Piimhape (C3H6O3) on aine, mida organism toodab normaalse ainevahetuse käigus. See süntees muutub eriti intensiivseks hapnikuvaeguse tingimustes, st kui selle gaasi metaboolne vajadus ületab kättesaadavuse; see on iseloomulik "raske füüsilise koormuse, aga ka teatud patoloogiliste seisundite, näiteks" hingamisteede obstruktsioon.
Biokeemiline alus
Meenutagem lühidalt, et "piimhape saadakse püruvaadist, mis kujutab endast glükolüüsi lõppprodukti (tsütoplasmaatiline protsess, mille tulemusel laguneb glükoos kaheks püruuvhappe või püruvaadi molekuliks). Kuuendal kümnest glükolüüsi etapist "3-fosfoglütseriinaldehüüd oksüdeerub tänu oksüdeeritud NAD-le (NAD +), mis toimib H + vesinikioonide vastuvõtjana. Seejärel redutseeritakse NAD väärtuseks NADH (H +). Kui me tahame, et energiat jätkuvalt toodetaks glükolüüsi teel, peame praegu hoolitsema oksüdeeritud NAD (NAD +) regenereerimise eest, mis muidu ammenduks kiiresti kuni selle ammendumiseni. Kui hapniku kättesaadavus on piisav, redutseeritud NAD uuesti oksüdeerimine on usaldatud Krebsi tsüklile (mitokondriaalne oksüdatiivne fosforüülimine) koos hapniku tarbimise, vee moodustumise ja ATP sünteesiga. Kui hapnikku napib, redutseeritakse ensüümi abil Krebesi tsüklisse mitte sisenev püruvaat piimhappeks laktaatdehüdrogenaas Sellest reaktsioonist (vt joonis) taastatakse 3-fosfoglütseriinaldehüüdi edasiseks reaktsiooniks vajalik NAD +; seejärel saab jätkata glükolüüsi.
Kui piimhape on füsioloogilise pH juures toodetud, kipub see peaaegu täielikult eralduma kaheks iooniks: laktaatiooniks ja H + iooniks (vastavalt joonisel näidatud reaktsioonile).
Kuna nimi, nagu see meile juba meenutab, on hape, kipub ülemäärane laktaadi ja H + tootmine alandama pH -d rakus, aidates kaasa (koos paljude teiste teguritega) väsimuse tekkimisele.
Rakkude esimene mehhanism piimhappe liigse tootmise eest kaitsmiseks seisneb selle väljavoolus rakuvälise keskkonna ja vere suunas. Pole üllatav, et normaalsetes tingimustes on laktaadi kontsentratsioon veres 1–2 mmol / l, eriti intensiivse füüsilise koormuse korral aga kuni 20 mmol / l.
Piimhappe kõrvaldamine
Kuigi suurtes kontsentratsioonides on piimhape eriti mürgine toode, mis tuleb sellisena tingimata kõrvaldada, ei saa ega tohi seda jäätmeteks pidada. Tõepoolest, piimhape võib pärast tootmist:
- mõned kuded võivad neid püüda ja kasutada energia otstarbel, nagu näiteks südames (mis eelistab kasutada laktaati glükoosi asemel), aga ka lihasrakkude endi tasandil (valged kiud toodavad seda paremini ja punased selle utiliseerimisel);
- kasutada glükoosi / glükogeeni ex-novo sünteesiks (glükoneogenees, Cori tsükkel maksas).
Mõlemal juhul tuleb laktaat esmalt muuta püruvaadiks, taas ensüümi laktaatdehüdrogenaas toimel, vähendades NAD + kuni NADH (H +). Sel hetkel võib püruvaadi Krebsi tsüklis täielikult oksüdeerida või kasutada glükoneogeneesiks.
Oleme juba näinud, kuidas piimhappe liigne süntees häirib raku ainevahetust, mis vabastab selle väliselt spetsiifiliste membraanitransporterite (MCT) kaudu. Lisaks erinevatele kaitsemehhanismidele, mida näeme peagi, on a priori täiendav kontroll, mis takistab laktaadi liigset kogunemist rakusisesesse keskkonda. pH langus (happeline keskkond) - piimhappe dissotsiatsioonist tuleneva H + vesinikioonide kogunemise tõttu - pärsib ensüümi fosfofruktokinaasi, mis sekkub glükolüüsi kolmandasse etappi määrates selle kiiruse. Järelikult põhjustab liigne pH langus glükolüüsi aeglustumist, vähendades piimhappe sünteesi kiirust (negatiivne tagasiside).
Kuid rakusisese pH liigse languse vastu võitlevad ka puhvrisüsteemid, mille hulgas on kõige olulisem biarbonaat / süsinikhape, mida suurendab hingamisteede aktiivsus koos CO2 kõrvaldamisega:
Nagu on näidatud joonisel, vähendab intensiivse füüsilise koormuse ajal tekkiv intensiivne hingamisteede aktiivsus CO2 ja süsihappe kontsentratsiooni veres, puhverdades piimhappe dissotsiatsioonist tekkiva H + tarbimist.
Ülaltoodud pilt näitab vere laktaadi ajalist kulgu (laktateemia) taastumisfaasis pärast intensiivset laktahappepingutust. Nagu graafik selgelt näitab, on koolitatud katsealune võimeline piimhapet kõrvaldama lühema ajaga kui istuv.Teine oluline asi, mida tuleb rõhutada, on see, et piima temperatuuri tase normaliseerub maksimaalselt tunni jooksul. basaal; seetõttu on vale piimhappe kogunemisele omistada lihasvalu, mis kaasneb eriti intensiivsele treeningule järgnevate päevadega.
Piimhappe väljutamise hõlbustamiseks pärast maksimaalset pingutust jälgib sportlane sooritust jahtumisfaasiga, kerge tempoga, mis kestab 15-20 minutit.
