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什么是乳酸,它来自哪里?

Bylsobel 运动医学与健康科学 2023-01-19


作者:Bylsobel Whitcomb

翻译:徐慧莹

审校:车开萱

来源:运动是良医

 

乳酸(Lactic acid 或 lactate)是无氧呼吸(细胞在无氧条件下产生能量的过程)的化学副产物。它可由细菌在酸奶和我们的肠道中产生,同时也可以通过肌肉和红细胞的沉积而存在于我们的血液中。


英国拉夫堡大学(Loughborough University)运动生物化学家兼 “Eat, Move, Sleep, Repeat” (Meyer& Meyer Sport, 2020) 一书的作者 Michael Gleeson 表示,在很长一段时间里,人们认为乳酸是剧烈运动期间和运动后导致肌肉酸痛的原因,但是最近的研究表明事实并非如此。


Gleeson 在 Live Science 中说道:“乳酸总是被认为是运动中的“坏孩子””。相反的是,乳酸在我们的身体中是一种持续的、无害的存在。尽管在我们锻炼的时候它的浓度的确会有所增加,但是一旦我们能够休息,它就会恢复到正常水平,甚至会被重新循环为可利用的能量,供我们机体之后使用。

 

肌肉如何产生乳酸


在一天大部分的时间里,我们的身体以有氧(氧气存在的情况下)的方式燃烧能量。一部分能量来自糖,我们的肌肉细胞通过一系列称为糖酵解的化学反应将糖分解。(我们也从脂肪中获取能量,但这涉及到一个完整的化学过程。)糖酵解的最终产物是丙酮酸,这是一种身体用来产生更多能量的化学物质。但是只有在有氧气的情况下才能从丙酮酸中获取能量。这在剧烈运动时会发生变化。


当你全力冲刺时,你的肌肉就开始“加班”。你越拼尽全力运动,你的肌肉就需要越多的能量来维持你的步伐。幸运的是,我们的肌肉有内置的“涡轮增压器”,称为快肌纤维。Gleeson说道,与我们一天中大部分时间都在使用的慢肌不同,快肌能非常快速、有效地产生大量能量,而且是无氧条件下的。快肌也利用糖酵解来产生能量,但它跳过了从丙酮酸中获取能量的过程,这个过程需要氧气。取而代之的是,丙酮酸被转化为一种代谢废物——乳酸,并释放到血液中。


Gleeson还表示,认为肌肉细胞在不能获得足够氧气的情况下就会产生乳酸,这是一种普遍的误解。事实并非如此,你的肌肉得到了充足的氧气。但在需要大量能量的时候,肌肉就会切换到无氧呼吸,因为这是一种能够更快产生能量的方式。

 

乳酸的其他来源


肌肉细胞不是乳酸的唯一来源。俄勒冈州立大学(Oregon State University)发表的在线文章《解剖学和生理学》(Anatomy and Physiology)中称,红细胞在体内流动时也会产生乳酸。红细胞没有线粒体(细胞中负责有氧呼吸的部分),所以它们只能无氧呼吸。


许多种类的细菌也能进行无氧呼吸并且产生乳酸作为代谢废物。事实上,《应用微生物学杂志》(Journal of Applied Microbiology)上的一篇评论指出,这些物种占据人类肠道的0.01-1.8%。这些小家伙吃的糖越多,它们产生的乳酸也就越多。


更具隐患的是生活在我们嘴里的乳酸菌。根据发表在《微生物学》(Microbiology)杂志上的一项研究,由于它们对唾液有酸化作用,这些细菌将不利于我们的牙釉质。


最后,乳酸通常存在于发酵乳制品中,如酪乳、酸奶和开菲尔(由牛奶发酵而成)。这些食物中的细菌利用无氧呼吸将乳糖分解为乳酸。然而,这并不意味着乳酸本身是乳制品,它是100%纯素食。据发表在《美国生理学杂志》(American Journal of Physiology)上的一项研究表明,因为第一位分离出乳酸的科学家 CarlWilhelm 是从一些变质的牛奶中分离出来的,乳制品由此得名。


乳酸存在于发酵乳制品中,比如酸奶,但乳酸本身并不是乳制品——它是100%纯素食。(图片来源: Shutterstock)

 

你的身体依赖乳酸


当你负重深蹲或完成高强度运动后,通常会感觉到双腿发烫。但与普遍的看法相反,Gleeson表示乳酸并不是导致疼痛的原因。


乳酸是通过肝脏和心脏进一步“加工”的。肝脏将其转化为糖,心脏将其转化为丙酮酸。Gleeson说道,在运动过程中,体内的乳酸浓度会激增,因为心脏和肝脏不能像生产它一样快地处理掉这些代谢废物。但一旦我们运动完,乳酸浓度就会回到正常水平。


Gleeson表示,运动后肌肉酸痛最有可能与组织损伤和炎症有关。剧烈的运动会破坏你的肌肉,并且需要几天的时间才能恢复。


《梅奥诊所学报》(Mayo Clinic Proceedings)上发表的一篇评论指出,乳酸在体内可累积到危及生命的程度。但这种情况被称为急性乳酸中毒,这是由于急性疾病或损伤而发生的,并非运动。例如,当组织由于心脏病发作或败血症而失去血液时,它们往往会进行无氧呼吸,产生乳酸。


Gleeson说,“它们会缺氧”,但他从未听说过因为运动而导致危及生命的乳酸中毒的病例,“那是非常不寻常的。”


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