От чего образуется молочная кислота в мышцах: Ошибка! — Les Mills

Содержание

Молочная кислота в мышцах — фитнес-клуб Мультиспорт

Боль в мышцах после интенсивной тренировки знакома и профессиональным спортсменам, и новичкам в фитнесе. Причиной крепатуры многие считают молочную кислоту, которая накапливается в мышцах и приводит к болезненным ощущением. Давайте узнаем, что же на самом деле представляет собой молочная кислота в мышцах, и какое она имеет отношение к крепатуре. Получить индивидуальные консультации по питанию и тренировкам вы сможете в фитнес-клубе «Мультиспорт», где работают настоящие профессионалы с огромным опытом работы.

Что такое молочная кислота

Молочная кислота действительно ответственна за боль в мышцах, но с понятием крепатуры (запоздалой мышечной боли) она никак не связана. Молочная кислота накапливается в мышцах исключительно во время занятий фитнесом, и является результатом реакции организма на недостаток кислорода.

Образование молочной кислоты происходит из особого вещества под названием «пируват». Пируват вырабатывается для регуляции обменных процессов при мышечных сокращениях.

При избыточных сокращениях мышц в кровь попадает недостаточно кислорода и для получения дополнительной энергии продуцируется пируват, из которого затем образуется молочная кислота. Кровь не успевает ее выгнать и появляется жжение в мышцах, которое все тренирующиеся мечтают быстро нейтрализовать, ведь из-за него снижается продуктивность тренировок.

На самом деле выводить молочную кислоту не нужно, так как она легко выводится самостоятельно после завершения тренировки. На крепатуру молочная кислота не влияет и здоровью не вредит, несмотря на то, что есть множество мифов о том, что она сжигает мышцы. На самом деле кислота, жгущая мышцы, является всего лишь маркером того, что вы не занимались читингом на тренировке, а добросовестно выполняли упражнения. Существует даже метод тренировки до жжения, который считается эффективным для проработки пресса, к примеру.

Но когда кислоты выделяется слишком большое количество, человек может чувствовать нетипичную боль и даже тошноту. Если вам кажется, что молочная кислота забила мышцы до предела, то просто прекратите упражнение или тренировку, что поможет вам избавиться от избытка кислоты и уменьшить боль. Теперь вы знаете, как происходит накопление молочной кислоты и почему его не стоит бояться. А теперь узнаем, почему болят мышцы после тренировок и что делать, чтобы облегчить состояние.

Почему возникает боль в мышцах

Боль в мышцах может возникать во время тренировок в ответ на повышенную нагрузку, в таком случае ее причиной является молочная кислота. Отсроченная боль возникает на следующий день после тренировки, и ее причиной считаются микроразрывы мышц, являющиеся по сути воспалением в организме, которое и вызывает болезненные ощущения. Отсроченная боль или крепатура – это именно то состояние, от которого страдают многие спортсмены.

Теперь вы знаете, почему молочная кислота вызывает боль в мышцах и что она не связана с крепатурой, хотя косвенно влияет на нее. Действительно повышенное выделение молочной кислоты может свидетельствовать о том, что на следующий день

вас ждет крепатура, ведь мышцы ног, пресса или спины получили микротравмы от избытка нагрузки. В любом случае разогнать молочную кислоту не получится, ведь она самостоятельно выводится с кровью и не остается в мышцах после занятий.

Теперь у вас есть понятие, как выглядит боль в мышцах от молочной кислоты, и сможете отличить ее от крепатуры, которая возникает на следующий день после занятий спортом.

Как справиться с болью в мышцах после тренировки

Когда мышцы забиваются молочной кислотой, то это свидетельствует об их глубокой прокачке. Это то состояние жжения во время упражнений, которое не обязательно убирать, если хотите действительно развить мышцы.

Но если болят мышцы после тренировки, то это состояние крепатуры, симптомами которого может являться даже повышенная температура тела вследствие воспаления, вызванного микроразрывами мышц. Но если температуры нет, то лечения особого тоже не требуется, достаточно просто немного облегчить состояние.

Что нужно делать, чтобы снять боль в мышцах после тренировки:

  • Позаниматься расслабляющей йогой, но не интенсивным стретчингом;
  • Принять горячую ванну;
  • Сделать массаж или самомассаж роликом;
  • Использовать охлаждающие кремы или мази;
  • Прибегнуть к аптечным средствам, снижающим боль в мышцах.

Молочная кислота, образующаяся в мышцах во время интенсивных занятий спортом, не влияет на крепатуру, и вы можете получить отсроченную мышечную боль, даже если во время тренинга не ощущали жжения в мышцах. В любом случае, теперь вам известно, почему накапливается молочная кислота, откуда она берется и почему не следует думать о том, как ее вывести.

В фитнес-клубе «Мультиспорт» вы узнаете еще больше о том, что такое молочная кислота в мышцах и как она влияет на организм. Записывайтесь на занятия в спортивный клуб «Мультиспорт», чтобы тренироваться в комфортной обстановке под началом опытных профи, знающих все о грамотном тренинге. А если остались вопросы, то задавайте их по телефону, здесь вам обязательно ответят!

Поделиться:

Молочная кислота в мышцах — что это? Как вывести ее из организма?

Связь молочной кислоты с утомляемостью мышц не так однозначна, как это обычно считается. С одной стороны, характерное жжение в мускулах на 2-3 день после тренировки не связано с накоплением молочной кислотой — обычно она выводится из организма за несколько часов.

С другой стороны, молочная кислота все-таки может стать причиной боли в мышцах непосредственно во время выполнения упражнений — особенно у начинающих атлетов и у женщин. При этом ее роль не всегда отрицательна — в частности, лактат повышает уровень гормона роста.

// Молочная кислота — что это?

Молочная кислота — это продукт распада глюкозы и одно из типичных веществ биохимических реакций организма. Причиной, по которой она образуется в мышцах, является недостаточное количество энергии — около 15-20% от общего количества молочной кислоты превращается в гликоген.

Отметим, что полностью убрать молочную кислоту невозможно — организм вырабатывает ее при любых физических нагрузках. Проблемы в виде болей возникают лишь тогда, когда уровень нагрузок становится чрезмерно высоким — в этом случае тело не успевает перерабатывать побочные продукты метаболизма.

Свое название молочная кислота получила из-за того, что впервые ее выделили из прокисшего молока — она образуется при брожении сахаров. С химической точки зрения представляет собой карбоновую кислоту с тремя углерода, а ее соли и эфиры называются лактатом.

// Читать дальше:

Роль в организме человека

Основными видами энергии для мышц являются глюкоза и гликоген — продукты переработки углеводов. Гликоген накапливается в мышечной ткани, а глюкоза свободно циркулирует в крови. Для того, чтобы использовать глюкозу, необходим гормон инсулин — именно он позволяет ей проникать внутрь клеток.

Поскольку молекула молочной кислоты в два раза меньше молекулы глюкозы, она способна проникать внутрь клеток без помощи инсулина — что делает ее источником максимально быстрой энергии. Это особенно важно в случае высокоинтенсивных нагрузок, когда запасы другой энергии подходят к концу.

// Читать дальше:

Почему вызывает боль в мышцах?

Чем интенсивнее тренируется спортсмен, тем больше его организм нуждается в легкодоступной энергии — и тем активнее тело вырабатывает молочную кислоту при переработке углеводов. Однако ее избыточное накопление способно вызывать характерное жжение и легкую боль в мышцах, мешая выполнению упражнений¹.

Порядка 90% молочной кислоты утилизируется в течение часа после окончания тренировки — то есть, она выводится из организма и не может являться причиной боли на следующий день. Несмотря на это, молочная кислота снижает уровень pH в мышцах — что влияет на их биохимию.

Отметим и то, что выше нагрузка и чем ниже уровень физической подготовки человека, тем большее вырабатывается молочной кислоты — но причина кроется не в генетических отличиях, а в способности организма накапливать (и использовать) достаточное количество гликогена.

Связана ли боль с набором массы?

Некоторые атлеты считают, что молочная кислота помогает стимулировать выработку тестостерона — и используют специальную стратегию тренировок для ее повышения. Прежде всего, речь идет о тренировках на пампинг и выполнении упражнений по схеме пирамиды или до отказа.

Частично это верно. Высокий уровень молочной кислоты и низкий pH действительно повышают выработку гормона роста — однако далеко не в том количестве, которое принципиально изменит метаболизм у новичка². Другими словами, данная методика подходит лишь профессионалам.

Как убрать молочную кислоту?

Еще раз отметим, что молочная кислота — типичное для организма вещество. Другими словами, ее невозможно полностью убрать — она всегда присутствует в мышцах во время выполнения упражнений. Чувство боли и скованности вызвано вовсе не самим лактатом, а реакцией на чрезмерно интенсивные тренировки.

Отдельную роль играют и запасы гликогена в мышцах — недостаток энергии повышает утомляемость и провоцирует выработку молочной кислоты. При появлении неприятных ощущений рекомендуется прекратить тренировку и дать организму 30-40 секунд на восстановление — это уменьшит болевые ощущения.

// Как вывести молочную кислоту:

  • сделайте паузу на 30-40 секунд
  • уменьшите интенсивность упражнения
  • первые 10-15 мин тренировки посвящайте разминке
  • в конце тренировки используйте МФР ролик

Как уменьшить жжение в мышцах?

Если жжение в мышцах появляется после выполнения 5-7 повторов упражнения, то речь идет о повышенной выработке молочной кислоты на фоне недостатка энергии. Чаще всего это говорит о низком количестве углеводов в питании — по сути, а у организма не остается запасов гликогена и глюкозы.

Исследования также говорят о том, что механизмы выработки и утилизации молочной кислоты отличаются у профессиональных атлетов и у начинающих³. По сути, чем больше суммарный стаж тренировок, тем быстрее организм человека выводит молочную кислоту.

// Читать дальше:

***

Повышенная утомляемость и жжение в мышцах — типичная проблема начинающих атлетов (и, в особенности женщин). Несмотря на то, что боль действительно может быть вызвана выработкой молочной кислоты, причина чаще всего кроется в недостатке углеводов в питании и чрезмерно высоком уровне нагрузки.

Научные источники:

  1. Lactic Acidosis and Exercise: What You Need to Know, source
  2. Lactic Acid Training: Everything You Need To Know, source
  3. Lactate kinetics at the lactate threshold in trained and untrained men, source
  4. Exercise-induced muscle pain, soreness, and cramps, source

В продолжение темы

Дата последнего обновления материала —  2 апреля 2021

Молочная кислота в мышцах

Многие спортсмены и любители спорта знают о том, что причиной боли в мышцах во время тренировки является образование молочной кислоты (или лактата). Отсюда у многих возникает вопрос: как выводить молочную кислоту? Или, по крайней мере, как сделать так, чтобы молочная кислота в мышцах не мешала тренировкам? Но сначала давайте разберемся с молочной кислотой – что это такое, откуда берется в мышцах и зачем все это нужно.

Что такое молочная кислота?

Формула молочной кислоты показывает, что это простое вещество – 2-гидроксипропановая кислота. Молочная кислота образуется при окислении глюкозы. В дальнейшем молочная кислота транспортируется в другие ткани, где участвует в глюконеогенезе. Глюкоза расщепляется на две молекулы пировиноградной кислоты (пируват), который может окисляться как в присутствии кислорода с образованием ацетил-кофермента А (аэробный гликолиз), так и без участия кислорода с образованием молочной кислоты (анаэробный гликолиз). Таким образом, молочная кислота в мышцах образуется при недостатке кислорода. Отсюда возникло мнение, что улучшенное снабжение мышц кислородом может снизить накопление молочной кислоты.

Это верно лишь отчасти.

Роль молочной кислоты в тренировках

Конечно, справедливо считать, что спортом лучше заниматься в условиях, обеспечивающих хорошее снабжение мышц кислородом – на свежем воздухе, проведя хорошую разминку, улучшая кровоснабжение тканей с помощью дыхательных упражнений, используя пампинговые препараты и т.п. Но вся соль в том, что при взрывных нагрузках, составляющих более 50 % от максимальной, кислород в мышечной ткани потребляется гораздо быстрее, чем может поступать с кровью. Как бы активно кровь не доставляла кислород в мышцы, при больших нагрузках кислорода все равно будет не хватать. Поэтому и подключается механизм анаэробного гликолиза – получение энергии из глюкозы без участия кислорода. Чуть менее эффективный в плане энергии, но зато позволяющий избежать гипоксии (кислородного голодания).

Нужна ли молочная кислота?

В организме человека все устроено очень мудро и системно. Поэтому нельзя считать случайным, что в случае больших и интенсивных нагрузок (многократно увеличивающих риск травмирования) выделяется не безобидный ацетил-КоА, участвующий в дальнейшем снабжении тканей энергией, а молочная кислота, накопление которой приводит к болевым ощущениям и снижению работоспособности мышечных волокон.

Таким образом, образование молочной кислоты в мышцах является частью работы системы безопасности, позволяющей избежать чрезмерного повреждения мышц при больших нагрузках.

Иногда считают, что именно молочная кислота ответственна за крепатуру – отложенную мышечную боль, возникающую на другой день после тяжелой тренировки или работы. Но это неверно – крепатура является результатом микротравм в мышцах. А повышенная молочная кислота проявляет себя характерным жжением в работающих мышцах. Возникает она в момент выполнения упражнений, а не после тренировки. Исчезающая после прекращения работы боль является сигналом выведения молочной кислоты из мышц. Поэтому вопрос «как вывести молочную кислоту из мышц?» является бессмысленным – она и так выводится сама собой практически моментально – за полминуты-минуту.

Дополнительные функции молочной кислоты

Как уже говорилось, молочная кислота является частью защитного механизма, блокирующего перегрузку мышц. Кроме того, молочная кислота вызывает усиление кровотока в мышцах и способствует, таким образом, улучшению их питания, выведению вредных продуктов жизнедеятельности, а, следовательно, росту.

В более длительной перспективе молочная кислота участвует в глюконеогенезе – восполнении запасов гликогена в организме (до 75 % молочной кислоты возвращается в гликоген).

И, наконец, существуют исследования, в которых установлено, что повышение количества молочной кислоты стимулирует клетки, продуцирующие основной анаболический гормон – тестостерон. Можно сомневаться в том, что введение молочной кислоты извне усилит секрецию тестостерона, или в том, что эффект дополнительного приема молочной кислоты будет ограничен только положительным фактором. Но, в сущности, уже давно было известно, что активные физические нагрузки вызывают усиление выработки тестостерона. В данном случае мы видим лишь раскрытие одного из аспектов данного явления.

Вывод

Итак, повышение содержание молочной кислоты в мышцах происходит в результате интенсивных сильных нагрузок («анаэробных нагрузок»), приводит к болезненным ощущениям и снижает работоспособность. Это спасает организм от перегрузки, а также служит важным фактором, позволяющим субъективно оценить результативность тренировки. Выводится молочная кислота из мышц очень быстро – на этот процесс может повлиять только заминка, активный отдых и повышение общей устойчивости организма к нагрузкам во время систематических тренировок. Молочная кислота не столько вредит, сколько помогает мышцам расти, в том числе косвенно, стимулируя выработку тестостерона.

Вся правда о молочной кислоте

В мышечных болях после интенсивной тренировки, как правило, винят молочную кислоту. Так ли это на самом деле?

Как продвинутым спортсменам, так и новичкам хорошо известно: если слишком усердно тренироваться, или впервые нагрузить непривычные к работе мышцы, на следующий день мышечная боль почти гарантирована. Так, даже у физически развитого, тренированного человека, который впервые сел верхом, на следующее утро «между ног застрянет лошадь». Почему так происходит? Как правило, в мышечных болях винят молочную кислоту, накопившуюся в процессе интенсивной работы. Это ошибочное мнение можно услышать даже от профессиональных инструкторов. Давайте разбираться.

Что такое молочная кислота

Как не бросить занятия фитнесом

Среднестатистическому посетителю спортивного клуба хватает энтузиазма примерно на полгода. Узнайте, почему ваш годовой абонемент не окупился, в статье о самых распространенных фитнес-ошибках. Итак, знакомьтесь. Молочная, или α-оксипропионовая, или 2-гидроксипропановая кислота. Ее используют как в химической, так и в пищевой промышленности – в качестве консерванта. Пищевая добавка Е270 – это молочная кислота, а Е271-279 – ее соли, лактаты. Однако молочная кислота – это не только сырье для пищевой и химической промышленности. Образуется она и в организме человека.

Биохимическая роль

При физических нагрузках организм человека использует для производства энергии углеводы, а точнее – глюкозу. Она расщепляется без участия кислорода, и конечным продуктом ее окисления является ион молочной кислоты – лактат. Дальнейшее окисление лактата не происходит, и если нагрузки интенсивны, весь лактат не успевает выводиться. Так в крови накапливается молочная кислота, и человек ощущает характерное жжение в мышцах. Однако в мышечных болях на следующий день молочная кислота не виновата. В организме существует отлаженный процесс удаления лактата из мышц в печень для обратного превращения в глюкозу. Он называется циклом Кори, и за его открытие супруги Тереза и Карл Кори в 1947 году получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Именно благодаря этому циклу уже через пару часов после завершения упражнений в мышцах не остается избытка молочной кислоты.

Откуда берется боль

Тогда почему наутро после тренировки болят мышцы? Дело в том, что при интенсивных нагрузках разрушаются так называемые миофибриллы – тоненькие нити, идущие вдоль мышечных волокон. Так в мышцах образуются кусочки погибшей ткани. Иммунная система организма окончательно разрушает их и выводит из организма. Тем не менее, пока происходит процесс разрушения, в тканях выделяются свободные радикалы, а клетки начинают испытывать недостаток воды. В итоге возбуждаются болевые рецепторы, находящиеся на мембранах клеток, и человек ощущает боль в мышцах.

Как избежать боли

Определяем нагрузку

Городские жители двигаются намного меньше, чем им кажется. Подсчитайте, насколько вы активны, и узнайте, сколько нужно двигаться. Во-первых, дозируйте нагрузки, увеличивая их постепенно и систематически. Если нагрузка подобрана правильно, боли будет меньше, или их не будет совсем. Обязательно ознакомьтесь с базовыми принципами эффективных тренировок, чтобы избежать не только дискомфорта на следующий день после занятий, но и спортивных травм. Во-вторых, соблюдайте регулярность тренировок – это поможет мышцам привыкнуть к постоянным нагрузкам. В-третьих, если избежать перетренированности не удалось, уделите время полноценному восстановлению. Ускорить процесс разрушения веществ, вызывающих мышечную боль, помогает здоровый сон, а также продукты, содержащие антиоксиданты.

Самое главное

Молочная кислота ответственна за жжение в мышцах во время тренировок, но не за мышечные боли на следующий день. Замените чрезмерное усердие на занятиях их регулярностью – и вы не только избавитесь от чувства дискомфорта после физических упражнений, но и снизите риск возникновения спортивных травм. Фото: Michael Connell

Чтобы оставить комментарий — необходимо быть авторизованным пользователем

Войти в личный кабинет Зарегистрироваться

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. В 1833 году была установлена формула молочной кислоты.

Формула молочной кислоты (С

3H6O3).

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.

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.

Цикл Кори

Циклический путь метаболизма молочной кислоты в скелетных мышцах по одним источникам открыт американским биохимиком, Нобелевским лауреатом Герти Терезой Кори. По другим источникам открытие цикла Кори приписывается Нобелевским лауреатам, 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 главной причиной ацидоза («закисления») мышц. Однако исследования, проведенные в начале ХХI века свидетельствуют о том, что основным повреждающим агентом являются ионы водорода (Н+).  Доказано, что основным источником ионов водорода является не анаэробный гликолиз, а гидролиз АТФ. Именно гидролиз АТФ в первую очередь вызывает  накопление ионов водорода и смещение pH саркоплазмы в кислую сторону (R. A. Robergs et al., 2004).

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).

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 молочная кислота, которая считается конечным продуктом анаэробного гликолиза.

В скелетных мышцах молочная кислота быстро распадается. В результате образуются ионы водорода и соль (лактат натрия или калия). Повышение концентрации ионов водорода в мышечных волокнах приводит к увеличению проницаемости их мембраны.

Накопление лактата в мышечных волокнах приводит к повышению осмотического давления, в результате чего в мышечные волокна поступает вода. Возникает отёк, мышечные волокна «разбухают» и сдавливают болевые рецепторы мышц. Это ощущается как боль в мышцах. Спортсмены называют это явление «мышцы забиты».

Удаление лактата из мышечных волокон после физической нагрузки

При восстановлении после физической нагрузки, в аэробных условиях лактат удаляется  из мышечных волокон в течение от 0,5 до 1,5 часа (Н.И. Волков, 2000). По другим данным лактат удаляется из мышечных волокон  в течение нескольких часов. Если после физической нагрузки выполнить 10-15 минутную аэробную работу (например, бег или педалирование на велосипеде), лактат из мышц выведется еще быстрее.

Молочная кислота,  гипертрофия и сила скелетных мышц

Предполагается, что накопление лактата в мышечных волокнах лежит в основе развития механического напряжения в мышцах, что в последствии приводит к их гипертрофии по миофибриллярному типу и росту силы. Следовательно,  удалять лактат 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)».

Более подробно этот вопрос освещен в видеоролике «Почему болят мышцы на тренировке? Нужно ли делать кардио после тренировки?» на моем канале на YouTube.

Литература

  1. Волков Н.И. Биохимия мышечной деятельности / Н.и.Волков, Э.Н. Несен, А.А. Осипенко, С.Н.Корзун. — Киев: Олимпийская литература, 2000.- 503 с.
  2. Калинский, М.И. Биохимия мышечной деятельности / М.И. Калинский, В.А. Рогозкин. – Киев: Здоровья, 1989.– 144 с.
  3. Михайлов С.С. Спортивная биохимия. – М.: Советский спорт, 2009.– 348 с.
  4. Самсонова, А.В. Гипертрофия скелетных мышц человека: Учеб. пособие. 5-е изд. /А.В. Самсонова. – СПб: Кинетика, 2018.– 159 с.
  5. Самсонова, А. В. Гормоны и гипертрофия скелетных мышц человека: Учеб. пособие. – СПб: Кинетика, 2019.– 204 c.: ил.
  6. Степанова, М. Анаэробика /М. Степанова, В. Степанов // Легкая атлетика, 2011 № 7-8. С. 24-27.

С уважением, А.В. Самсонова

Молочная кислота помогает мышцам Петера Нуртуга

Удивительные результаты нового исследования норвежского ученого.

Когда комментаторы утверждают, что падение работоспособности спортсменов при утомлении есть не что иное, как борьба с нарастающей концентрацией молочной кислоты в мышцах, то с ними принципиально не соглашается доктор Мортен Мунквик из норвежского Ставангера.
Почти аксиомой является негативное влияние молочной кислоты на эффективность мышечного сокращения. Общеизвестно, что под воздействием молочной кислоты работоспособность мышц уменьшается. Однако исследования доктора Мунквика сенсационно свидетельствуют об обратном.
Ученый утверждает, что лактат (другое название молочной кислоты) улучшает функции мышечных структур на клеточном уровне.
Но почему все считают иначе? Дело в том – объясняет исследователь, что уровень лактата при физической нагрузке возрастает, измерить эти изменения очень просто и потому прямая зависимость кажется очевидной.
На деле может оказаться наоборот. Спортсмен будет уставать ещё быстрее, если организм не будет продуцировать молочную кислоту.
Так, что же тогда является причиной утомления мышц? Мунквик считает, что этот процесс не изучен в должной мере. Во всяком случае он уверен в том, что работоспособность мышц падает под влиянием нескольких факторов, а не под исключительным воздействием молочной кислоты. Лактат сам по себе («в одиночестве») не способен оказывать отрицательного воздействия, — уверен норвежский ученый. Да, существует высокая корреляция между нарастанием утомления и увеличением концентрации лактата в мышцах. Но это обстоятельство вовсе не объясняет причинно-следственную связь. Например, два вещества совместно, в комбинации могут воздействовать совсем иначе, чем отдельно, независимо друг от друга. Изучение Мунквиком процессов утомления как раз не зацикливалось исключительно на рассмотрении лактата, а носило более обобщенный характер.

Выводы и предположения Мунквика поддерживает другой авторитет из Норвежской школы спортивных наук профессор прикладной физиологии Йостайн Халлен, тестирующий элитных спортсменов.
— Действительно, молочная кислота напрямую не влияет на мышечное утомление. Мы не раз отмечали в своих исследованиях, что мышцы «устают» и без высокого содержания лактата. Вот, бегуны-марафонцы часто финишируют с большой концентрацией молочной кислоты, на что раньше не обращалось внимание. Не нашли мы и четкой зависимости утомления от содержания лактата в мышцах при жесткой, интенсивной, интервальной тренировке.
Одна работа Мунквика едва ли сразу перевернет общепринятые представления. Но если у него появятся последователи и единомышленники, то развитие новой теории может изменить наше привычное понимание процессов мышечного утомления.

Справка из энциклопедии:
Молочная кислота – органическое соединение, продукт жизнедеятельности организма.
Если мышцы работают в анаэробном режиме (без достаточного обеспечения кислородом), то появление молочной кислоты обусловлено ферментным расщеплением глюкозы.
Считается, что содержания молочной кислоты в крови свидетельствует о степени напряжения физической активности.
Молочная кислота «не задерживается» в мышцах более трех часов после окончания физической нагрузки даже если продолжительность работы была более суток.
Исследования в Университете Бергена (Норвегия) показали, что слабо-энергетическое лазерное воздействие на мышцу оказывает благоприятное влияние на ускорение процесса восстановления после физических упражнений.

По материалам http://www.adressa.no/sport/article1522031.ece

Молочная кислота – что это такое? Свойства и показания

Молочная кислота — конечный продукт гликолиза, образуется в организме в результате восстановления пировиноградной кислоты в анаэробных условиях. В свою очередь пировиноградная кислота накапливается в тканях в процессе распада углеводов (глюкозы и гликогена), ряда аминокислот (аланина, серина, цистеина и др.). Организм использует молочную кислоту в качестве биохимического посредника при углеводном обмене. Углеводы усваиваются и циркулируют из кишечника в печень в основном в форме глюкозы. Однако, вместо того, чтобы поступить в печень для последующего превращения в гликоген, большая часть глюкозы из пищевых углеводов, минуя печень, поступает прямо в кровоток, достигает мышц и там превращается в молочную кислоту. Она, в свою очередь, поступает обратно в кровь, затем в печень, где используется для создания гликогена. Организм образует большую часть своего печеночного гликогена не напрямую из глюкозы крови, а через образование молочной кислоты. Этот процесс называют «парадоксом глюкозы».

Многие ткани, особенно скелетные мышцы, постоянно синтезируют и используют молочную кислоту. Уровень ее в крови отражает баланс между производством и потреблением.

При физической нагрузке молочная кислота выходит из мышц, превращается в пируват в печени и/или метаболизируется мозговой тканью и сердцем. Выход в кровь молочной кислоты после прекращения работы происходит постепенно, достигая максимума на 3-7-й минуте после окончания работы.

Норма: 0,63 — 2,44 мМ/л

Увеличение молочной кислоты: при сахарном диабете; сердечно-сосудистой недостаточности; шоке; анемии; столбняке, остром гепатите, циррозе печени, гипоксии; падении артериального давления; метаболитических нарушениях — молочнокислый ацидоз, диабетический кетоацидоз, дефицит тиамина; острых отравлениях — алкогольное, метанольное, при отравлении салицитами, передозировке бигуанидов.

Почему в мышцах накапливается молочная кислота? И почему это вызывает болезненность?

Когда наши тела выполняют напряженные упражнения, мы начинаем дышать быстрее, поскольку мы пытаемся доставить больше кислорода к нашим работающим мышцам. Организм предпочитает генерировать большую часть своей энергии с помощью аэробных методов, то есть с помощью кислорода. Однако некоторые обстоятельства — такие как уклонение от исторического саблезубого тигра или поднятие тяжестей — требуют выработки энергии быстрее, чем наше тело может адекватно доставлять кислород. В таких случаях работающие мышцы генерируют энергию анаэробно.Эта энергия поступает из глюкозы в результате процесса, называемого гликолизом, при котором глюкоза расщепляется или метаболизируется в вещество, называемое пируватом, в несколько этапов. Когда в организме много кислорода, пируват направляется по аэробному пути для дальнейшего расщепления для получения дополнительной энергии. Но когда кислород ограничен, организм временно превращает пируват в вещество, называемое лактатом, что позволяет продолжать расщепление глюкозы и, следовательно, производство энергии. Рабочие мышечные клетки могут продолжать этот тип анаэробной выработки энергии с высокой скоростью в течение от одной до трех минут, в течение которых лактат может накапливаться до высоких уровней.

Побочным эффектом высокого уровня лактата является повышение кислотности мышечных клеток, а также нарушение других метаболитов. Те же метаболические пути, которые позволяют расщеплять глюкозу до энергии, плохо работают в этой кислой среде. На первый взгляд кажется контрпродуктивным, что работающая мышца производит что-то, что замедляет ее способность к дополнительной работе. На самом деле это естественный защитный механизм организма; он предотвращает необратимые повреждения при экстремальных нагрузках, замедляя работу ключевых систем, необходимых для поддержания сокращения мышц.Как только тело замедляется, кислород становится доступным, а лактат снова превращается в пируват, что позволяет продолжить аэробный метаболизм и получить энергию для восстановления организма после напряженного события.

Вопреки распространенному мнению, накопление лактата или, как его часто называют, молочной кислоты не является причиной болезненных ощущений в мышцах в первые дни после физических упражнений. Скорее, производство лактата и других метаболитов во время экстремальных нагрузок приводит к ощущению жжения, которое часто ощущается в активных мышцах, хотя, какие именно метаболиты задействованы, остается неясным. Это часто болезненное ощущение также заставляет нас перестать переутомлять тело, тем самым заставляя период восстановления, в течение которого организм очищает лактат и другие метаболиты.

Исследователи, изучавшие уровень лактата сразу после тренировки, обнаружили слабую корреляцию с уровнем болезненности мышц, ощущаемой через несколько дней. Эта отсроченная мышечная болезненность, или DOMS, как ее называют физиологи, иногда характеризуется сильной мышечной болезненностью, а также потерей силы и диапазона движений, обычно достигая пика через 24-72 часа после экстремальной физической нагрузки.

Хотя точная причина DOMS до сих пор неизвестна, большинство исследований указывает на фактическое повреждение мышечных клеток и повышенное высвобождение различных метаболитов в ткани, окружающие мышечные клетки. Эти реакции на экстремальные упражнения приводят к воспалительной реакции восстановления, что приводит к отеку и болезненности, которые достигают пика через день или два после события и проходят через несколько дней, в зависимости от серьезности повреждения. Фактически, тип мышечного сокращения, по-видимому, является ключевым фактором в развитии DOMS.Когда мышца удлиняется против нагрузки — представьте, что ваши согнутые руки пытаются поймать вес в тысячу фунтов — сокращение мышцы считается эксцентрическим. Другими словами, мышца активно сокращается, пытаясь сократить свою длину, но безуспешно. Было показано, что эти эксцентрические сокращения приводят к большему повреждению мышечных клеток, чем при типичных концентрических сокращениях, при которых мышца успешно укорачивается во время сокращения против нагрузки. Таким образом, упражнения, которые включают в себя множество эксцентрических сокращений, такие как бег под гору, приведут к очень тяжелому синдрому DOMS, даже без какого-либо заметного жжения в мышцах во время упражнения.

Учитывая, что отсроченная мышечная болезненность в ответ на экстремальные упражнения настолько распространена, физиологи активно исследуют потенциальную роль противовоспалительных препаратов и других добавок в профилактике и лечении такой мышечной болезненности, но в настоящее время нет окончательных рекомендаций. . Хотя противовоспалительные препараты действительно уменьшают болезненность мышц — что хорошо, — они могут замедлить способность мышцы восстанавливать повреждение, что может иметь негативные последствия для функции мышц в течение нескольких недель после тяжелого события.

Мышечный метаболизм | Безграничная анатомия и физиология

Мышечный метаболизм

Сокращение мышц происходит за счет метаболизма аденозинтрифосфата (АТФ), полученного в основном из простой сахарной глюкозы.

Цели обучения

Объяснить процесс, участвующий в метаболизме мышц во время аэробных упражнений

Основные выводы

Ключевые моменты
  • АТФ требуется для сокращения мышц. Для мышечных волокон доступны четыре источника этого вещества: свободный АТФ, фосфокреатин, гликолиз и клеточное дыхание.
  • Небольшое количество свободного АТФ доступно в мышцах для немедленного использования.
  • Фосфокреатин обеспечивает молекулы АДФ фосфатами, производя молекулы АТФ с высокой энергией. Он присутствует в мышцах в небольших количествах.
  • Гликолиз превращает глюкозу в пируват, воду и НАДН, образуя две молекулы АТФ. Избыток пирувата превращается в молочную кислоту, что вызывает мышечную усталость.
  • Клеточное дыхание производит дополнительные молекулы АТФ из пирувата в митохондриях.Также необходимо повторно синтезировать гликоген из молочной кислоты и восстановить запасы фосфокреатина и АТФ в мышцах.
Ключевые термины
  • фосфокреатин : фосфорилированная молекула креатина, которая служит быстро мобилизуемым резервом высокоэнергетических фосфатов в скелетных мышцах.
  • ATP : молекула, содержащая высокоэнергетические связи, используемая для передачи энергии между системами внутри клетки.

Мышечные сокращения подпитываются аденозинтрифосфатом (АТФ), молекулой, накапливающей энергию.Четыре потенциальных источника сокращения мышц с помощью АТФ.

Бесплатный ATP

Низкий уровень АТФ существует в мышечных волокнах и может немедленно обеспечить энергию для сокращения. Однако бассейн очень маленький и после нескольких подергиваний мышц будет истощен.

Фосфокреатин

Фосфокреатин, также известный как креатинфосфат, может быстро отдавать фосфатную группу АДФ с образованием АТФ и креатина в анаэробных условиях. В мышцах присутствует достаточно фосфокреатина, чтобы обеспечивать АТФ в течение 15 секунд сокращения.

Реакция фосфокреатин + АДФ на АТФ + креатин обратима. В периоды отдыха запас фосфокреатина восстанавливается из АТФ.

Гликолиз

Гликолиз — это метаболическая реакция, при которой образуются две молекулы АТФ путем превращения глюкозы в пируват, воду и НАДН в отсутствие кислорода.

Глюкоза для гликолиза может поступать из крови, но чаще всего она превращается из гликогена в мышечные волокна.Если запасы гликогена в мышечных волокнах расходуются, глюкоза может быть создана из жиров и белков. Однако это преобразование не так эффективно.

Пируват постоянно перерабатывается в молочную кислоту. При накоплении пирувата увеличивается и количество продуцируемой молочной кислоты. Это накопление молочной кислоты в мышечной ткани снижает pH, делая ее более кислой и вызывая чувство покалывания в мышцах во время тренировки. Это препятствует дальнейшему анаэробному дыханию, вызывая утомляемость.

Гликолиз сам по себе может обеспечивать мышцы энергией примерно на 30 секунд, хотя этот интервал можно увеличить с помощью кондиционирования мышц.

Клеточное дыхание

Хотя пируват, образующийся в результате гликолиза, может накапливаться с образованием молочной кислоты, его также можно использовать для образования дополнительных молекул АТФ. Митохондрии в мышечных волокнах могут преобразовывать пируват в АТФ в присутствии кислорода через цикл Кребса, генерируя дополнительно 30 молекул АТФ.

Клеточное дыхание не такое быстрое, как вышеуказанные механизмы; однако это требуется для периодов упражнений более 30 секунд. Клеточное дыхание ограничено доступностью кислорода, поэтому молочная кислота может накапливаться, если пирувата в цикле Кребса недостаточно.

Клеточное дыхание играет ключевую роль в возвращении мышц к нормальному состоянию после тренировки, превращая избыток пирувата в АТФ и восстанавливая запасы АТФ, фосфокреатина и гликогена в мышцах, которые необходимы для более быстрых сокращений.

Мышечная усталость

Мышечная усталость возникает после периода постоянной активности.

Цели обучения

Опишите факторы, влияющие на метаболическую усталость мышц

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Мышечная усталость — это снижение мышечной силы, возникающее с течением времени.
  • Несколько факторов способствуют утомлению мышц, наиболее важным из которых является накопление молочной кислоты.
  • При достаточных физических нагрузках можно отсрочить наступление мышечной усталости.
Ключевые термины
  • Молочная кислота : побочный продукт анаэробного дыхания, который сильно способствует мышечной усталости.

Мышечная усталость относится к снижению мышечной силы, возникающей в течение продолжительных периодов активности или из-за патологических проблем. Мышечная усталость имеет ряд возможных причин, включая нарушение кровотока, ионный дисбаланс в мышцах, нервное утомление, потерю желания продолжать и, что наиболее важно, накопление молочной кислоты в мышцах.

Накопление молочной кислоты

Длительное использование мышц требует доставки кислорода и глюкозы к мышечным волокнам, чтобы обеспечить аэробное дыхание, производящее АТФ, необходимый для сокращения мышц. Если дыхательная или сердечно-сосудистая система не справляется с потребностями, энергия будет вырабатываться за счет гораздо менее эффективного анаэробного дыхания.

При аэробном дыхании пируват, продуцируемый гликолизом, превращается в дополнительные молекулы АТФ в митохондриях посредством цикла Кребса.При недостатке кислорода пируват не может войти в цикл Кребса и вместо этого накапливается в мышечных волокнах. Пируват постоянно перерабатывается в молочную кислоту. При накоплении пирувата увеличивается и выработка молочной кислоты. Это накопление молочной кислоты в мышечной ткани снижает pH, делая ее более кислой и вызывая чувство покалывания в мышцах во время тренировки. Это дополнительно подавляет анаэробное дыхание, вызывая утомляемость.

Молочная кислота может быть преобразована обратно в пируват в хорошо насыщенных кислородом мышечных клетках; однако во время упражнений основное внимание уделяется поддержанию мышечной активности.Молочная кислота транспортируется в печень, где она может храниться до преобразования в глюкозу в присутствии кислорода через цикл Кори. Количество кислорода, необходимое для восстановления баланса молочной кислоты, часто называют кислородным долгом.

Ионный дисбаланс

Сокращение мышцы требует, чтобы ионы Ca + взаимодействовали с тропонином, открывая сайт связывания актина с головкой миозина. При интенсивных упражнениях осмотически активные молекулы вне мышц теряются с потоотделением. Эта потеря изменяет осмотический градиент, затрудняя доставку необходимых ионов Ca + к мышечным волокнам. В крайних случаях это может привести к болезненному длительному поддержанию мышечного сокращения или судорогам.

Нервная усталость и потеря желания

Нервы отвечают за управление сокращением мышц, определяя количество, последовательность и силу мышечных сокращений. Для большинства движений требуется сила, намного ниже той, которую потенциально может генерировать мышца, и нервная усталость, за исключением болезней, редко является проблемой.Однако потеря желания заниматься спортом на фоне учащающихся болезненных ощущений в мышцах, учащения дыхания и частоты сердечных сокращений может оказать сильное негативное влияние на мышечную активность.

Метаболическая усталость

Истощение необходимых субстратов, таких как АТФ или гликоген, внутри мышцы приводит к утомлению, поскольку мышца не может генерировать энергию для обеспечения силы сокращений. Накопление других метаболитов этих реакций, помимо молочной кислоты, таких как ионы Mg 2+ или активные формы кислорода, также может вызывать усталость, препятствуя высвобождению ионов Ca + из саркоплазматической сети или уменьшая чувствительность тропонин к Ca + .

Физические упражнения и старение

При достаточной тренировке метаболическая способность мышцы может измениться, что отсрочит наступление мышечной усталости. Мышцы, предназначенные для высокоинтенсивных анаэробных упражнений, будут синтезировать больше гликолитических ферментов, тогда как мышцы для длительных аэробных упражнений на выносливость будут развивать больше капилляров и митохондрий. Кроме того, с помощью упражнений улучшение кровеносной и дыхательной систем может способствовать лучшей доставке кислорода и глюкозы к мышцам.

С возрастом уровни АТФ, CTP и миоглобина начинают снижаться, снижая способность мышц функционировать. Мышечные волокна сокращаются или теряются, а окружающая соединительная ткань затвердевает, что замедляет и затрудняет сокращение мышц. Упражнения на протяжении всей жизни могут помочь уменьшить влияние старения, поддерживая здоровое снабжение мышц кислородом.

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, а также кровью и кожей. 20 Лактат перемещается между лактатпродуцирующими 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 изобилует окислительными волокнами скелетных и сердечных мышц и митохондриальных мембран. 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 мышечных клеток (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 | Encyclopedia.com

ОБЗОР

Молочная кислота (LAK-tik AS-id) — это бесцветная сиропообразная жидкость без запаха, которая существует в двух изомерных формах: D-молочная кислота и L-молочная кислота. Изомеры — это две или несколько форм химического соединения с одинаковой молекулярной формулой, но с разными структурными формулами и разными химическими и физическими свойствами. Форма D вырабатывается в ходе метаболических реакций, протекающих в мышечной ткани, а форма L вырабатывается дрожжевыми клетками.Синтетическое производство молочной кислоты приводит к продукту, состоящему из равных количеств форм D и L, смеси, известной как рацемическая смесь.

ОСНОВНЫЕ ФАКТЫ

ДРУГИЕ НАИМЕНОВАНИЯ:

2-гидроксипропановая кислота; ± -гидроксипропановая кислота; молочная кислота

ФОРМУЛА:

CH 3 CHOHCOOH

ЭЛЕМЕНТЫ:

Углерод, водород, кислород

ТИП СОЕДИНЕНИЯ:

Карбоновая кислота (органическая)

СОСТОЯНИЕ:

Жидкость

MOLEC 90.

08 г / моль

ТОЧКА ПЛАВЛЕНИЯ:

16,8 ° C (62,2 ° F)

ТОЧКА КИПЕНИЯ:

Неприменимо; разлагается при нагревании

РАСТВОРИМОСТЬ:

Хорошо растворим в воде и этаноле; мало растворим в эфире

Молочная кислота была впервые открыта в 1780 году шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле (1742–1786), который назвал свое открытие «молочной кислотой». Две изомерные формы кислоты были впервые идентифицированы в 1863 году немецким химиком Йоханнесом Вислиценусом (1835–1902), а это соединение было впервые коммерчески произведено в 1881 году американским химиком Чарльзом Э.Эйвери. Эйвери запатентовал свое изобретение в 1885 году и построил завод по производству молочной кислоты в Литтлтоне, штат Массачусетс.

Около 30 миллионов килограммов (72 миллионов фунтов) молочной кислоты ежегодно производится в Соединенных Штатах. Самый распространенный метод производства — это ферментация глюкозы дрожжами.

КАК ЭТО ПРОИЗВОДИТСЯ

В мышечных клетках молочная кислота является продуктом анаэробного дыхания, процесса, при котором глюкоза окисляется в отсутствие кислорода для производства энергии, необходимой клеткам. Хотя некоторое количество молочной кислоты всегда вырабатывается в мышечных клетках в очень низких концентрациях, она имеет тенденцию накапливаться во время упражнений, когда клетки не получают достаточного количества кислорода для нормального метаболизма кислорода. Молочная кислота, вырабатываемая во время упражнений, остается в организме лишь на короткое время, иногда менее чем за тридцать минут. Он метаболизируется в мышечных клетках, где он был произведен, что приводит к выработке энергии, углекислого газа, воды и других продуктов.

Молочная кислота также вырабатывается дрожжами в процессе ферментации.Ферментация — это процесс, при котором дрожжевые клетки превращают глюкозу в спирт и углекислый газ. В дрожжевых клетках при брожении используется почти тот же фермент, что и в мышечных клетках при анаэробном дыхании. Фермент мышечной клетки и дрожжевой фермент различаются только ориентацией одной группы атомов, что приводит к образованию D-изомера в одном случае и L-изомера в другом.

Синтетический процесс производства молочной кислоты был впервые представлен в 1963 году. Этот процесс начинается с добавления цианистого водорода (HCN) к ацетальдегиду (этанал; CH 3 CHO), что приводит к образованию лактонитрила (CH 3 CH 2 OCN).Затем лактонитрил гидролизуют с использованием сильной кислоты, такой как серная кислота, в качестве катализатора, чтобы получить молочную кислоту.

Интересные факты

  • На протяжении большей части столетия спортсмены и физиологи считали молочную кислоту основной причиной усталости во время упражнений высокой интенсивности. Однако ученые узнали, что молочная кислота действительно помогает предотвратить мышечную усталость. Мышечная болезненность, которую раньше считали вызванной молочной кислотой, с большей вероятностью является результатом повреждения мышечных клеток, вызванного чрезмерным употреблением.
  • Молочная кислота, присутствующая на коже, привлекает комаров.
  • Молочная кислота в организме существует в ионной форме, известной как лактат.

ОБЩЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ОПАСНОСТЬ

Молочная кислота в основном используется в США в качестве пищевой добавки, где она действует как подкислитель и вкусовая добавка. Подкислитель — это соединение, которое обеспечивает кислую среду для пищевых продуктов, как в случае с йогуртом, пахтой, квашеной капустой, зелеными оливками, солеными огурцами и другими кислыми продуктами.В качестве вкусовой добавки он придает еде и напиткам терпкий или острый вкус, а также действует как консервант, предохраняющий их от порчи. Молочная кислота также имеет ряд важных промышленных применений, наиболее важным из которых является производство других органических химикатов, особенно этиллактата, акриловой кислоты, пропиленгликоля и полимера, известного как полиактид. Полиактид используется в производстве пластиковой пленки, волокна, упаковочного материала и наполнителей. Другие коммерческие и промышленные применения молочной кислоты включают:

  • В качестве протравы при крашении;
  • В качестве растворителя нерастворимых в воде красителей;
  • Для обработки шкур животных при производстве кожаных изделий;
  • В качестве катализатора при производстве некоторых видов пластмасс; и
  • В качестве добавки в гальванических ваннах.

Слова, которые нужно знать

КАТАЛИЗАТОР
Материал, который увеличивает скорость химической реакции без каких-либо изменений в своей химической структуре.
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОКРЫТИЕ
Добавление слоя никеля, серебра или золота на металл другого типа с помощью электрического тока.
Брожение
Процесс, с помощью которого дрожжи превращают глюкозу в спирт и диоксид углерода.
ГИДРОЛИЗ
Процесс, при котором соединение реагирует с водой с образованием двух новых соединений.
ISOMER
Одна из двух или более форм химического соединения с одинаковой молекулярной формулой, но разными структурными формулами и разными химическими и физическими свойствами.
МЕТАБОЛИЗМ
Процесс, который включает в себя все химические реакции, происходящие в клетках, с помощью которых расщепляются жиры, углеводы и другие соединения с образованием энергии и соединений, необходимых для создания новых клеток и тканей.
MORDANT
Вещество, используемое при крашении и печати, которое химически вступает в реакцию как с красителем, так и с окрашиваемым материалом, помогая удерживать краситель на материале надолго.
СИНТЕЗ
Химическая реакция, в которой некоторый желаемый химический продукт образуется из простых исходных химикатов или реагентов.

Молочная кислота в нормальных концентрациях не представляет опасности для здоровья или безопасности людей или других животных. Однако одним из последствий для здоровья, связанных с молочной кислотой, является состояние, известное как подагра, тип артрита, который вызывает сильную боль в суставах. Подагра вызвана накоплением мочевой кислоты в крови. Поскольку молочная кислота блокирует выведение мочевой кислоты из организма, у людей с избыточным накоплением молочной кислоты, обычно вызванным высоким потреблением алкоголя, может развиваться избыток кристаллов мочевой кислоты в крови и суставах, что приводит к подагре.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

«Дыхание клеток». SparkNotes. http://www.sparknotes.com/testprep/books/sat2/biology/chapter6section1.rhtml (по состоянию на 14 октября 2005 г.).

Дрейк, Джефф. «Лактатный челнок. Вопреки тому, что вы слышали, молочная кислота — ваш друг». Bicycling (август 1992 г.): 36.

Фрил, Джоэл. «Все спортсмены: плохой рэп с молочной кислотой». Электронные советы Ultrafit для спортсменов на выносливость. Октябрь 2004 г. 7, № 10. http://www.ultrafit.com/newsletter/october04.html # Joe (доступ 14 октября 2005 г.).

«Молочная кислота». Дж. Т. Бейкер. http://www.jtbaker.com/msds/englishhtml/l0522.htm (по состоянию на 14 октября 2005 г.).

Роджерс, Палмер, Цзянн-Шин Чен и Мэри Джо Зидвик. Производство органических кислот и растворителей, часть I: уксусная, молочная, глюконовая, янтарная и полигидроксиалкановая кислоты . Раздел 2: Молочная кислота. Доступно в Интернете по адресу http://141.150.157.117:8080/prokPUB/chaphtm/306/04_00. htm (по состоянию на 14 октября 2005 г.).

Почему он накапливается и как от него избавиться

  • Накопление молочной кислоты вызывает ощущение жжения в мышцах во время интенсивных упражнений.
  • Молочная кислота не вызывает боли в мышцах на следующий день после тренировки, вопреки распространенному мнению.
  • Чтобы избавиться от накопления молочной кислоты в мышцах, делайте больше перерывов или уменьшайте интенсивность упражнений.
  • Посетите справочную библиотеку Insider Health Reference, чтобы получить дополнительные советы.

Молочная кислота не несет ответственности за болезненные ощущения в мышцах после интенсивной тренировки.Тем не менее, он отвечает за ощущение жжения, которое вы испытываете при тренировке.

Вот что вам следует знать о накоплении молочной кислоты в ваших мышцах и о том, как его уменьшить.

Что такое молочная кислота?

Во время тренировок высокой интенсивности ваше тело вырабатывает побочный продукт, называемый молочной кислотой или лактатом.

«Когда кто-то выполняет много упражнений высокой интенсивности, это приводит к накоплению молочной кислоты в мышцах, которая затем перемещается в кровоток», — говорит Джессика Гарай, доктор философии, RDN, FAND, ассистент. профессор кафедры питания и пищевых исследований Сиракузского университета.

Вот некоторые примеры упражнений высокой интенсивности, которые производят молочную кислоту:

  • Спринт
  • Пауэрлифтинг
  • Тренировка ловкости

Что вызывает накопление молочной кислоты?

Когда вы интенсивно тренируетесь, ваше тело подвергается множеству биохимических процессов, чтобы поддерживать вас энергией. Обычно ваше тело вырабатывает энергию посредством аэробного дыхания — процесса, в котором кислород превращает пищу в топливо.

Однако, когда вы интенсивно тренируетесь, вашим мышцам требуется больше кислорода, чем вы можете вдохнуть. Таким образом, ваши мышцы начинают полагаться на анаэробное дыхание — процесс производства энергии, который не требует кислорода. Молочная кислота является побочным продуктом этого процесса.

«Это действительно хорошая вещь, потому что лактат может действовать как буфер и снижать кислотность в ваших мышцах», — говорит Одри Стоун, доктор философии, доцент кафедры кинезиологии и санитарного просвещения Техасского университета.

Симптомы накопления молочной кислоты

Накопление молочной кислоты в мышцах вызывает ощущение жжения. Обычно вы чувствуете это в середине и в конце тренировки, потому что именно в этот момент наращивание мышц будет максимальным.

Это происходит во время более длительных и интенсивных тренировок, потому что молочная кислота вырабатывается быстрее, чем ваше тело может ее вывести. Как только вы отдохнете или уменьшите интенсивность упражнений, уровень молочной кислоты вернется к норме, и чувство жжения исчезнет.

«Наши тела на самом деле довольно изобретательны в борьбе с накоплением молочной кислоты», — говорит Гарай.

Однако у некоторых людей может быть риск развития лактоацидоза — состояния, при котором молочная кислота накапливается в кровотоке. Большая часть молочной кислоты перемещается с кровотоком в печень, где она расщепляется, но люди с проблемами печени не могут делать это так же эффективно во время физических упражнений.

Симптомы лактоацидоза включают:

Другие группы людей, подверженные риску развития лактоацидоза, включают людей с состояниями, вызывающими низкое кровяное давление и недостаточный приток кислорода к тканям.К ним относятся:

  • Рак
  • СПИД
  • Алкоголизм
  • Цирроз

Важно: Для лечения лактоацидоза вам следует немедленно обратиться за медицинской помощью, так как ваш врач может определить, как устранить основную причину.

Молочная кислота против отсроченной болезненности мышц

Молочную кислоту часто обвиняют в болезненности после тренировки, хотя на самом деле это вызвано отсроченной болезненностью мышц, также известной как DOMS.

«Обычно, когда люди приходят и спрашивают, как избавиться от накопления молочной кислоты, они действительно говорят о DOMS», — говорит Стоун.

Связанные Как избавиться от болей в мышцах и почему болят мышцы

DOMS относится к мышечной боли, которая развивается через один-три дня после физических упражнений. Ощущаемая болезненность — это воспаление, вызванное нормальным повреждением мышечных волокон во время тяжелой тренировки.

«Накопление молочной кислоты не является причиной DOMS, хотя оно может одновременно происходить во время одной тренировки, что в конечном итоге приводит к DOMS», — говорит Гарай.

Есть несколько ключевых различий между DOMS и накоплением молочной кислоты:

Как избавиться от накопления молочной кислоты

Производство молочной кислоты не вредно для здоровья, но может быть неудобным. Вот несколько советов, которые помогут предотвратить накопление молочной кислоты и уменьшить дискомфорт во время тренировки.

Делайте больше перерывов. Если вы выполняете высокоинтенсивную тренировку, перерывы могут помочь вернуть кислород в мышцы и разрушить накопление молочной кислоты. Это немного облегчит боль, которую вы, возможно, испытываете.

«Когда вы прекращаете тренироваться с такой высокой интенсивностью, ваше тело начинает довольно быстро расщеплять молочную кислоту», — говорит Стоун. Чтобы хорошо завершить тренировку, сделайте несколько коротких перерывов, если вы начнете тяжело дышать или почувствуете сильное жжение в мышцах.

Уменьшите интенсивность упражнений. Если вы тренируетесь с меньшей интенсивностью, вашему телу будет достаточно кислорода для использования аэробного дыхания на протяжении всей тренировки. Это означает, что будет производиться меньше молочной кислоты.

Вот некоторые примеры упражнений низкой интенсивности:

Вывод инсайдера

Производство молочной кислоты — нормальная реакция на упражнения высокой интенсивности. Хотя тренировка иногда может быть неудобной, она не должна быть болезненной.Если вы испытываете сильное жжение из-за накопления молочной кислоты, сделайте перерывы или измените режим упражнений.

Что такое молочная кислота и действительно ли она вызывает болезненность в мышцах?

Существует много дезинформации о молочной кислоте. Некоторые люди утверждают, что во время тренировки в вашем теле накапливается молочная кислота, из-за чего вы чувствуете нежность в мышцах через несколько дней после интенсивных упражнений, в то время как другие могут посоветовать, как облегчить «молочную кислотную боль».

Мы хотели развеять мифы о молочной кислоте, чтобы понять, что это такое на самом деле, поэтому мы поговорили с экспертами и спросили их, влияет ли она — и как — на наш организм во время тренировки.

Вот что они сказали.

Что такое молочная кислота?

Во-первых, хотя организм действительно вырабатывает молочную кислоту, она быстро распадается на лактат и свободный ион водорода. (Мы вас уже потеряли?) Хотя молочная кислота и лактат часто используются как взаимозаменяемые, это не одно и то же.Ради этой истории (и для научной точности) мы будем придерживаться термина лактат.

Когда вы занимаетесь напряженными упражнениями, такими как HIIT или силовые тренировки, вашим мышцам требуется больше полезного топлива, известного как аденозинтрифосфат (АТФ), чем если бы вы сидели за столом, причем с большей скоростью.

Посмотреть некоторые HIIT или силовые тренировки Aaptiv можно здесь.

Что такое АТФ?

АТФ работает так, что ваше тело принимает пищевые продукты, расщепляет их и превращает в это топливо. Этот процесс может происходить с кислородом или без него. Но на самом деле АТФ в отсутствие кислорода вырабатывается немного быстрее.

Поскольку ваше тело требует быстрого топлива, когда вы сильно потеете, рабочие мышцы переходят от использования аэробного метаболизма (для которого требуется кислород) к анаэробному метаболизму (при котором кислород не используется). И здесь на помощь приходит лактат.

Как лактат соотносится с АТФ?

По словам Джанет Гамильтон, зарегистрированного клинического физиолога и тренера по бегу в Running Strong в Атланте, лактат — побочный продукт накопленных углеводов — присутствует не просто так.

Гамильтон объясняет, что когда вы расщепляете углеводы до АТФ, ваше тело также вырабатывает нечто, называемое пируватом. В большинстве случаев пируват переходит на следующий этап метаболизма, известный как цикл Кребса, для создания большего количества АТФ.

Это процесс, для которого требуется кислород. Обычно это происходит, когда вы занимаетесь повседневными делами, например, идете в продуктовый магазин. Однако, когда вы тренируетесь с высокой интенсивностью, ваша потребность в АТФ увеличивается, поэтому ваше тело производит АТФ анаэробно (т.е. без кислорода), потому что это более быстрый процесс с меньшим количеством шагов.

Это ужасное жжение, которое вы чувствуете, — это накопление водорода в форме молочной кислоты.

Пируват превращается в лактат, объясняет Гамильтон, когда кислорода не хватает для создания большего количества АТФ. Но не беспокойтесь: этот лактат в конечном итоге может быть преобразован в энергию. Это означает, что, вопреки тому, что думает большинство людей, лактат на самом деле не плохая вещь.

«Если в области, где он начинает накапливаться, достаточно лактата, то организм естественным образом распознает это и переправляет лактат в другую соседнюю клетку.Или он отправит его в самое сердце, где его можно использовать в качестве топлива », — говорит Гамильтон.

Кроме того, объясняет она, пируват и лактат могут довольно легко перемещаться вперед и назад. Это означает, что лактат может превратиться в послетренировочное топливо, необходимое вашему организму.

Как лактат влияет на наш организм?

У вас слишком много лактата, когда выработка лактата превышает скорость его выведения. Это может вызвать накопление.

Это не конец света, но это может снизить уровень pH в вашем теле.Гамильтон объясняет, что ион водорода, который сопровождает лактат, изменяет кислотность окружающей среды.

Это, в свою очередь, вызывает жжение, которое вы получаете при выполнении повторений на тренажере для разгибания ног. Теперь вы видите, откуда произошло название «молочная кислота»?

«Это ужасное горение… это накопление водорода в форме — если не сказать лучше — молочной кислоты», — говорит Гамильтон. «Эта немедленная болезненность, это ощущение жжения как-то связано с кислотностью окружающей среды.”

Хотя вы можете почувствовать молочную боль во время тренировки, зарегистрированный диетолог и сертифицированный фитнес-тренер Джастин Чан из Ever After Health утверждает, что лактат не вызывает длительного дискомфорта.

«Хотя [лактат] может вызывать у вас усталость во время тренировок, он не вызывает боли в мышцах, потому что он недолго остается в крови», — говорит она. «Вместо этого он быстро перемещается с кровью в печень, где снова превращается в глюкозу».

Итог? Когда вы интенсивно тренируетесь и у вас накапливается лактат, это чувство может доставлять дискомфорт, но это не продлится долго.И болезненность, которую вы испытываете через несколько дней после тренировки, не имеет к этому никакого отношения.

Так что же вызывает боль в мышцах?

Теперь, когда мы знаем, что лактат вызывает только временные боли, вы, вероятно, задаетесь вопросом, что вызывает болезненность мышц, которые вы можете почувствовать через два дня после десятикилометрового бега или интенсивной тренировки по кикбоксингу.

«Болезненность, которую вы чувствуете после тренировки, не имеет ничего общего с лактатом», — повторяет Гамильтон. «Отсроченное начало болезненности мышц на самом деле происходит из-за микротравм в мышечных волокнах — крошечных разрывов.

В заключение, лактат отличается от молочной кислоты, и на самом деле ни одна из них не имеет отношения к болезненности мышц, возникающей после сеанса интенсивного потоотделения. Теперь, когда вы точно знаете, как наше тело обрабатывает энергию, необходимую для тренировки, убедитесь, что вы даете ему необходимое топливо и отдых.

Начните с тренировок Aaptiv сегодня — бесплатно в течение 7 дней!

15.3: Молочная ферментация — Chemistry 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 ссылки

Результаты обучения

  • Опишите молочнокислое брожение.
  • Опишите, как бактерии, в том числе те, которые мы используем для приготовления 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

На ужин с курицей или индейкой вы предпочитаете 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 являются облигатными аэробами (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 выражена 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} \) : Глухарь 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. Если вы бегаете марафоны, у вас, вероятно, больше красных окислительных волокон, выполняющих аэробное дыхание.

Молочная ферментация

Возможно, вы не знали, что ваши мышечные клетки могут ферментировать. Ферментация — это процесс производства АТФ в отсутствие кислорода только путем гликолиза.Напомним, что гликолиз разбивает молекулу глюкозы на две молекулы пирувата, в результате чего получается чистый прирост двух молекул АТФ и двух молекул НАДН. Молочно-кислотное брожение — это тип анаэробного дыхания, осуществляемого йогуртовыми бактериями ( Lactobacillus и другие) и вашими собственными мышечными клетками, когда вы работаете с ними интенсивно и быстро. + \) , позволяя гликолизу продолжать производить АТФ в условиях низкого содержания кислорода.+ \), так что гликолиз может продолжать быстро производить больше АТФ. Каждый кружок представляет собой 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 мышечных клетках в процессе ферментации 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)

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *