लैक्टेट उत्पादन और निकासी

लैक्टेट ग्लाइकोलिसिस के दौरान पाइरूवेट से लगातार बनता है और व्यायाम की तीव्रता बढ़ने तथा ग्लाइकोलिटिक प्रवाह बढ़ने पर तेजी से उत्पन्न होता है। एक समय में केवल ऑक्सीजन-सीमित मांसपेशियों के थकान-उत्पादक अपशिष्ट के रूप में देखा जाने वाला लैक्टेट अब एक विनिमय योग्य ईंधन के रूप में समझा जाता है जिसे कोशिकाओं के बीच और भीतर स्थानांतरित किया जाता है, कई ऊतकों द्वारा ऑक्सीकृत किया जाता है, और यकृत द्वारा ग्लूकोज बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।

Definition

व्यायाम के दौरान लैक्टेट उत्पादन और निकासी ग्लाइकोलिसिस में पाइरूवेट से लैक्टेट का निरंतर निर्माण और मांसपेशियों तथा अन्य ऊतकों में ऑक्सीकरण द्वारा और यकृत ग्लूकोनियोजेनेसिस द्वारा इसका निष्कासन है, जिसमें शुद्ध रक्त लैक्टेट दोनों के बीच संतुलन को दर्शाता है।

Scope

यह विषय बताता है कि लैक्टेट पाइरूवेट से कैसे उत्पन्न होता है, ऑक्सीकरण और ग्लूकोनियोजेनेसिस के माध्यम से इसका आदान-प्रदान और निकासी कैसे होती है, लैक्टेट-शटल अवधारणा, और तीव्रता के साथ रक्त लैक्टेट में वृद्धि जो लैक्टेट और अवायवीय थ्रेशोल्ड को रेखांकित करती है। यह एक संदर्भ उपचार है और व्यक्तिगत प्रशिक्षण-क्षेत्र या परीक्षण संबंधी नुस्खे प्रदान नहीं करता है।

Core questions

• व्यायाम के दौरान लैक्टेट क्यों उत्पन्न होता है, और इसका क्या होता है?
• लैक्टेट शटल क्या है, और यह लैक्टेट की भूमिका को कैसे फिर से परिभाषित करता है?
• लैक्टेट और अवायवीय थ्रेशोल्ड क्या दर्शाते हैं?

Key concepts

• ग्लाइकोलिसिस में पाइरूवेट-से-लैक्टेट रूपांतरण
• ऑक्सीकरण और ग्लूकोनियोजेनेसिस द्वारा लैक्टेट निकासी
• कोशिका-से-कोशिका और अंतराकोशिकीय लैक्टेट शटल
• ईंधन और सिग्नलिंग अणु के रूप में लैक्टेट
• लैक्टेट थ्रेशोल्ड और रक्त-लैक्टेट संचय
• अवायवीय (गैस-विनिमय) थ्रेशोल्ड

Mechanisms

ग्लाइकोलिसिस में, पाइरूवेट को लैक्टेट में कम किया जा सकता है, एक ऐसी प्रतिक्रिया जो NAD+ को पुनर्जीवित करती है और ग्लाइकोलिटिक ATP उत्पादन को जारी रखने की अनुमति देती है; लैक्टेट तब भी बनता है जब ऑक्सीजन पर्याप्त होती है, और उच्च तीव्रता पर ग्लाइकोलिटिक प्रवाह के साथ इसका उत्पादन बढ़ता है (Gladden, 2004)। लैक्टेट एक गतिरोध नहीं है: इसे कोशिका झिल्ली के पार ले जाया जाता है और फाइबर, ऊतकों और ऑर्गेनेल के बीच स्थानांतरित किया जाता है, जहाँ इसे मांसपेशियों, हृदय और अन्य ऊतकों द्वारा ईंधन के रूप में ऑक्सीकृत किया जाता है या यकृत द्वारा ग्लूकोनियोजेनेसिस के लिए उपयोग किया जाता है (Brooks, 2018)। शुद्ध रक्त लैक्टेट उत्पादन और निकासी के बीच संतुलन को दर्शाता है; जैसे-जैसे तीव्रता बढ़ती है, उत्पादन अंततः निकासी से अधिक हो जाता है और रक्त लैक्टेट जमा हो जाता है, जो लैक्टेट थ्रेशोल्ड को परिभाषित करता है। एक संबंधित गैस-विनिमय (अवायवीय) थ्रेशोल्ड को कार्बन-डाइऑक्साइड उत्पादन में असंगत वृद्धि से गैर-आक्रामक रूप से पता लगाया जा सकता है (Beaver, 1986; McArdle, 2015)।

Clinical relevance

रक्त-लैक्टेट प्रतिक्रियाओं और गैस-विनिमय थ्रेशोल्ड का उपयोग व्यायाम परीक्षण में चयापचय प्रतिक्रियाओं और कार्यात्मक क्षमता का वर्णन करने के लिए किया जाता है। यह प्रविष्टि अंतर्निहित शरीर विज्ञान की व्याख्या करती है और शैक्षिक है; यह व्यक्तिगत निदान, प्रशिक्षण-क्षेत्र निर्धारण, या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

विवरण लैक्टेट चयापचय की शारीरिक समीक्षाओं और थ्रेशोल्ड पहचान पर प्राथमिक कार्य पर आधारित हैं, न कि नैदानिक दिशानिर्देशों पर; थ्रेशोल्ड विधियाँ नियंत्रित गैस-विनिमय मापों से प्राप्त होती हैं (Beaver, 1986; Gladden, 2004)।

History

बीसवीं सदी के शुरुआती काम ने लैक्टेट को मांसपेशियों की थकान और ऑक्सीजन ऋण से जोड़ा, लेकिन बीसवीं सदी के अंत से ट्रेसर अध्ययनों ने निरंतर लैक्टेट टर्नओवर और विनिमय दिखाया, जिससे जॉर्ज ब्रूक्स ने लैक्टेट-शटल अवधारणा को तैयार किया और लैक्टेट को एक केंद्रीय चयापचय मध्यवर्ती और ईंधन के रूप में फिर से परिभाषित किया (Gladden, 2004; Brooks, 2018)।

Debates

क्या लैक्टेट थकान का कारण है या एक उपयोगी ईंधन?

लैक्टेट (और अम्लता) का थकान के साथ शास्त्रीय संबंध इस बात के प्रमाण से चुनौती दी गई है कि लैक्टेट लगातार ऑक्सीकृत होता है और एक ईंधन और सिग्नलिंग अणु के रूप में स्थानांतरित होता है; इन विचारों के बीच सापेक्ष जोर पर अभी भी चर्चा की जाती है।

क्या लैक्टेट थ्रेशोल्ड अवायवीयता की वास्तविक शुरुआत को चिह्नित करता है?

क्या रक्त लैक्टेट में वृद्धि और गैस-विनिमय थ्रेशोल्ड वास्तविक ऊतक ऑक्सीजन सीमा को दर्शाते हैं या केवल लैक्टेट उत्पादन और निकासी के संतुलन में बदलाव को दर्शाते हैं, यह एक लंबे समय से चली आ रही कार्यप्रणाली संबंधी चर्चा है।

Key figures

• George A. Brooks
• L. Bruce Gladden
• Karlman Wasserman

Seminal works

• gladden-2004
• brooks-2018
• beaver-1986

Frequently asked questions

क्या लैक्टेट एक अपशिष्ट उत्पाद है जो थकान का कारण बनता है?

वर्तमान शरीर विज्ञान लैक्टेट को मुख्य रूप से एक विनिमय योग्य ईंधन के रूप में देखता है जो लगातार उत्पन्न और उपभोग होता है; इसे ऊतकों के बीच स्थानांतरित किया जाता है और ऑक्सीकृत किया जाता है या केवल एक अपशिष्ट उत्पाद होने के बजाय ग्लूकोज बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।

लैक्टेट थ्रेशोल्ड क्या है?

यह व्यायाम की वह तीव्रता है जिस पर रक्त लैक्टेट जमा होना शुरू हो जाता है क्योंकि इसका उत्पादन इसकी निकासी से अधिक हो जाता है; एक संबंधित थ्रेशोल्ड को श्वास गैस विनिमय से गैर-आक्रामक रूप से पता लगाया जा सकता है।