Sản xuất và Thanh thải Lactate

Lactate được hình thành liên tục từ pyruvate trong quá trình đường phân và được sản xuất nhanh hơn khi cường độ tập luyện tăng lên và tốc độ đường phân tăng. Từng được xem là một sản phẩm thải gây mệt mỏi do cơ thiếu oxy, lactate hiện nay được hiểu là một nhiên liệu có thể trao đổi, được vận chuyển giữa và trong các tế bào, bị oxy hóa bởi nhiều mô và được gan sử dụng để tạo glucose.

Definition

Sản xuất và thanh thải lactate trong quá trình tập luyện là sự hình thành liên tục lactate từ pyruvate trong quá trình đường phân và loại bỏ nó bằng cách oxy hóa trong cơ và các mô khác, cũng như bằng quá trình tân tạo đường ở gan, với nồng độ lactate ròng trong máu phản ánh sự cân bằng giữa hai quá trình này.

Scope

Chủ đề này bao gồm cách lactate được sản xuất từ pyruvate, cách nó được trao đổi và thanh thải thông qua quá trình oxy hóa và tân tạo đường, khái niệm vận chuyển lactate, và sự gia tăng lactate trong máu theo cường độ tập luyện, là cơ sở của ngưỡng lactate và ngưỡng kỵ khí. Đây là một tài liệu tham khảo và không cung cấp các chỉ định về vùng tập luyện hoặc kiểm tra cá nhân hóa.

Core questions

• Tại sao lactate được sản xuất trong quá trình tập luyện, và điều gì xảy ra với nó?
• Vận chuyển lactate là gì, và nó định hình lại vai trò của lactate như thế nào?
• Ngưỡng lactate và ngưỡng kỵ khí đại diện cho điều gì?

Key concepts

• Chuyển đổi pyruvate thành lactate trong quá trình đường phân
• Thanh thải lactate bằng quá trình oxy hóa và tân tạo đường
• Vận chuyển lactate giữa các tế bào và trong nội bào
• Lactate như một nhiên liệu và phân tử tín hiệu
• Ngưỡng lactate và sự tích tụ lactate trong máu
• Ngưỡng kỵ khí (trao đổi khí)

Mechanisms

Trong quá trình đường phân, pyruvate có thể được khử thành lactate, một phản ứng tái tạo NAD+ và cho phép quá trình sản xuất ATP bằng đường phân tiếp tục; lactate được hình thành ngay cả khi oxy đầy đủ, và quá trình sản xuất của nó tăng lên theo tốc độ đường phân ở cường độ cao hơn (Gladden, 2004). Lactate không phải là một ngõ cụt: nó được vận chuyển qua màng tế bào và được luân chuyển giữa các sợi cơ, mô và bào quan, nơi nó được oxy hóa như một nhiên liệu bởi cơ, tim và các mô khác hoặc được gan sử dụng để tân tạo đường (Brooks, 2018). Nồng độ lactate ròng trong máu phản ánh sự cân bằng giữa sản xuất và thanh thải; khi cường độ tăng, quá trình sản xuất cuối cùng vượt quá quá trình thanh thải và lactate trong máu tích tụ, định nghĩa ngưỡng lactate. Một ngưỡng trao đổi khí (kỵ khí) liên quan có thể được phát hiện không xâm lấn từ sự gia tăng không cân xứng của lượng khí carbon dioxide thải ra (Beaver, 1986; McArdle, 2015).

Clinical relevance

Các phản ứng lactate trong máu và ngưỡng trao đổi khí được sử dụng để mô tả các phản ứng chuyển hóa và khả năng chức năng trong kiểm tra tập luyện. Mục này giải thích sinh lý học cơ bản và mang tính giáo dục; nó không phải là cơ sở để chẩn đoán cá nhân, thiết lập vùng tập luyện hoặc đưa ra quyết định điều trị.

Evidence & guidelines

Các mô tả dựa trên các đánh giá sinh lý về chuyển hóa lactate và các công trình nghiên cứu ban đầu về phát hiện ngưỡng hơn là dựa trên các hướng dẫn lâm sàng; các phương pháp xác định ngưỡng xuất phát từ các phép đo trao đổi khí được kiểm soát (Beaver, 1986; Gladden, 2004).

History

Các công trình nghiên cứu đầu thế kỷ 20 đã liên hệ lactate với sự mệt mỏi cơ bắp và nợ oxy, nhưng các nghiên cứu đánh dấu từ cuối thế kỷ 20 trở đi đã cho thấy sự luân chuyển và trao đổi lactate liên tục, dẫn đến việc George Brooks xây dựng khái niệm vận chuyển lactate và định hình lại lactate như một chất trung gian chuyển hóa và nhiên liệu trung tâm (Gladden, 2004; Brooks, 2018).

Debates

Lactate là nguyên nhân gây mệt mỏi hay là một nhiên liệu hữu ích?

Mối liên hệ cổ điển giữa lactate (và nhiễm toan) với sự mệt mỏi đã bị thách thức bởi bằng chứng cho thấy lactate liên tục được oxy hóa và vận chuyển như một nhiên liệu và phân tử tín hiệu; sự nhấn mạnh tương đối giữa các quan điểm này vẫn đang được thảo luận.

Ngưỡng lactate có đánh dấu sự khởi đầu thực sự của tình trạng kỵ khí không?

Việc sự gia tăng lactate trong máu và ngưỡng trao đổi khí có phản ánh sự hạn chế oxy mô thực sự hay chỉ đơn thuần là sự thay đổi trong cân bằng sản xuất và thanh thải lactate là một cuộc thảo luận phương pháp luận lâu dài.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

Lactate có phải là sản phẩm thải gây mệt mỏi không?

Sinh lý học hiện đại xem lactate chủ yếu là một nhiên liệu có thể trao đổi, được sản xuất và tiêu thụ liên tục; nó được vận chuyển giữa các mô và bị oxy hóa hoặc được sử dụng để tạo glucose chứ không chỉ đơn thuần là một sản phẩm thải.

Ngưỡng lactate là gì?

Đó là cường độ tập luyện mà tại đó lactate trong máu bắt đầu tích tụ vì quá trình sản xuất của nó vượt quá quá trình thanh thải; một ngưỡng liên quan có thể được phát hiện không xâm lấn từ quá trình trao đổi khí thở.