代謝以及細胞保護方面起著重要作用)

NAD+(NAD是脫氫酶的輔酶,NAD+可以參與糖酵解)

LDH(乳酸脫氫酶(LD或LDH)是一種糖酵解酶,主要作用是催化乳酸氧化為丙酸,將氫轉移給NAD成為NADH。

乳酸脫氫酶廣泛存在於人體各組織中,最多見於心肌、骨骼肌和紅細胞。

)

3-磷酸甘油醛(磷酸甘油醛,又稱甘油醛磷酸,3- 磷酸甘油醛,是生物體內糖原或澱粉酵解過程中重要中間產 物,它在生物體內由果糖-1,6-二磷酸在醛縮酶的催化下產生,之後在酵解過程有兩個相關反應。

在由糖轉化為生物能的反應以及肝內各種單糖間相互轉化具有十分重要的生物學上的意義。

它們的故事開始了~~

在中低程度的能量代謝中保證充足的氧氣讓細胞處於活躍狀態,這時在線粒體內會由NADH導致脫氫氧化反應,當該氫原子與氧原子合時就會生成水。

從生物化學意義上來說。

當氫被氧化和生成的速度匹配時,達到糖酵解的穩定狀態,或者更準確的說是「穩定速率」,是存在的,生物化學家常將這種相對穩定的動態情況稱為有氧糖酵解,丙酮酸是其最終產物。

如果在劇烈運動中,當能量需求超過氧氣借給或最大使用速率時,呼吸鏈將不能處理所有與NADH結合在一起的

糖酵解能夠持續釋放出無氧能量取決於NAD+3-磷酸甘油醛氧化的有效性,否則糖酵解速率將「慢慢停止」。

在無氧糖酵解反應中,NAD+會與一對「多餘的」未被氧化氫離子暫時結合,並於丙酮酸進行反應,該反應的催化劑為LDH,反應的產物為乳酸NAD+

通過使用丙酮酸來臨時儲存氫離子,是能量代謝的獨特方面,因為它提供了一個可以臨時儲存無氧糖酵解最終產物的「容器」。

同時,在肌肉內,一旦形成乳酸,那麼乳酸就會從「容器」內移出進入到血液中,一方面血液將其緩衝為乳酸鈉,另一方面氫離子也被從能量代謝轉移出去。

這樣,糖酵解就可以繼續為ATP再合成提供額外的無氧能量,這種增加能量的途徑只是暫時的,因為隨著血液和肌肉內乳酸含量升高,ATP再合成速率無法跟上其消耗率。

由此就會導致很快出現疲勞現象,鍛鍊效果也會降低,乳酸積聚(也許是乳酸離子本身的作用),通過鈍化各種酶活性(包括抑制能量轉移和肌肉收縮機制的某些方面),間接的讓人產生疲勞。

研究新解

不要將乳酸鹽看作是新陳代謝的「廢物」,相反,它是在劇烈運動時儲存在體內的寶貴化學能量。

當在疲勞恢復中可獲得的氧氣充足或運動速度減慢時,NAD+可以清除附著在乳酸鹽上的氫,這些氫隨後會被氧化合成ATP。

因此,大量循環的血乳酸是轉化形成丙酮酸的最佳能量源。

另外,肝細胞保存了在運動過程中形成的丙酮酸和乳酸分子潛在能量。

以此作為該分子的碳架,從而在柯里氏循環中合成葡萄糖,柯里氏循環不僅能夠消除乳酸鹽,而且能夠利用乳酸鹽合成血糖和肌糖原(通過肝臟糖異生),這些物質會在劇烈運動中消耗殆盡。

在三羧酸的循環中,源自肌肉的天然乳酸進入靜脈系統後被轉化為乳酸根。

乳酸根隨後進入肝臟,轉化為丙酮酸鹽,然後合成葡萄糖,最後輸送到肌肉中。

這種糖異生過程有助於維持碳水化合物儲備。

乳酸鹽

其實,乳酸鹽只不過是葡糖糖的代謝物之一。

乳酸鹽的化學公 式為C3H6O3,相當於葡萄糖(C6H12O6)的一半。

因此,乳酸鹽富含能量,且會被轉化為丙酮酸,為骨骼肌提供能量。

乳酸鹽可以被肝臟轉化為葡萄糖。

乳酸與運動疲勞的關係

乳酸是無氧糖酵解的最終產物之一

無氧糖酵解代表的是乳酸能量系統,它 主要存在於llb型白 肌纖維中,但也有存在於lla型紅肌纖維的。

( 一般認為,快肌纖維可細分為兩種亞型,即llx型與Ila型。

此前,人們將收 縮最快的骨骼肌纖維叫做llb型肌纖維。

)

無氧糖酵解作 為一種快速補充肌肉收縮所需ATP和聚合酶鏈式反應下對其重新合成的方法,它的反應在高強度運動開始時(比如200-400米田徑塞)就有所增加。

有氧糖酵解雖然也可以產生ATP,但在高強度運動下它的合成速度太慢。

因此,當糖酵解最終產生的丙酸鹽含量超過了線粒體的氧化能力時,就會形成乳酸或乳酸鹽 。

由於在高強度運動下血乳酸(乳酸鹽)含量會有所增加,所以多年來人們想 當然的認為它是疲勞的罪魁禍首。

然而,乳酸分子本身並不會導致 疲勞,它在血液中的積聚,主要是反映了肌細胞生理紊亂。

可能影響肌細胞穩態 的一個因素是氫離子濃度上升,這表明了酸性的增加。

在體外研究中, 有實驗也證實了高濃度的氫離子和磷酸鹽能夠抑制肌蛋白的分子運動,比如,肌凝蛋白 、肌鈣蛋白和原肌球蛋白,這就號致了體能表現下降是疲勞的潛在原因。

所以現在人們普遍認為乳酸會導致疲勞,但結果證明其實是增加的游離氫離子在作怪,而不是所謂的乳酸鹽或未分解的乳酸。

氫離子和相關能增加酸性的物質通過抑制肌肉細胞中與收縮相關的一系列生理過程而引起疲勞。

碳酸氫鈉作為肌肉細胞中酸性物質的緩衝液是提高高強度運動效果的一種有效方法。

運動中產生的乳酸鹽並不是一無是處,它是一種碳水化合物。

一分子的乳酸鹽約含有一分子葡萄糖一半的能量。

多年前,來自加州大學伯克利校區的 George Brooks提出了乳酸鹽的轉移理論,該理論指出,運動過程中在白肌纖 維中產生的乳酸會被傳遞到其它組織,如心臟和紅肌纖維,在那裡它可以通過氧化釋放能量。


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