乳酸的形成

乳酸的形成
乳酸的形成

乳酸的形成
长期以来,乳酸一直被运动教练、体育教师、运动员、以及一般社会大众,认为是引起肌肉疲劳、肌肉酸痛、肌肉痉挛、无氧阈值和氧债的主要原因.其实,这种将运动时或运动后的特殊生理反应,皆归罪于乳酸的说法,早已被运动生理学研究者否定.
除此之外,有关乳酸与「肌肉酸痛」密切关连的论调经常被提出来,甚至在网络上也经常看到这些错误的信息.「大量丙酮酸异化为乳酸,乳酸堆积造成爬山后肌肉酸痛)」.「因乳酸堆积而造成肌肉酸痛 」.「长跑活动后产生肌肉酸痛的原因是机体处于缺氧状态,产生大量乳酸)」.「少运动的人,有氧代谢的能力亦通常较低,偶尔进行运动时,肌肉内的血液供应不足,就会产生一些酸性物质 (例：乳酸 ).由于未能把这些物质及时排出体外或氧化掉,积聚起来就会刺激到肌肉中的神经末梢,或引起渗透压的变化,令水分增加渗入肌肉纤维内,使肌肉膨胀,这些现象都会导致肌肉酸痛……只要勤加锻炼,运动后就不会那么容易感到肌肉酸痛了」.
其实,乳酸在激烈运动过程中的堆积,确实会形成肌肉pH值的下降,造成肌肉酵素活性的降低,进而形成肌肉活动的疲劳现象(急性肌肉酸痛),但是,运动后1至3天的迟发性肌肉酸痛 (简称DOMS)现象,根本就与乳酸的形成没有显著关联.
有两个理由可以简要说明乳酸与迟发性肌肉酸痛无关.
首先,在激烈运动后1至2小时,血乳酸的浓度即恢复到安静休息水准,运动后1至2天才出现迟发性肌肉酸痛的运动者,其血乳酸的浓度根本没有显著上升；其次,一群同时参与跑步竞赛的跑者,很有可能部份较少参赛者,会有迟发性肌肉酸痛的症状,
另一部份则没有这种困扰.似乎,突然急剧增加运动量与强度、进行大量的肌肉离心收缩运动,造成肌肉纤维的轻微断裂伤害,才是迟发性肌肉酸痛的主要原因.
早期,乳酸被认为是无氧性激烈运动下的产物,肌肉在缓慢的氧化代谢过程中,并不会产生乳酸.人体在轻负荷的运动条件下,会将葡萄糖分解代谢成丙酮酸,然后再代谢分解进入Krebs 循环,氧化产生大量能量.其实,这种说法并不正确. 人体在安静休息时,消化系统、骨胳肌、红血球和肝脏等部位都会产生乳酸；血乳酸的排除,则透过循环系统的输送,在肝脏与肾脏中再合成葡萄糖,或者直接氧化代谢产生能量.休息时,血中乳酸所以能够维持1mM/L的原因,在于乳酸的产生与排除达到平衡.由于乳酸是糖解作用的产物(产生的速度快),而且分子较小、容易通过细胞膜,在葡萄糖的代谢反应过程中,是相当重要的中间产物.而且,人体饮食后也会增加血液中的乳酸浓度,同时达成降低胰岛素分泌与输送碳水化合物的双重功能.
开始运动的初期,由于能量需求的时间效率提高,肌肉不得不透过糖解作用产生乳酸的方式来迅速产生能量,此时血乳酸的浓度即会显著的上升；如果,运动的强度不高,几分钟后,肌纤维中粒腺体的氧化作用即会活化,此时,糖解作用的要求降低,血乳酸即不会再上升,甚至会有下降的情形出现.通常,非最大运动时的乳酸产生和移除速率,可以达到安静休息时的3至5倍.而且,在不同运动强度下,血乳酸浓度也常能维持不同浓度的稳定状态. 例如：某人跑步前的血乳酸浓度为 1mM/L,以每秒 2公尺的速度走路时,血乳酸的浓度可能仍然为 1mM/L；以每秒 3公尺的速度慢跑时,血乳酸的浓度可能维持在 1.5mM/L；以每秒 4公尺的速度跑步时,血乳酸的浓度则可能维持在 2.5mM/L.对于优秀长跑选手而言,血乳酸能够维持稳定的最大值 (简称MLSS) ,可能达到 4mM/L以上；当运动员的血乳酸出现最大稳定值时,代表血乳酸的产生与排除速率确实是在平衡的状态.由此可见,优秀跑步选手的乳酸排除能力,确实显著优于一般运动参与者.通常,2至3分钟的最大运动,可以产生最大的血液乳酸浓度 (可达安静休息时的20倍,即20mM/L) .由于,乳酸的产生除了受到运动强度的影响以外,还受到运动持续时间的显著影响,因此 100公尺、200公尺等短距离的「无氧性」激烈运动后,血液中的乳酸浓度,仍然会有显著低于 800公尺跑步后的情形.由乳酸排除的观点来看, 800公尺左右的最大努力跑步,其实是评量乳酸系统能量供应能力的有效测验方式.
对于一般社会大众而言,如果长期没有进行适当强度的运动,不仅不会产生大量的乳酸,对于乳酸的排除能力也会降低,当人体在特殊的状况下 (例如被狗追) ,需要进行比较激烈的运动时,乳酸排除能力不足的缺点即会显现,体力不济的危机(被狗咬)即会浮现.
对于运动选手而言,透过激烈运动下乳酸大量产生的现象,达成提升乳酸排除能力的效果,正是中长距离跑步选手的重要课题.例如多次1000公尺跑步的间歇训练、70%速度跑300公尺后全速跑100公尺、60%速度跑 350公尺后全速跑50公尺等训练方式,都是增加运动时乳酸产生的有效训练方式,进而达到增进乳酸排除能力的训练效果.
运动后的休息方式,也会显著影响乳酸的排除效率.由于,运动时产生的乳酸,在运动结束后,大约有75％会成为有氧能量代谢的来源,只有25％左右会由肝脏与肾脏再储存.因此,运动后若以慢跑或其它轻松的运动方式 (强度为最大摄氧量的35％至65％左右) ,进行整理运动,不但可以加速血乳酸送到肝脏储存与氧化的反应,而且还能够增加心脏与工作肌利用乳酸做为燃料的量,确实提升运动后血乳酸的排除效率.