Kwas mlekowy lub mleczan jest chemicznym produktem ubocznym oddychania beztlenowego - procesu, w którym komórki wytwarzają energię bez tlenu w pobliżu. Bakterie wytwarzają go w jogurcie i naszych jelitach. Kwas mlekowy znajduje się również w naszej krwi, gdzie odkłada się w mięśniach i czerwonych krwinkach.
Od dawna uważano, że kwas mlekowy jest przyczyną bólu mięśni podczas i po intensywnym okresie ćwiczeń, ale ostatnie badania sugerują, że to nieprawda, powiedział Michael Gleeson, biochemik z Loughborough University w Wielkiej Brytanii i autor „Eat, Move, Sleep, Repeat ”(Meyer i Meyer Sport, 2020).
„Mleczan zawsze był uważany za złego chłopca ćwiczącego” - powiedział Gleeson dla Live Science.
W przeciwieństwie do tej reputacji kwas mlekowy jest stałą, nieszkodliwą obecnością w naszym ciele. Chociaż zwiększa koncentrację, gdy intensywnie ćwiczymy, wraca do normalnego poziomu, gdy tylko jesteśmy w stanie odpocząć - a nawet wraca do energii, którą nasze ciało może wykorzystać później, powiedział Gleeson.
Jak mięśnie wytwarzają kwas mlekowy
Przez większość dnia nasze ciało spala energię tlenowo - to znaczy w obecności tlenu. Część tej energii pochodzi z cukru, który rozkładają się nasze komórki mięśniowe w szeregu reakcji chemicznych zwanych glikolizą. (Dostajemy również energię z tłuszczu, ale wymaga to zupełnie innego procesu chemicznego). Produktem końcowym glikolizy jest pirogronian, substancja chemiczna, którą organizm wykorzystuje do wytwarzania jeszcze większej ilości energii. Ale energię można pozyskiwać z pirogronianu tylko w obecności tlenu. To zmienia się podczas ciężkich ćwiczeń.
Kiedy włamujesz się do sprintu, twoje mięśnie zaczynają pracować w nadgodzinach. Im ciężej pracujesz, tym więcej energii twoje mięśnie potrzebują, aby utrzymać tempo. Na szczęście nasze mięśnie mają wbudowane turbo-boostery, zwane mięśniem szybko poruszającym się. W przeciwieństwie do mięśni wolnokurczliwych, których używamy przez większość dnia, mięsień szybkokurczowy jest bardzo skuteczny w szybkim wytwarzaniu dużej ilości energii i robi to beztlenowo, powiedział Gleeson. Mięśnie szybkiego skurczu również wykorzystują glikolizę do wytwarzania energii, ale pomijają zbieranie energii z pirogronianu, proces, który pobiera tlen. Zamiast tego pirogronian przekształca się w produkt odpadowy, kwas mlekowy i uwalnia do krwioobiegu.
Gleeson powiedział, że powszechne błędne przekonanie, że komórki mięśniowe wytwarzają kwas mlekowy, gdy nie mogą uzyskać wystarczającej ilości tlenu. „Tak nie jest. Twoje mięśnie otrzymują dużo tlenu” - powiedział. Ale w czasach intensywnego zapotrzebowania na energię mięśnie przechodzą na oddychanie beztlenowe po prostu dlatego, że jest to znacznie szybszy sposób wytwarzania energii.
Inne źródła kwasu mlekowego
Komórki mięśniowe nie są jedynymi źródłami kwasu mlekowego. Czerwone krwinki wytwarzają również kwas mlekowy, gdy wędrują po ciele, zgodnie z tekstem online Anatomy and Physiology opublikowanym przez Oregon State University. Czerwone krwinki nie mają mitochondriów - części komórki odpowiedzialnej za oddychanie tlenowe - więc oddychają tylko beztlenowo.
Wiele gatunków bakterii oddycha również beztlenowo i wytwarza kwas mlekowy jako produkt odpadowy. Według przeglądu opublikowanego w Journal of Applied Microbiology gatunki te stanowią 0,01-1,8% ludzkiego jelita. Im więcej cukru zjadają ci mali chłopcy, tym więcej wytwarzają kwasu mlekowego.
Nieco bardziej podstępne są bakterie kwasu mlekowego, które żyją w naszych ustach. Według badań opublikowanych w Microbiology, bakterie te są złą wiadomością dla szkliwa zębów z powodu zakwaszającego działania na ślinę.
Wreszcie kwas mlekowy jest powszechnie spotykany w fermentowanych produktach mlecznych, takich jak maślanka, jogurt i kefir. Bakterie w tych produktach wykorzystują beztlenowe oddychanie, aby rozbić laktozę - cukier mleczny - na kwas mlekowy. Nie oznacza to jednak, że sam kwas mlekowy jest produktem nabiałowym - jest w 100% wegański. Swoją nazwę zawdzięcza nabiałowi tylko dlatego, że Carl Wilhelm, pierwszy naukowiec izolujący kwas mlekowy, zrobił to z jakiegoś zepsutego mleka, zgodnie z badaniem opublikowanym w American Journal of Physiology.
Twoje ciało na kwas mlekowy
Po przykucnięciu z dużymi ciężarami lub po ciężkim treningu często odczuwasz pieczenie w nogach. Ale wbrew powszechnemu przekonaniu, to nie kwas mlekowy powoduje ból, powiedział Gleeson.
Kwas mlekowy jest przetwarzany przez wątrobę i serce. Wątroba przekształca go z powrotem w cukier; serce zamienia je w pirogronian. Podczas ćwiczeń stężenie kwasu mlekowego w organizmie gwałtownie wzrasta, ponieważ serce i wątroba nie są w stanie poradzić sobie z produktem odpadowym tak szybko, jak jest wytwarzany. Ale jak tylko skończymy ćwiczenia, stężenie kwasu mlekowego wróci do normy, powiedział Gleeson.
Gleeson powiedział, że ból mięśni po wysiłku najprawdopodobniej ma więcej wspólnego z uszkodzeniem tkanek i stanem zapalnym. Ciężkie ćwiczenia fizycznie niszczą mięśnie, a powrót do zdrowia może zająć kilka dni.
Kwas mlekowy może gromadzić się w zagrażających życiu poziomach w organizmie, zgodnie z przeglądem opublikowanym w Mayo Clinic Proceedings. Ale ten stan, zwany ostrą kwasicą mleczanową, występuje z powodu ostrej choroby lub urazu, a nie ćwiczeń fizycznych. Na przykład, gdy tkanki są pozbawione krwi z powodu zawału serca lub sepsy, mają one tendencję do oddychania beztlenowego, wytwarzając kwas mlekowy.
„Umierają z tlenu” - powiedział Gleeson.
Ale Gleeson powiedział, że nigdy nie słyszał o zagrażającej życiu kwasicy mleczanowej spowodowanej ćwiczeniami. „To byłoby najbardziej niezwykłe”.
