Γαλακτικό οξύ.
2016-03-30 21:47
Γρήγορη και μεγάλη συσσώρευση γαλακτικού οξέος υπάρχει όταν η μέγιστης έντασης άσκηση διαρκεί από 60 έως 180 δευτερόλεπτα. Για παράδειγμα, αθλήματα όπως 400 μέτρα τρέξιμο ή 100 μέτρα κολύμβηση απαιτούν την συμμετοχή της αναερόβιας γλυκόλυσης, με αποτέλεσμα τη συσσώρευση μεγάλων ποσοτήτων γαλακτικού οξέως στο μυϊκό περιβάλλον και το αίμα. Η επανασύνθεση των δεσμών υψηλής ενέργειας πραγματοποιείται με την ενεργοποίηση της αναερόβιας γλυκόλυσης προκειμένου να συνεχιστεί μία μέγιστης προσπάθειας άσκηση για μερικά ακόμα δευτερόλεπτα.
Δεσμοί υψηλής έντασης:Σε όλα τα κύτταρα για τη μεταφορά της χημικής ενέργειας χρησιμοποιείται κυρίως το μόριο τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP).Το ΑΤΡ παραλαμβάνει και μεταφέρει ενέργεια σε οποιοδήποτε μέρος του κυττάρου, και την αποδίδει γρήγορα με μία και μόνο χημική αντίδραση. Σ' αυτό βοηθά η δομή του, η δυνατότητα σχηματισμού του από ADP (διφωσφορική αδενοσίνη), ένα φωσφορικό οξύ και ενέργεια, και το γεγονός ότι η αντίδραση αυτή είναι αμφίδρομη. Επειδή το ΑΤΡ μεσολαβεί στις συναλλαγές μεταξύ των κυτταρικών διεργασιών που αποδίδουν και αυτών που καταναλώνουν ενέργεια, χαρακτηρίζεται ως ενεργειακό νόμισμα.Από τα παραπάνω γίνεται φανερό ότι το ΑΤΡ, ως ο κύριος και άμεσος δότης ενέργειας για τα κύτταρα (στοιχειώδης μονάδα ενέργειας), θα πρέπει συνεχώς να αναγεννάται από ADP και φωσφορικό οξύ. Τα κύτταρα δηλαδή χρησιμοποιούν το ΑΤΡ σαν ένα είδος επαναφορτιζόμενης μπαταρίας. Όταν η ενέργεια των «κυτταρικών μπαταριών - ΑΤΡ» εξαντληθεί, οι «αποφορτισμένες μπαταρίες - ADP» επαναφορτίζονται. Θα πρέπει να τονιστεί ότι το κύτταρο δεν αποθηκεύει μεγάλο αριθμό μορίων ΑΤΡ. Τα χρησιμοποιεί δηλαδή σχεδόν αμέσως, μόλις αυτά συντεθούν. Σε τυπικά κύτταρα ένα μόριο ΑΤΡ χρησιμοποιείται μέσα σ' ένα λεπτό από τη στιγμή του σχηματισμού του. Ένας άνθρωπος σε ανάπαυση καταναλώνει περίπου 40kg ΑΤΡ σε 24 ώρες. Ωστόσο το ποσό του ΑΤΡ που βρίσκεται στο σώμα του σε κάθε δεδομένη στιγμή δεν υπερβαίνει το 1g. Κάθε δευτερόλεπτο παράγονται από κάθε κύτταρο 10 εκατομμύρια μόρια ΑΤΡ και, αντίστοιχα, υδρολύονται άλλα τόσα.
Ας επανέλθουμε όμως στο γαλακτικό οξύ. Το γαλακτικό οξύ δεν συσσωρεύεται σε όλες τις εντάσεις άσκησης. Σε χαμηλής έντασης άσκηση ( μικρότερη του 50% της VO2max ) το γαλακτικό είτε απομακρύνεται από το μυ και εξουδετερώνεται, είτε χρησιμοποιείται σαν καύσιμο από τις μυϊκές ίνες που λειτουργούν κατά την άσκηση ή τις παρακείμενες ίνες . Για αγύμναστα και υγιή άτομα, η συσσώρευση του γαλακτικού οξέως αρχίζει σε εντάσεις άσκησης από 55% της VO2max και πάνω, όταν ο ρυθμός παραγωγής του ξεπεράσει τον ρυθμό εξουδετέρωσης ή καύσης του. Οι προσαρμογές με την αερόβια προπόνηση επιτρέπουν την συστηματική συσσώρευση γαλακτικού στο αίμα σε υψηλότερες εντάσεις άσκησης ( Γαλακτικό κατώφλι ) και επομένως την εμφάνιση της κόπωσης αργότερα στη διάρκεια της άσκησης.
Τα συστήματα παραγωγής ενέργειας, χωρίς την παρουσία οξυγόνου, παράγουν λίγο ΑΤΡ. Κατά την άσκηση σε υπομέγιστες εντάσεις, η κατανάλωση οξυγόνου αυξάνεται έντονα κατά την έναρξη της άσκησης και χρειάζεται χρόνος περίπου 3 με 4 λεπτά συνέχισής της για να παρουσιαστεί σταθεροποίηση ( καρδιοαναπευστική προσαρμογή ). Στη μεταβατική αυτή φάση, μέχρι τη φάση σταθεροποίησης δηλαδή, υπάρχει έλλειμμα οξυγόνου με αποτέλεσμα η κάλυψη των ενεργειακών αναγκών να καλύπτεται αποκλειστικά με τους αναερόβιους μηχανισμούς. Όσο πιο έντονη είναι η άσκηση, τόσο μεγαλύτερο το έλλειμμα. Τα προπονημένα άτομα παρουσιάζουν μικρότερο έλλειμμα οξυγόνου συγκριτικά με τα απροπόνητα σε ίδιας έντασης άσκηση. Η σταθεροποίηση του οξυγόνου σημαίνει ότι οι ενεργειακές απαιτήσεις ικανοποιούνται από την προσφορά και δεν συσσωρεύεται γαλακτικό, γιατί όσο παράγεται καταναλώνεται σαν καύσιμο. Θεωρητικά στη φάση αυτή ο ασκούμενος μπορεί να συνεχίσει την άσκηση για όσο θέλει. Σημαντικό ρόλο για την συνέχιση της άσκησης παίζει και η αναπλήρωση των υγρών και των ηλεκτρολυτών που χάνονται κατά την άσκηση. Η έννοια της φάσης σταθεροποίησης διαφέρει από άτομο σε άτομο, έτσι κάποιος μπορεί να την διατηρήσει για αρκετά λεπτά, 30 με 40 ή ακόμα και για ώρες όπως ένας μαραθωνοδρόμος και υπερμαραθωνοδρόμος. Δύο είναι οι παράγοντες που παίζουν σημαντικό ρόλο σε αυτό: Η ικανότητα του καρδιακού συστήματος να μεταφέρουν οξυγόνο στους εργαζόμενους μύες και η ικανότητα των εργαζόμενων μυών να το χρησιμοποιούν.
Πρακτικά, σε εντάσεις πάνω από το γαλακτικό κατώφλι δεν υπάρχει σταθεροποίηση, αλλά η πρόσληψη οξυγόνου αυξάνει πάνω από τις απαιτήσεις. Αυτό οφείλεται στο αυξημένο ενεργειακό κόστος των αναπνευστικών μυών, την αυξανόμενη θερμοκρασία σώματος ( φτάνει και τους 40 βαθμούς Κελσίου ), την συμμετοχή στην άσκηση των μυών ταχείας συστολής.
Μετά το τέλος της άσκησης, η πρόσληψη οξυγόνου παραμένει αυξημένη για κάποιο χρονικό διάστημα ( όσο εντονότερη η άσκηση τόσο μεγαλύτερος ο χρόνος ). Η περίσσεια οξυγόνου χρησιμοποιείται για την επανασύνθεση των αναερόβιων πηγών ενέργειας που χρησιμοποιήθηκαν κατά την έναρξη της άσκησης και την μετατροπή του γαλακτικού οξέως σε γλυκογόνο.
Από τα παραπάνω, διαπιστώνουμε οτι το γαλακτικό απο μόνο του, κακό δεν κάνει. Είναι η πηγή που θα παρέχει ενέργεια στο σώμα για συνέχιση της άσκησης. Με την κατάλληλη προπόνηση ( διαλλειματικές ασκήσεις ) ο ασκούμενος γίνεται πιο λειτουργικός ενεργειακά, αξιοποιεί μεγαλύτερη ποσότητα γαλακτικού κατά την άσκηση για παραγωγή ενέργειας, με αποτέλεσμα την μείωση της συσσώρευσης αυτού στους μύες. Έτσι η αίσθηση της κόπωσης αργεί να εμφανιστεί.
Brooks GA. The lactate shuttle during exercise and recovery. Med Sci Sports Exerc. 1986;18:360-368.
Blei ML, Conley KE, Kushmerick MJ. Seperate measures of ATP ulizitation and recovery in human skeletal muscle. J Physiol ( Lond). 1993;465;203-222.
Taylor CR. Reelating mechanics and energetics during exercise. Adv Vet Sci Comp Med. 1994;38A;181-215.