人體營養學基礎/乳酸
以下十件事你應該瞭解乳酸 http://www.delano.k12.mn.us/high-school/academic-departments/science/mr-b-wiesner/cross-country/10-things-you-should-know-about-lactic-acid: <這個資源沒有明確說明的是,乳酸不是產生的,乳酸鹽才是產生的。
1. 乳酸鹽是由葡萄糖分解產生的。
在這個過程中,細胞產生 ATP(三磷酸腺苷),為體內大多數化學反應提供能量。乳酸鹽的形成不需要氧氣,因此該過程通常被稱為無氧代謝。乳酸鹽相關的 ATP 產量很小,但速度非常快。這使其成為在運動強度超過最大容量的 50% 時滿足能量需求的理想選擇。
2. 無氧運動後很長時間,痠痛的肌肉組織中既沒有累積的乳酸鹽,也沒有乳酸。
延遲性肌肉痠痛 或 DOMS,即在不習慣的或劇烈運動後數小時到數天內在肌肉中感受到的痠痛感,是由肌肉纖維組織的微創傷引起的,而不是由乳酸鹽引起的。大多數肌肉痙攣是由肌肉疲勞導致的肌肉神經受體過度興奮引起的。
許多運動員使用按摩、熱浴和放鬆技巧來緩解他們錯誤地認為是由運動停止後殘留的累積乳酸鹽引起的肌肉痠痛和痙攣。雖然這些技巧可以增加血液供應,從而加速受損肌肉組織的癒合和生長,但它們無法解決不存在的液體。乳酸鹽在運動和恢復期間迅速被肝臟處理成丙酮酸,然後轉化為糖原以提供能量,並且在運動停止後不會以液體形式累積在肌肉中。
3. 身體在分解碳水化合物以獲取能量時會產生乳酸鹽。
你分解葡萄糖和糖原的速度越快,乳酸鹽的形成量就越大。在休息和亞最大運動時,身體主要依靠脂肪作為燃料。然而,當你達到最大容量的 50% 時,即大多數休閒運動計劃的閾值強度,身體會“交叉”,越來越多地使用碳水化合物作為運動燃料。你使用碳水化合物作為燃料越多,你產生的乳酸鹽就越多。
4. 乳酸鹽可以在獲得足夠氧氣的肌肉中形成。
當你增加運動強度時,你越來越依賴快肌纖維。這些纖維主要使用碳水化合物來為其收縮提供能量。正如所討論的,無論何時你分解碳水化合物以獲取能量,你的肌肉都會產生乳酸鹽。你運動的速度越快,你使用的快肌纖維就越多。因此,你使用更多的碳水化合物作為燃料,併產生更多的乳酸。血液乳酸濃度的升高只意味著乳酸進入血液的速度超過了清除速度。氧氣與之關係不大。
5. 許多組織,特別是骨骼肌,不斷產生和使用乳酸鹽。
血液中的乳酸鹽水平反映了乳酸鹽產生和使用的平衡。乳酸鹽濃度的增加並不一定意味著乳酸鹽的產生率增加了。乳酸鹽可能會增加是因為從血液或組織中清除率下降。
乳酸鹽的產生與組織中分解碳水化合物以獲取能量的量成正比。無論何時你使用碳水化合物,都會有一部分轉化為乳酸鹽。這種乳酸鹽隨後在相同的組織中被用作燃料,或者透過血流運輸到其他組織並被用作能量。快速使用碳水化合物作為燃料,例如在劇烈運動期間,會加速乳酸鹽的產生。暫時地,乳酸鹽會在你的肌肉和血液中堆積,因為它無法被快速地用作燃料。但是,如果你減慢運動速度或停止運動,乳酸鹽用作能量的速度很快就會趕上乳酸鹽的產生速度。
加州大學伯克利分校整合生物學系教授喬治·布魯克斯博士在其“乳酸穿梭理論”中描述了乳酸鹽在代謝中的動態產生和使用。該理論描述了乳酸鹽在碳水化合物代謝中的核心作用及其作為代謝燃料的重要性。
6. 身體使用乳酸鹽作為代謝碳水化合物的生化“中間體”。膳食中的碳水化合物被消化,並主要以葡萄糖(血糖)的形式從腸道進入迴圈系統到達肝臟。然而,大多數來自膳食碳水化合物的葡萄糖不是作為葡萄糖進入肝臟並直接轉化為糖原,而是繞過肝臟,進入一般迴圈,到達你的肌肉,並轉化為乳酸。乳酸然後返回血液,並再次回到肝臟,在那裡它被用作構建肝臟糖原的基石。你的身體透過乳酸而不是直接從血糖中產生大部分肝臟糖原。
科學家將從乳酸中生成肝臟糖原的過程稱為“葡萄糖悖論”。該理論是由著名的生物化學家 J.D. 麥加里博士及其同事提出的。它表明了乳酸鹽在碳水化合物代謝中的重要性。
7. 在耐力賽中,例如馬拉松和鐵人三項,即使乳酸鹽的產生增加,血液乳酸鹽水平也會穩定。
這是因為你產生乳酸鹽的能力與你使用它作為燃料的能力相匹配。在比賽初期,肌肉攝取和使用葡萄糖的速率以及分解糖原的速率會大幅度提高。碳水化合物代謝速率的提高會促進肌肉乳酸鹽的產生,這也會導致血液乳酸鹽/乳酸的增加——由於閾值效應。
當你的身體將血液引導到你的工作肌肉時,你可以將乳酸鹽轉移到其他組織並用它作為燃料。即使你繼續大量產生乳酸鹽,這也會降低你肌肉和血液中的乳酸鹽水平。然而,你在比賽或訓練過程中往往感覺更好。這種緩解有時被稱為“第二次風”。
科學家使用放射性示蹤劑來跟蹤你血液和肌肉中燃料的利用模式。他們的研究表明,在運動過程中,即使氧氣消耗量在亞最大水平穩定,乳酸鹽的產生和去除仍然在靜息速率的 300-500% 之間。
8. 心臟、慢肌纖維和呼吸肌在運動期間更喜歡乳酸鹽作為燃料。
例如,在心臟中,隨著運動強度的增加,乳酸鹽的攝取量會增加許多倍,而葡萄糖的攝取量保持不變。這些組織以很快的速度吸收乳酸鹽來滿足它們的能量需求。
9. 乳酸鹽是一種非常快的燃料,可以在運動期間為運動員帶來優勢。富含碳水化合物的膳食後,血液中的葡萄糖和乳酸鹽濃度都會升高,但血液乳酸濃度不會升高太多,因為它被非常快速地清除掉了。身體將葡萄糖(一種從血液中緩慢去除的物質)轉化為乳酸鹽(一種快速去除和使用的物質)。使用乳酸鹽作為碳水化合物的“中間體”可以幫助你擺脫膳食中的碳水化合物,而不會增加胰島素或刺激脂肪合成。在運動期間,你不會希望胰島素升高,因為它會降低碳水化合物的可用性,而碳水化合物對於高效能代謝至關重要。
為什麼乳酸鹽在代謝調節中如此重要?確切的答案尚不清楚,但似乎有幾個生理原因。乳酸鹽——與葡萄糖和其他燃料相比——更小,更容易在組織之間交換。它透過稱為促進擴散的快速過程穿過細胞膜。其他燃料需要更慢的載體系統,如胰島素。此外,乳酸鹽會在肌肉中快速大量產生並釋放到一般迴圈中。具有大量糖原儲備的肌肉細胞無法以葡萄糖的形式釋放大量這種潛在的能量來源,因為肌肉缺乏產生可釋放到血液中的遊離葡萄糖所需的關鍵酶。
將乳酸鹽作為運動飲料中的液體補充劑的一部分,可以提供一種快速燃料,有助於在劇烈運動期間提供能量。在運動飲料中加入乳酸鹽的原理很簡單——既然身體會將如此多的膳食碳水化合物分解為乳酸鹽,為什麼不一開始就使用乳酸鹽呢?飲料中的乳酸鹽可以被身體中的大多陣列織快速利用,並作為恢復期間補充肝臟糖原的現成構建塊。
10. 正確的訓練計劃可以加速乳酸鹽從你肌肉中的清除。這可以透過結合高強度、間歇和超距離訓練來實現。運動員和教練必須學會有效地處理乳酸鹽。幸運的是,大多數訓練計劃都包含加速乳酸鹽清除所需的元素。訓練計劃應該增強你在比賽期間清除乳酸鹽的能力。
隨著你跑步、騎腳踏車或游泳的速度更快,乳酸鹽的形成和清除速率都會增加。為了提高你運動期間使用乳酸鹽作為燃料的能力,你必須在訓練期間將乳酸鹽負荷提高到非常高的水平。在你的系統中有大量乳酸鹽的情況下進行訓練,會刺激你的身體產生加速使用乳酸鹽作為燃料的酶。
高強度間歇訓練會導致心血管適應,從而增加向你的肌肉和組織輸送氧氣。因此,你對分解碳水化合物為乳酸鹽的需求減少了。此外,更好的迴圈有助於加速乳酸鹽的運輸到可以從血液中清除它的組織。
超距離訓練會導致肌肉適應,從而加速乳酸鹽的清除速率。在跑步、游泳或騎腳踏車方面進行超距離訓練會增加肌肉血液供應和線粒體容量。線粒體是細胞內部的結構,它們處理燃料、消耗氧氣併產生大量的 ATP。更大的肌肉線粒體容量會增加對脂肪酸作為燃料的利用,這會減少乳酸鹽的形成並加速其清除。