اسیدلاکتیک یک جزء حیاتی برای عملکرد صحیح بدن است. در حین ورزش غلظت آن افزایش مییابد؛ اما باعث درد عضلانی نمیشود. اسیدلاکتیک جزء جداییناپذیر عملکرد بدن است و صرفاً محصول جانبی ورزش نیست. برخی از شرایط سلامتی میتوانند تولید اسیدلاکتیک را افزایش دهند یا توانایی بدن در پاکسازی لاکتات از خون را کاهش دهند. این میتواند منجر به تجمع شدید لاکتات شود که پزشکان از آن بهعنوان اسیدوز لاکتیک یاد میکنند. در این مقاله، دررابطهبا اسیدلاکتیک چیست و نقش آن در بدن صحبت میکنیم.
اسیدلاکتیک چیست؟
اسیدلاکتیک یک اسید آلی است که وقتی گلوکز (قند) برای تولید ATP (انرژی سلولی) در غیاب اکسیژن تجزیه میشود، توسط بدن تولید میشود. زمانی که ورزش میکنید، ماهیچهها به انرژی نیاز دارند تا کار کنند و حرکت بدن را فعال کنند. برای انجام این کار، عضلات انرژی سلولی را از طریق مسیرهای متابولیک مختلف تولید میکنند.
یک مسیر متابولیک اساساً زنجیرهای از واکنشهای شیمیایی است. یکی از مهمترین مسیرهای متابولیک بدن که به نام گلیکولیز شناخته میشود، مولکولهای گلوکز (قندهای ساده از غذاهایی که مصرف میشوند) را به پیروات تجزیه میکند. این ماده شیمیایی سپس بهعنوان منبع انرژی برای بدن استفاده میشود – اما تنها در حضور اکسیژن میتوان آن را بهعنوان منبع انرژی برداشت کرد.
هنگامی که با شدت بالا ورزش میکنید – و بدن بهسرعت به انرژی زیادی نیاز دارد – فیبرهای عضلانی سریع انقباض بدن وارد میشوند و شروع به تولید انرژی بهصورت بیهوازی (بدون اکسیژن) میکنند. این انرژی را تولید میکند، اما ازآنجاییکه ماده شیمیایی پیروات را نمیتوان برای این منظور برداشت کرد، در عوض به یک محصول زائد تبدیل میشود که به آن اسیدلاکتیک گفته میشود.
بدن از اسیدلاکتیک در سطح کل بدن استفاده میکند. همچنین اسیدلاکتیک نقش مهمی در عملکرد صحیح سلولها، بافتها و اندامها دارد.
اسیدلاکتیک سه کاربرد اصلی در بدن دارد:
- بهعنوان منبع اصلی انرژی برای میتوکندری
- بهعنوان پیشساز برای تولید گلوکز
- بهعنوان یک مولکول سیگنال
پزشکان قبلاً فکر میکردند که ماهیچهها در صورت کمبود اکسیژن، اسیدلاکتیک تولید میکنند. سپس تحقیقات نشان داد که این فرضیه نادرست است. تولید اسیدلاکتیک کاملاً هوازی است، به این معنی که در طول تنفس طبیعی رخ میدهد.
اسیدلاکتیک و ورزش
همانطور که بیان شد اسیدلاکتیک یک ترکیب شیمیایی است که نقش مهمی در بسیاری از فرآیندهای بیوشیمیایی مانند تخمیر اسیدلاکتیک دارد. یکی از بافتهای بدن که مقدار زیادی اسیدلاکتیک تولید میکند، ماهیچهها هستند، زمانی که از کربوهیدراتها برای انرژی استفاده میکنند.
نه اسیدلاکتیک و نه لاکتات مسئول درد عضلات یا احساس سوزش ناشی از ورزش نیستند. در واقع، اسیدلاکتیک منبع سوخت مهمی برای ماهیچهها در حین ورزش از جمله عضلات قلب است. درد عضلانی بعد از ورزش به دلیل ریز آسیب به عضلات رخ میدهد. این نتیجه تجمع اسیدلاکتیک در عضلات نیست. خستگی و سوزش عضلانی در حین تمرین با شدت بالا ناشی از تجمع متابولیتهای درونسلولی مانند فسفات معدنی و یونهای هیدروژن است که عملکرد انقباضی عضله را مختل میکند. متابولیتهای داخل سلولی موادی هستند که در داخل سلولها وجود دارند که بدن هنگام تجزیه مواد شیمیایی در سیستم بدنی یک فرد میسازد.
تجمع اسیدلاکتیک در بدن
افزایش لاکتات میتواند نتیجه افزایش تولید اسیدلاکتیک، کاهش کلیرانس اسیدلاکتیک یا ترکیبی از هر دو باشد. دلایل متعددی برای تجمع اسیدلاکتیک در بدن وجود دارد که از جمله آنها میتوان به شوک سپتیک، هیپو پرفیوژن بافتی (بهعنوانمثال به دلیل قرارگرفتن در معرض مونوکسید کربن)، ایست قلبی، ایسکمی بافت منطقهای، فعالیت عضلات بیهوازی، کتواسیدوز دیابتی، سموم و عوامل دارویی، کمبود تیامین، بدخیمیها و نارسایی کبدی.
شوک سپتیک اغلب با اختلال عملکرد قلبی عروقی که باعث افت فشارخون شریانی میشود و همچنین کاهش پرفیوژن در بافتهای محیطی برای تبادل اکسیژن و مواد مغذی همراه است. در نتیجه، اسیدلاکتیک که متعاقباً در خون انباشته شده است، میتواند یک نشانگر نظارتی مفید برای افراد در شوک باشد. به طور مشابه، هر شکلی از ایسکمی (اکسیژنرسانی محدود یا ناکافی) همانطور که در سایر انواع شوک (مانند شوک قلبی، انسدادی، هموراژیک)، ایست قلبی به دلیل عدم جریان در طول توقف، مسمومیت با مونوکسید کربن، یا ایسکمی بافت موضعی میتواند باعث تجمع اسیدلاکتیک شود.
یکی از علل بسیار شایع و خوشخیم افزایش اسیدلاکتیک، فعالیت ماهیچههای بیهوازی است که منجر به درد عضلانی پس از ورزش شدید میشود. در حین ورزش، ماهیچههای اسکلتی بیش از آن چیزی که کبد قادر به متابولیسم آن باشد، لاکتات تولید میکند. علاوه بر این، کتواسیدوز دیابتی میتواند بر سطح لاکتات در نتیجه هیپو پرفیوژن و استرس متابولیک تأثیر بگذارد. چندین دارو و سموم مانند الکل، بیگوانیدها (مانند متفورمین)، مهارکنندههای نوکلئوزیدی رونویسی معکوس، سالیسیلاتها و ایزونیازید نیز میتوانند سطح اسیدلاکتیک را افزایش دهند. کمبود تیامین متابولیسم را به افزایش متابولیسم کربوهیدراتهای بیهوازی تغییر میدهد، زیرا تیامین یک عامل کمکی حیاتی برای چندین آنزیم سلولی از جمله پیروات دهیدروژناز، جزء ضروری متابولیسم کربوهیدراتهای هوازی است. در نهایت، بدخیمیها و نارساییهای کبدی عمدتاً به دلیل ناتوانی کبد در حذف اسیدلاکتیک بیش از حد، لاکتات را افزایش میدهند.
اگرچه فیزیولوژیستهای ورزش معتقد بودند اسیدلاکتیک میتواند در ماهیچهها و جریان خون در طول ورزشهای سخت تجمع پیدا کند، تحقیقات در مجله Physiology این واقعیت را روشن کرده است که اسیدلاکتیک بهعنوان یک مولکول نمیتواند به شکل دستنخورده در بدن وجود داشته باشد، زیرا pH خون انسان خیلی بالاست. بهعبارتدیگر، pH خون ما خیلی قلیایی است یا بهاندازه کافی اسیدی نیست که بتواند پیوند بین یون هیدروژن و مولکول لاکتات را حفظ کند.
در نتیجه، اسیدلاکتیک در بدن آزادانه به مولکول لاکتات مستقل و یونهای هیدروژن جدا میشود؛ بنابراین، در حین ورزش شدید، اسیدلاکتیک در پاها تجمع نمییابد و مشخص است که اسیدلاکتیک عامل سوزش عضلات و خستگی در حین ورزش شدید نیست. اگرچه غلظت لاکتات خون در طول ورزش شدید افزایش مییابد، مولکول اسیدلاکتیک خود تجزیه میشود و لاکتات بازیافت میشود و برای ایجاد ATP بیشتر استفاده میشود.
گروور میگوید: “بدن شما به طور طبیعی اسیدلاکتیک را متابولیزه میکند و آن را پاک میکند. کبد میتواند برخی از مولکولهای اسیدلاکتیک را جذب کند و آنها را برای سوخت به گلوکز تبدیل کند.” “این تبدیل همچنین اسیدیته خون را کاهش میدهد، بنابراین مقداری از احساس سوزش را از بین میبرد. این یک فرایند طبیعی است که در بدن اتفاق میافتد. چیزهایی مانند کشش، غلت زدن یا راهرفتن تأثیر کمی خواهند داشت..
احساس سوزشی که در طول یک تمرین سنگین در پاهای خود احساس میکنید احتمالاً ناشی از اسیدلاکتیک نیست، بلکه به دلیل آسیب بافتی و التهاب است. همچنین مهم است که به یاد داشته باشید که لاکتات به خودی خود “بد” نیست. در واقع، تحقیقات در Bioscience Horizons نشان میدهد که لاکتات به طرق مختلف برای بدن در حین و بعد از ورزش مفید است. بهعنوانمثال، لاکتات میتواند مستقیماً توسط مغز و قلب برای انرژی مورداستفاده قرار گیرد یا در کبد یا کلیهها به گلوکز تبدیل شود که سپس تقریباً هر سلول در بدن میتواند برای انرژی استفاده کند.
چه چیزی اسیدلاکتیک را در بدن تولید میکند؟
سلولهای عضلانی تنها منبع اسیدلاکتیک نیستند. بر اساس متن آنلاین آناتومی و فیزیولوژی منتشر شده توسط دانشگاه ایالتی اورگان، گلبولهای قرمز خون نیز هنگام پرسهزدن در بدن، اسیدلاکتیک تولید میکنند. گلبولهای قرمز میتوکندری – بخشی از سلول مسئول تنفس هوازی – ندارند، بنابراین آنها فقط بهصورت بیهوازی تنفس میکنند.
بسیاری از گونههای باکتری نیز بهصورت بیهوازی تنفس میکنند و اسیدلاکتیک را بهعنوان یک محصول زائد تولید میکنند. بر اساس بررسی منتشر شده در مجله میکروبیولوژی کاربردی، در واقع، اینگونهها بین 0.01 تا 1.8 درصد از روده انسان را تشکیل میدهند. هر چه فرد قند بیشتری بخورد، اسیدلاکتیک بیشتری تولید میکند.
باکتریهای اسید لاکتیکی که در دهان ما زندگی میکنند کمی موذیتر هستند. بر اساس مطالعهای که در Microbiology منتشر شده است، به دلیل اثر اسیدی که روی بزاق دارند، این باکتریها خبر بدی برای مینای دندان هستند.
در نهایت، اسیدلاکتیک معمولاً در محصولات لبنی تخمیر شده؛ مانند دوغ، ماست و کفیر یافت میشود. باکتریهای موجود در این غذاها از تنفس بیهوازی برای شکستن لاکتوز – قند شیر – به اسیدلاکتیک استفاده میکنند. این بدان معنا نیست که اسیدلاکتیک بهخودیخود یک محصول لبنی است، اما 100% گیاهی است. بر اساس مطالعهای که در مجله آمریکایی فیزیولوژی منتشر شده است، این نام خود را از لبنیات گرفته است، زیرا کارل ویلهلم، اولین دانشمندی که اسیدلاکتیک را جدا کرد، این کار را از مقداری شیر فاسد انجام داد.
نتیجهگیری
اسیدلاکتیک به طور طبیعی در بدن انسان و همچنین در حیوانات وجود دارد. بهخوبی شناخته شده است که از گلیکوژن توسط سلولهای ماهیچهای تشکیل میشود که اکسیژن کافی برای حمایت از تولید انرژی باشد.
تصورات غلط زیادی در مورد اسیدلاکتیک و لاکتات در بدن وجود دارد. لاکتات برای مدت طولانی یکی از علل خستگی در حین ورزش و خستگی پس از آن در نظر گرفته میشد. بااینحال، برعکس، لاکتات در واقع سوخت مهمی است که توسط ماهیچهها در طول تمرینات طولانیمدت استفاده میشود، زیرا لاکتات تولید شده در یک عضله میتواند در عضله دیگر اکسید شود؛ بنابراین، بهجای ایجاد خستگی، اسیدلاکتیک و لاکتات به تأخیر در شروع خستگی و بهبود عملکرد ورزشی کمک میکنند.
