Ácido lático: amigo ou inimigo?

Ácido lático- uma molécula complexa e incompreendida. Embora o papel positivo do lactato tenha sido propagado nos últimos 45 anos, graças aos gostos de George Brooks e outros, ainda é com muita freqüência demonizado por muitos professores, treinadores e frequentadores de academias regulares.

A história do “ácido lático” tem sido excelentemente descrito na literatura anterior, por isso este artigo não vai se concentrar nessa área. Nem este artigo dedicar muito tempo para o lactato não é (a causa da dor, fadiga, sensação de queimação, etc), como este já foi escrito sobre extensivamente.

O que este artigo vai focar é o papel que o Ácido lático desempenha dentro do corpo, quer se trate de propriedades regenerativas do lactato, capacidade de tamponamento ácido, papel positivo nos pacientes com lesões cerebrais cólicas e traumáticas, uma fonte de combustível preferencial para vários órgãos corporais ou outras características .

 

Uma nota rápida sobre a semântica. Ao chamar lactato uma molécula inteiramente diferente, tal como o ácido láctico, pode ser um problema. Eu não gosto daqueles que trazem questão com semântica e pedantismo tanto quanto a próxima pessoa; No entanto, lactato e ácido láctico não podem e não devem ser intercambiáveis em um vernáculo. Uma história da era do ácido láctico deve ser suficiente de uma razão por que isso não deveria acontecer. A confusão e um mal-entendido adicional do lactato virão inevitavelmente. O retrato sinônimo de “ácido” sendo “doloroso, ferindo, venenoso” pode, em si mesmo, levar o desconhecimento para ver este metabolito. Embora possivelmente causando problemas, esta área é um pouco trivial e não merece mais espaço dentro deste artigo. Eu simplesmente sinto que ser tão preciso quanto possível é o caminho mais vantajoso para a compreensão.

O que o Ácido lático não é

Agora, uma breve descrição do que o Ácido lático não é. Uma parte deste artigo será dedicada ao papel metabólico que o lactato desempenha. Assim, maiores detalhes nesta seção não serão dados. A acumulação de lactato não causa fadiga (muito). Não faz com que se sinta dolorido. O lactato não é um metabólito sem saída.

Ele não precisa ser “descarregado” no dia seguinte de um evento esportivo (a taxa de depuração de lactato após um evento específico, dependendo da modalidade de recuperação posta em prática, é de cerca de 60-120 minutos. Se é o caso, Metabolitos de lactato acumulados são simplesmente descarregados no dia seguinte). E por último – possivelmente a má interpretação mais propagada de todos – o lactato não causa a “sensação de queimação” durante uma sessão de treinamento muito desafiadora.

 

O que é o Ácido lático

O lactato é um metabolito formulado através da enzima lactato desidrogenase (LDH) do piruvato. Isto ocorre como o último passo da via glicolítica (glicólise ou glicogenólise). É inapropriado diferenciar ou separar as vias divergentes após a glicólise ou a glicogenólise, devido a níveis de oxigénio insuficientes em relação à fosforilação oxidativa. Muitas vezes, a glicólise é considerada glicólise anaeróbia ou aeróbia, dependendo se o piruvato é capturado na mitocôndria ou o piruvato é catalisado em lactato. Isso, no entanto, é uma noção incorreta.

O lactato é produzido em todos os momentos – durante o repouso, atividade moderada, entre outras atividades com ampla oferta de oxigênio. Sendo assim, o fraseado da glicólise “rápida” ou “lenta” é a descrição mais precisa. Como LB Gladden descreve:

“A ligação ao aumento da produção de lactato e aumento do lactato muscular e sanguíneo é que o aumento necessário de (ADP) [Pi] / [ATP]) para compensar a menor pressão parcial de oxigênio intramuscular (iPO2) É um estimulante potente da glicólise “.

Assim, uma redução no oxigénio disponível, enquanto possível estimular a glicólise “rápida” e inevitavelmente um aumento na produção de lactato, é apenas uma das vias que aumenta a produção total de lactato.

Ácido lático - Como reduzir, o que causa e importância

 

O lactato é muitas vezes pensado, como mencionado anteriormente, como o principal culpado em relação ao início da fadiga. Não só isso (parcialmente) é incorreto, mas é exatamente o oposto. Na realidade, o lactato atrasa vários aspectos da fadiga. Dando uma olhada na natureza bioquímica da enzima LDH e seu papel na catalisação do piruvato ao lactato, pode ser visto que o processo de LDH produz NAD + que permite que um passo chave dentro da via glicolítica ocorra: a reação de gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase .

Junto com isso, através do processo catalisador do piruvato para um lactato e NAD +, uma molécula de próton é consumida. Isto então mitiga a acumulação de próton e subseqüente queda no pH. Sendo este o caso, o processo de produção de lactato tem um efeito alcalinizante e auxilia na prevenção de um pH fisiológico diminuído.

Benefícios adicionais da reação LDH pode ser visto com o transporte de lactato para o tecido circundante a ser oxidado juntamente com o seu transporte para vários órgãos como o coração, fígado, rim e cérebro como um meio preferencial de combustível via gliconeogênese. Isto é tornado avaliável pelo transportador de monocarboxilato (MCT). MCT vem em várias isoformas dependentes do tipo de tecido dentro do corpo.

No entanto, olhando especificamente para o músculo esquelético, MCT1 é predominantemente encontrada nas fibras musculares oxidativas / ST enquanto MCT4 está preferencialmente localizado nas fibras musculares glicolíticas / FT.

A importância do MCT no consumo de prótons é o fato de ser um transportador, que permite o transporte de duas moléculas – neste caso um lactato e um próton. Assim, um protão é absorvido durante o processo de catalisação de LDH juntamente com o processo de transporte de lactato, conduzindo a um efeito alcalinizante e à atenuação de uma queda de pH.

Acumulação de lactato: olhos em fadiga

Agora, se a capacidade do corpo para utilizar o lactato que é produzido torna-se muito grande, este lactato subsequentemente acumula a uma taxa rápida e este período é considerado o limiar de lactato. O limiar de lactato, embora não seja a causa predominante de fadiga, pode ser um bom indicador do ambiente intermuscular e intramuscular em relação a várias propriedades de acumulação de metabólitos devido a propriedades oxidativas insuficientes e, portanto, a um início de fadiga no músculo.

Ácido lático da fadiga

Além disso, ao olhar para o lactato como o culpado em relação a ser o propagador primário da fadiga, sinto que a maioria dos indivíduos olha para ele em uma perspectiva de preto ou branco; Ou causa fadiga ou não. Digo isto porque, enquanto o lactato não pode desempenhar o papel principal durante uma luta fatigante, juntamente com não desempenhar um papel na “queima” sensação, dor, etc, tem sido demonstrado que ele pode possivelmente impactar negativamente a cinética de cálcio através da diminuição do fluxo de cálcio a partir do retículo sarcoplasmático levando a capacidades de contração diminuída (15%) e desenvolvimento de tensão independente do pH fisiológico.

Uma nota lateral rápida: o cálcio “desmascara” o local de ligação da cabeça globular da miosina através do movimento da tropomiosina na actina, permitindo a atividade entre a actina e a miosina, permitindo que os filamentos deslizem entre si e a contração muscular se forme. Se o cálcio é liberado em quantidades reduzidas, a capacidade de interação da miosina e da actina é reduzida.

Continuando com lactato e fadiga, outros estudos sobre fibras descascadas relataram propriedades contráteis disfuncionais devido a um estado aumentado de lactato, embora em menor grau (5%). Isso demonstra a importância de deixar de lado qualquer viés, pelo menos em relação ao lactato. É a causa primária da fadiga? Não. O acúmulo de lactato durante as sessões intensivas de treinamento pode ter um papel de fundo? Sim.

Ao tomar isso em consideração, deve ser entendido que o objetivo é não diminuir o lactato que é produzido, como pode muitas vezes ser visto com muitos suplementos que expressam a necessidade de diminuir a produção de lactato. Isso realmente impedirá o desempenho. O objetivo é equipar o corpo com as ferramentas necessárias para utilizar o lactato que é produzido, como várias isoformas de LDH, isoformas de MTC, quantidade de mitocôndrias, etc.

George Brooks demonstrou que atletas de alto nível não produzem menos lactato; Eles realmente produzem maiores quantidades de lactato, enquanto a capacidade do seu corpo para utilizar o lactato produzido é muito maior do que o atleta médio. Em ciclistas treinados, foi demonstrado que suas taxas de fluxo de lactato eram maiores do que suas contrapartes não treinadas, juntamente com suas taxas de depuração máxima também sendo maiores.

Assim, os atletas de nível mais alto produzem maiores níveis de lactato. Eles são simplesmente capazes de utilizar este lactato.

É aqui que a especificidade do treinamento é muito importante em relação à produção, transporte e utilização de lactato. Por exemplo, foi recentemente indicado que a captação / utilização de lactato por tecidos e órgãos circundantes (fibras musculares oxidativas ativas, fígado, rim, coração, pulmões, cérebro) demonstrou ser diretamente dependente da libertação de lactato através do MCT.

MCT foi mostrado ser dobrado em quantidade após treinamento de resistência crônica. Junto com isso, a necessidade de treinamento para a melhoria na cinética de lactato tem sido mostrada com uma mudança da LDH-isoenzima. H-LDH foi mostrado para mudar para uma isoenzima M-LDH após treinamento, que desempenha um papel maior na oxidação de lactato para piruvato. Assim, embora a acumulação de lactato seja certamente menos do que vantajosa, não significa que a produção de lactato em um todo é uma função corporal negativa. Como mencionado anteriormente, equipar-se com as ferramentas adequadas permite que o lactato seja usado da maneira mais eficaz e melhorar o desempenho.

Ácido lático: uma molécula de sinalização

Foi demonstrado que o lactato regula mais de 600 genes em relação à biogénese das mitocôndrias e à síntese de proteínas. O lactato também foi mostrado como um fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), que estimula o crescimento de neurônios dentro do cérebro. Além disso, o lactato estimula uma parte específica do cérebro chamada locus coeruleus, que é onde estão localizados muitos dos neurônios da norepinefrina.

Após estimulação, esses neurônios liberam norepinefrina permitindo maior função cerebral, como foco, motivação, supressão do apetite, entre outros. A forma predominante de que o lactato funciona como uma molécula de sinalização é através de propriedades de transdução de sinal. Em relação à biogénese mitocondrial, foi demonstrado que o lactato regula positivamente a via MAPK com os seus processos mensageiros secundários a ter lugar, afetando muitas proteínas de sinalização a jusante diferentes.

Como mencionado no parágrafo acima, o lactato regula mais de 600 genes. 673 para ser preciso. A maneira predominante de fazer isso é através de um aumento tanto na espécie reativa de oxigênio (ROS) quanto no cálcio (Ca2 +). Após a incubação de células de tipo L6 dentro de lactato de 10 mM e 20 mM, mRNA de MCT1 (um transportador de lactato) e ARNm de PGC1-alfa (um estimulador de biogénese mitocondrial) foram ambos regulados em relação ao grupo não incubado. Similarmente, olhando para todo o nível muscular de alteração de expressão genética induzida por lactato, pode ver-se que MCT1, MCT4, CD147, COX e LDH estão todos regulados positivamente.

Olhando diretamente para as frações mitocondriais, foi demonstrado que MCT1, CD147, COX e LDH foram reforçadas. Entender o que cada uma dessas proteínas não é necessário. O importante é entender que essas proteínas são necessárias para o bom funcionamento metabólico especificamente lidar com lactato e a capacidade de pegar e utilizar o lactato que é produzido.

 

Este maior entendimento ao olhar para o papel do lactato como uma molécula de sinalização é a necessidade de incorporar várias intervenções de formação, que produzem grandes quantidades de lactato. Embora seja frequentemente propagada por aqueles que acham que o lactato é “ruim” para se manter longe de produzi-lo, é agora aparente que para colher adaptações máximas, pelo menos em relação a processos oxidativos, esquemas de treinamento ocasionais que produzem altos níveis de lactato são primordiais.

Tomando isto em consideração, enquanto o futebol pode ser considerado um desporto aláctico / aeróbio em relação aos sistemas energéticos predominantes utilizados, divergir deste caminho e utilizar exercícios que não imitam especificamente as especificidades bioenergéticas do desporto pode, por vezes, ser justificado.

Papel do Ácido lático Na Cura de Feridas

Uma subcategoria frequentemente negligenciada de lactato é o seu papel na cicatrização e regeneração de feridas. Na presença de aumento da produção de lactato num determinado tecido que foi ferido, a secreção de colagénio dos fibroblastos circundantes mostrou se elevar duas vezes.

Os fibroblastos desempenham um papel proeminente na remodelação do tecido fascial. Foi demonstrado que o aumento do lactato aumenta o factor de crescimento transformante B1 (TGF-B1). Este ambiente aumentado de TGF-B1 induz fibroblastos e proliferação de miofibroblastos, o que aumenta ainda mais a produção e deposição de fibras colagenosas. Uma possível explicação para este aumento da produção de lactato após a lesão e cicatrização de feridas, tal como descrito por L. Gladden, pode dever-se ao aumento da atividade dos leucócitos, que foi demonstrado como um produtor-chave de lactato.

Além disso, o lactato aumenta o papel do precursor do colagéno que, em seguida, regula positivamente a produção de ARNm de procollagean e subsequentemente a síntese de colagéno. Junto com isso, as propriedades de lactato elevadas revertem o papel inibitório da ADP-ribosilação (um regulador da transcrição do gene de colágeno em fibroblastos).

Isto ocorre através da acumulação de lactato forçando a conversão de NAD + (um substrato para ADP-ribosilação) para NADH (não um substrato para ADP-ribosilação), o que leva a uma redução na ADP-ribosilação accionável. Deste modo, níveis elevados de lactato parecem ser um regulador chave da síntese e deposição de colagénio. Isso é independente do oxigênio presente; Sendo este o caso, um estado de hipoxia não é necessário como se pensava anteriormente.

Puxe para baixo multi

Uma abordagem similar mas diferente que o lactato tem na cicatrização de feridas é através do seu papel promovendo novos vasos sanguíneos para o local da lesão. Isto pode ser visto através da via do factor de crescimento endotelial vascular (VEGF) aumentado dentro dos macrófagos. Isso ocorre através de um processo semelhante ao mencionado acima. A ADP parece reduzir as propriedades autocrinas do VEGF levando a uma redução da síntese de VEGF. O lactato elevado parece aliviar o papel inibitório da ADP-ribosilação no VEGF conduzindo a um maior fornecimento de sangue ao local da lesão. Além disso, como descrito por Trabold e colegas, o lactato é um vasodilatador independente do pH, o que permitiria o aumento de oxigénio para o local da lesão.

Tomando tudo isso em, agora é evidente que os níveis elevados de lactato sobre cicatrização de feridas desempenham um papel significativo no processo regenerativo. A acumulação de lactato no local da lesão aumenta a transcrição do mRNA de procollagen, a síntese de colagêno, a deposição de colagêno, a regulação positiva do VEGF e um fornecimento de oxigénio melhorado.

Lactato: Gluconeogênese e o cérebro

O cérebro tem exigências de energia excepcionalmente elevadas. Aproximadamente 20% do oxigênio e 25% da glicose dentro do corpo é utilizada no cérebro. Enquanto isso pode ser o caso, o cérebro tem poucas reservas de energia e, posteriormente, depende de substratos de energia da circulação. O cérebro é um órgão eficiente e pode utilizar várias formas de substratos energéticos, como glicose, piruvato, glutamato, glutamina e lactato.

O lactato, no entanto, tem sido observado como o substrato de energia oxidativa cerebral preferencial (também preferido no músculo esquelético e no coração). Como substrato energético chave, o lactato pode ser facilmente oxidado e utilizado dentro de neurónios e astrócitos devido a processos de deslocamento entre as mitocôndrias e o espaço extracelular. De interesse ainda maior, os neurónios, que possuem elevadas necessidades energéticas, escolhem preferencialmente lactato sobre glucose quando ambos os substratos estão presentes.

Como uma descrição rápida de como isso ocorre, descreverei brevemente o processo ao qual o lactato é tomado e usado dentro do neurônio. A glicose é o substrato preferido dentro do astrócito. O piruvato que é derivado através desta via glicolítica dentro do astrócito é catalisado para lactato através da isoforma LDH5 e é transportado para o neurónio por meio do transportador de lactato MTC1 e MTC4.

Este lactato é então tomado pelos neurónios e é, através de um processo gluconeogénico, convertido de volta ao piruvato pela LDH1-isoforma. Tudo isto é possível através de transferências de lactato intracelulares e de células para células no interior do cérebro. Semelhante ao músculo esquelético, os neurônios contêm um complexo de oxidação de lactato mitocondrial (mLOC), que permite que este processo de deslocamento ocorra. Isso é bastante complexo, mas incrivelmente interessante. Outro exemplo do papel importante do lactato dentro do corpo.

Ácido Lático e Concussões

Recentemente na UCLA, foi demonstrado que aqueles que sofrem lesões cerebrais assumir e consumir mais lactato do que em qualquer outro momento. Os mesmos pesquisadores mostraram que os indivíduos com lesão cerebral traumática moderada a grave que foram capazes de produzir maiores quantidades de lactato recuperaram mais rapidamente, tanto física como psicologicamente, do que os seus homólogos não lactantes. Após lesão cerebral traumática, juntamente com a concussão, a capacidade do cérebro para quebrar o açúcar para a glicólise é prejudicada. O raciocínio por trás disso é especulado para ser devido a:

Maior absorção de glicose a partir de outras partes do corpo
A relativa complexidade em relação aos processos enzimáticos necessários antes que ele possa gerar energia em relação ao lactato.
A glicose é a principal fonte de combustível para os astrócitos, pelo que sofrem juntamente com os neurónios, sendo que a sua fonte de combustível primário é o lactato, que já não é produzido em quantidades suficientes. Uma estratégia atual para contornar esta disfunção no cérebro para aqueles indivíduos que são concussed juntamente com aqueles com TBI é infundir lactato contendo propriedades para a circulação periférica, que será então assumido pelo cérebro através da barreira hematoencefálica e do MTC transportadar e fornecer esses neurônios com seu substrato de combustível necessário.

Especificamente, em relação aos que sofrem de uma concussão, como mencionado anteriormente, ocorre uma crise metabólica dentro do cérebro. A possibilidade de mitigar esta crise metabólica após a lesão concussive seria incrivelmente benéfica e infusão de lactato pode ser a chave.

O que é dirigir a fadiga?

Assim, sabemos que o lactato não é a principal causa de fadiga. Então o que é? É importante primeiro compreender que, embora um grande número de anos e uma série de estudos tenham sido dedicados a este assunto, ainda não compreendemos completamente o que está acontecendo. Vou brevemente tentar explicar algumas das principais teorias em relação aos mecanismos primários da fadiga.

Como mencionado anteriormente, há uma miríade de mecanismos em jogo, tanto central quanto perifericamente. Sendo que este artigo tem sido predominantemente olhando para o músculo, que é a área que vou tocar em cima.

Primeiro, o lactato tem sido chamado inapropriadamente ácido láctico por uma razão. Esta razão é a correlação entre a acumulação de lactato e a acumulação de iões de hidrogénio. Os iões de hidrogénio são produzidos a partir de vários processos, mas neste caso, é produzido a partir da via enzimática em relação à glicólise.

Este aumento nos iões de hidrogénio enquanto os aumentos de intensificação metabólica conduzem a uma maior hidrólise de ATP e subsequentemente a uma maior acumulação de iões de hidrogénio. Isto conduz a um ambiente ácido e a uma diminuição no pH. Esta diminuição do pH pode causar problemas com várias propriedades contráteis do músculo, especificamente a cinética do cálcio, como previamente tocado.

Como uma nota lateral, esta diminuição no pH como uma causa de fadiga está atualmente a ser debatida, uma vez que algumas pesquisas demonstram que pode não desempenhar um papel de liderança. Contudo, independentemente do seu papel directo nas propriedades contrácteis musculares imediatas, os mecanismos de feedback que ocorrem parecem diminuir a estimulação eferente para esse músculo específico.

Além disso, o fosfato inorgânico (Pi), o metabolito que é produzido por meio da hidrólise do fosfato de creatina e Pi, tem sido um contribuinte chave para a perda de propriedades contrácteis. Mais especificamente, as experiências em fibras descascadas mostraram diminuir a produção de força na presença de Pi elevado. A explicação proposta para isso é que o Pi mioplasmático parece diminuir a produção de força ao afetar a função de ponte cruzada; Especificamente, isto acontece devido a uma sensibilidade miofibrilar reduzida de Ca2 +.

Há outras áreas onde um estado aumentado de Pi pode induzir propriedades contráteis disfuncionais juntamente com outras partes do corpo induzindo fadiga, como diminuição da propagação do potencial de ação, inibiu a bomba NA + / K + levando a despolarização inadequada da membrana celular, subsequentemente afetando o potencial de ação, entre muitos outros. No entanto, este não é um tópico adequado sobre o objetivo deste artigo.

Conclusão

Tomando tudo isso em conta, podemos ver que não é apenas o lactato não o jogador predominante em relação à fadiga, ele realmente desempenha um número de papéis cruciais na melhoria do desempenho físico, de ser uma molécula de sinalização para buffering acumulação de prótons, para possivelmente prevenir mais Danos ao cérebro após concussões. Esta área continua a ser estudada e novas informações sobre o lactato são obrigados a sair. Entretanto, abrace o lactato como seu companheiro na luta da fadiga. Não como o vilão.