Молочная кислота — это побочный продукт, образующийся в мышцах в процессе анаэробного метаболизма, когда организм не получает достаточного количества кислорода для полноценного окисления глюкозы. Она накапливается во время интенсивной физической нагрузки, что может вызывать чувство усталости и жжения в мышцах.
Хотя существует мнение, что молочная кислота является причиной мышечной боли после тренировки, на самом деле она начинает расщепляться и выводиться из организма в течение нескольких часов после физической активности. Усталость и боль могут быть связаны с другими факторами, такими как микротравмы мышечных волокон, что свидетельствует о процессе восстановления и адаптации организма к нагрузкам.
Боль в мышцах после физической нагрузки
Болезненные ощущения в мышцах: факторы возникновения, сопутствующие заболевания, методы диагностики и варианты терапии.
Определение Мышечная боль, появляющаяся после физических усилий, известна как крепатура. Крепатура служит своеобразным маркером стресса, которому подверглись мышцы – чем интенсивнее боль после тренировки, тем больший стресс выдержали мышцы.
Виды мышечной боли после физических нагрузок Существуют различные типы болевых ощущений, которые могут возникнуть после занятий спортом:
умеренная посттренировочная мышечная боль – появляется на следующий день после тренировки, имеет тянущий характер и усиливается при сокращении или растяжении соответствующей мышцы;
запаздывающая мышечная боль – развивается на 2-3 день после тренировки, имеет сильный ноющий характер;
травматическая мышечная боль – возникает во время занятий, сразу после или на следующий день, носит острый и сковывающий характер.
Мышцы, сокращаясь, потребляют кислород, который необходим для их эффективной работы — чем интенсивнее и чаще сокращения, тем больше кислорода требуется клеткам мышц (миоцитам).
Когда мышцы испытывают недостаток кислорода (гипоксию), организм использует альтернативный механизм для получения энергии – анаэробный гликолиз.
Анаэробный гликолиз представляет собой процесс производства энергии клетками наряду с различными превращениями глюкозы, сопровождающийся образованием аденозинтрифосфата (АТФ) в условиях без кислорода. То есть, в результате разрушения глюкозы образуется определённое количество молекул АТФ, обеспечивающих энергией, а также молочная кислота (лактат), накопление которой вызывает болезненные ощущения в мышцах после физических нагрузок.
Изображение используется согласно лицензии Shutterstock.
Уровень лактата в клетках здорового человека колеблется от 0,6 до 1,3 ммоль/л. Этот параметр помогает оценить, насколько эффективно мышцы насыщаются кислородом и как протекает углеводный обмен. При некоторых заболеваниях, которые проявляются судорогами, уровень лактата может превышать норму.
В норме молочная кислота присутствует в клетках печени, мозга, мышц, сердца и других органов.
В печени происходит процесс обратного гликолиза, представляющий собой цепь химических реакций, в ходе которых молочная кислота преобразуется в глюкозу, которая затем используется для получения энергии.
Еще одна причина боли после физических нагрузок – микротравмы мышц. Чаще они возникают у людей, занимающихся спортом нерегулярно. У нетренированного человека в мышечных волокнах присутствуют миофибриллы (основные сократительные элементы мышц) разной длины — короткие и длинные. При эксцентрических упражнениях (когда напряженные мышцы удлиняются под нагрузкой) короткие миофибриллы рвутся.
Изображение используется согласно лицензии Shutterstock.
При каких заболеваниях может возникать боль в мышцах Молочная кислота может накапливаться не только у людей, занимающихся спортом от случая к случаю. Уровень лактата растет при ряде заболеваний — таких как сахарный диабет, поражение почек, лейкоз, сепсис, острая кровопотеря и пр.
Патологически высокий уровень молочной кислоты ведет к развитию такого жизнеугрожающего состояния, как лактатацидоз, в результате которого меняется кислотность сред организма, что ведет к нарушению функций всех систем и органов на клеточном уровне.
К каким специалистам следует обратиться при болях в мышцах? Прежде чем приступить к занятиям в спортзале или фитнес-центре, рекомендуется пройти профилактическую проверку у терапевта и кардиолога, а также сдать несколько анализов крови.
При выявлении какой-либо патологии интенсивность тренировок, их объем, длительность и кратность обязательно следует обсудить с фитнес-инструктором или врачом спортивной медицины.
Диагностика и обследования при боли в мышцах Как правило, боли в мышцах после тренировок проходят самостоятельно. Однако профилактический осмотр и результаты исследований позволят тренеру или фитнес-инструктору скорректировать индивидуальные тренировки, предупредив развитие мышечной боли.
Для удобства пациентов в лаборатории ИНВИТРО разработаны специальные комплексы обследований для мужчин и женщин разных возрастных групп (мужчины старше 25 лет, старше 40 лет, старше 50; женщины старше 25 лет, старше 40 лет , старше 50 ), в которые входят осмотры специалистов и определенные анализы, позволяющие оценить работу организма и выявить наличие или риск развития заболеваний бронхолегочной, сердечно-сосудистой, эндокринной и других систем.
Что делать при появлении болей в мышцах после физических нагрузок? Недостаток микроэлементов у лиц, занимающихся спортом, может стать причиной сбоя в работе систем органов. Существует ряд скрининговых обследований, позволяющих своевременно выявлять и восполнять уровень недостающих веществ.
Почему после тренировки болят мышцы и что с этим делать?
Многим атлетам, будь то любители или профессионалы, знакома ситуация с мышечной болью после тренировки 1 . Обычно она начинает ощущаться через несколько часов после занятия и достигает своего пика на второй день 2 . Помимо нарастающей боли при движениях, отмечается также слабость и жесткость в мышцах 3 — они становятся плотными и чувствительными к касаниям 2 . Это вызывает дискомфорт и ограничивает возможность заниматься физической активностью. Почему возникает эта боль, как ее можно облегчить и что предпринять, чтобы избежать ее в будущем? Эти вопросы будут рассмотрены в нашей статье.
Как быстро возникает боль в мышцах после тренировки
Мышечная боль может быть острой, то есть возникать во время тренировки или сразу после нее 2 . Типичная ситуация, при которой возникает мышечная боль — интенсивная тренировка при отсутствии разминки. Если мышцы нагружаются чрезмерно, в них могут появляться ощущения жжения и «накаченности». Но эти симптомы проходят через 2-4 часа 2 .
Другой вариант мышечной боли — отсроченная. Спортсмены часто называют ее крепатурой, а специалисты — синдромом отсроченной мышечной боли (DOMS, Delayed Onset Muscle Soreness) 5 . Болезненность появляется через 8-12 часов после физической нагрузки и достигает максимальной выраженности через 24-72 часа 2 .
Почему болят мышцы после тренировки
Появление посттренировочной мышечной боли связывают с различными причинами. Чаще всего она возникает:
у новичков в начале занятий спортом 2 ;
у опытных спортсменов после длительного перерыва в тренировках 1,2 ;
в процессе освоения новых физических упражнений 1 ;
при высокой интенсивности и продолжительности занятий 1 ;
при силовых тренировках с большим отягощением 2,3 ;
при выполнении эксцентрических упражнений 1,2 , когда нужно одновременно напрягать и растягивать мышцы 2,4 .
Кроме того, появление боли в мышцах после тренировки провоцирует несбалансированное питание: недостаточное потребление белков, жиров и углеводов, витаминов и минералов, которые в целом важны для обеспечения физической работоспособности 3 . Также сказывается переутомление, связанное с нехваткой сна и отсутствием дневного отдыха 5 .
Существует ряд гипотез, которые описывают причины появления мышечной боли после физических нагрузок 1,2 . Далее рассмотрим эти теории.
Лактатная теория
Согласно этой теории, причина появления боли — накопление в мышцах молочной кислоты (лактата) 2 .
Во время тренировки в качестве источника быстрой энергии мышцы используют углеводы 2 . Вначале процесс их расщепления идет при участии кислорода, но когда нагрузка увеличивается, этот путь перестает удовлетворять растущие потребности мускулатуры 2 . Чтобы устранить дефицит энергии, запускается гликолиз – бескислородное расщепление углеводов, которое протекает с образованием молочной кислоты 2 . Накапливающаяся молочная кислота раздражает нервные окончания мускулатуры и увеличивает поток импульсов в центральную нервную систему. Это и приводит к формированию мышечной боли 2 .
Повышенный уровень молочной кислоты сохраняется до 1,5 часов после тренировки, но за это время молочная кислота успевает запустить целый каскад реакций, участвующих в развитии синдрома отсроченной мышечной боли (DOMS) 2,3 .
Дальнейшее накопление молочной кислоты приводит к закислению мышечной ткани 2 . Это привлекает в нее воду и вызывает отек, который сдавливает нервные волокна и усиливает боль 2 .
Теория микроповреждений
Приверженцы данной теории утверждают, что ключевым фактором появления отсроченной боли являются микроповреждения мышц 2,3 .
По некоторым данным, даже однократная высокоинтенсивная нагрузка на мышцу сопровождается повреждением 30-80% ее волокон 2 .
Белковые обрывки поврежденных мышечных волокон привлекают особые иммунные клетки — фагоциты, основной ролью которых является уничтожение поврежденных тканей 2 . Фагоциты поглощают разрушенные части мышечных волокон и при этом выделяют биологические активные вещества, в том числе и простагландины. Простагландины — вещества, усиливающие болевые ощущения и воспалительную реакцию. 2,3 . Частично из-за них и возникают боли в мышцах после занятий спортом 2,3 .
Теория болезненного мышечного спазма
В процессе тяжелых физических упражнений в мышцах иногда возникает спазм 1 – состояние длительного болезненного напряжения 6 . Спазм нарушает кровообращение в зажатой мускулатуре, что приводит к выбросу сигнальных молекул, раздражающих нервные окончания и запускающих воспалительную реакцию 6 . Поток сигналов от спазмированной мышцы поступает в головной мозг, где формируется ощущение боли 6 . Стимуляция болевого центра приводит к увеличению активности мускулатуры и нарастанию напряжения в ней – вторичному спазму. В итоге возникает порочный круг 6 .
Когда необходима помощь врача
Чаще всего боль в мышцах после тренировки не требует медицинской помощи. Крепатура исчезает сама собой в течение 3-4 дней, максимум – за неделю 3,5 . Однако, связанные с ней ощущения, нужно уметь отличать от других видов боли, возникающих при растяжении и разрыве мускулатуры 5 .
Признаки, при наличии которых требуется консультация врача 5 :
внезапное появление боли в мышце во время выполнения физического упражнения 5 ;
резкая болезненность при прощупывании;
длительный спазм;
невозможность выполнять определенные движения;
кровоподтек, деформация и быстрое увеличение объема мышцы 5 .
В качестве первой помощи при мышечных травмах рекомендуют 5 :
Покой — отдых и «разгрузка» поврежденной мышцы.
Компрессия — наложить давящую повязку и придать травмированной конечности возвышенное положение.
Холод — на 10-15 минут приложить к болезненной области холодный компресс, а при нарастании отека повторять процедуру каждые 20-30 минут.
Обезболивание — в первые часы можно однократно принять нестероидные противовоспалительные препараты.
Если мышцы после тренировки болят сильно, в качестве обезболивающего средства врач может назначить Мотрин ® 8 .
Активным компонентом Мотрин ® является напроксен — хорошо изученное действующее вещество, широко используемое при разных видах боли 9-11 . Напроксен относится к группе нестероидных противовоспалительных средств8. Благодаря способности влиять на синтез простагландинов при приеме Мотрин ® проявляется обезболивающее и противовоспалительное действие8. Препарат показан при мышечной боли, в том числе и при растяжениях и ушибах 8 .
Для уменьшения боли начальная доза препарата составляет 2 таблетки (500 мг), затем можно принимать препарат по 1 таблетке (250 мг) каждые 8 часов 8 . Для симптоматической терапии болевого синдрома обычно достаточно 2-3 таблеток Мотрин ® в сутки 8 .
Снижение болевых ощущений не освобождает от необходимости консультации с медицинским специалистом при подозрении на повреждение.
Должны ли после тренировки болеть мышцы?
Боль в мышцах возникает далеко не у всех спортсменов даже при условии одинаковой нагрузки и интенсивности физических упражнений 3 .
Мышечная боль — показатель эффективности физической нагрузки?
Многие рассматривают крепатуру как показатель того, что тренировка была «хорошей» 3 . На самом деле, появление боли в мышцах говорит о том, что вы нарушили правила тренировки или повредили мышцы 2 .
Боль «запускает» рост мускулатуры?
Сама боль не усиливает синтез белка — основу мышц. Но накопление в мышечных волокнах кислых продуктов и креатинина (продукт распада белков) запускает усиленное образование белка 2 . При этом положительные эффекты сохраняются только в том случае, если нагрузка на мышцы не превышает их возможности к восстановлению 2 .
Как мышечная боль влияет на спортивные результаты?
Синдром отсроченной мышечной боли и микроповреждения замедляет восстановление после тренировок, ведет к накоплению усталости 3 .
Чем опасны отсроченные мышечные боли?
Дискомфорт в уставших мышцах мешает их функционированию, снижает подвижность и скорость реакции мышц, создает чрезмерное напряжение для соседних мышц, связок и суставов – все это повышает вероятность получения травмы 1 .
Профилактика
Чтобы уменьшить риск появления связанных с тренировками мышечных болей, специалисты рекомендую придерживаться следующих правил:
На время уменьшите интенсивность упражнений и продолжительность тренировок 1 .
Обратите внимание на вашу экипировку. Одежда должна быть удобной, не стеснять движений, а кроссовки должны быть на шнурках, иметь стельку, супинатор, подпяточник и эластичную подошву 5 ;
Начинайте занятия с разминки и заканчивайте заминкой. Разминка поможет «разогреть» мышцы, повысить их эластичность и подготовить к нагрузкам, а заминка — растянуть мышцы, «остудить» их, устранить повышенный тонус и уменьшить последующую отечность 5 .
Не форсируйте результат. Наращивайте физическую нагрузку и усложняйте тренировки постепенно. По мере приобретения новых навыков – с увеличением уровня мастерства — мышечные боли уменьшатся 2 .
Каждый спортсмен должен придерживаться простого правила: здоровье — превыше результата 6 . Не оставляйте мышечную боль без внимания и обязательно обращайтесь к врачу, если она не проходит.
Информация в данной статье носит справочный характер и не заменяет профессиональной консультации врача. Для постановки диагноза и назначения лечения обратитесь к квалифицированному специалисту.
Литература:
Karoline Cheung, Patria Hume, Linda Maxwell, Delayed onset muscle soreness: treatment strategies and performance factors // Sports Med / №33(2). – 2003. – С. 145-64 /
Двурекова Е.А., Артемьева С.С., Попова И.Е., Структурно-функциональная организация скелетной мышечной ткани // Воронеж: ВГИФК, 2019. – 175 с.
Гунина Л. М., Дмитриев А. В. Формирование алгоритма диагностики синдромов микроповреждения мышц и отсроченной мышечной болезненности у спортсменов // Украинский журнал медицины, биологии и спорта / Том 5. — № 4 (26). – 2020. – С. 414-425
Загородный Г. М., Муха П. Г., Гулевич Н. П.,Ясюкевич А.С. Профилактика спортивного травматизма / Минск: РНПЦ спорта – 2016.: 21 с.
Воробьева О. В. Болезненный мышечный спазм // Медицинский совет / №5. – 2017. – С.24-27.
О.М. Цуканова, Г.Г. Карпова. Профилактика травматизма на занятиях физической культурой в вузе: методические рекомендации / Юго-Зап. гос. ун-т; сост.: Курск, 2014. 25 с.
Инструкция по медицинскому применению препарата Мотрин ® / Рег. номер PN002874/01 / https://www.motrin.ru/instrukciya
Фрике с соавт. Эффективность и безопасность напроксена натрия и ибупрофена в отношении обезболивания после хирургического вмешательства на полости рта. Текущие терапевтические исследования/ 1993. – 54(6): 619-27.
Малмштром К. и соавт. Рандомизированное, двойное слепое, параллельно-групповое исследование, посвященное сравнению эффектов эторикоксиба и плацебо, напроксена натрия и ацетаминофена с кодеином в модели терапевтического вмешательства на зубах. Клинический журнал боли 2004; 20 (3): 147-155.
Мерхаварцхар П. и соавт. Влияние трех пероральных анальгетиков на послеоперационную боль после вскрытия корневого канала: контролируемое клиническое исследование. Международный эндодонтический журнал 2012; 45 (1): 76-82.
Зверев А.А. Аникина Т.А. Крылова А.В., Зефиров Т.Л. Физиология мышц: учебно-методическое пособие для студ. высш. учебн. заведений / Казань, КФУ, 2016. – 41 с.
Поясничный остеохондроз
Лечение болевого синдрома с помощью лечебной физкультуры
Как распознать травму сустава?
Что такое молочная кислота и лактат
Во время тяжёлой тренировки или на гонке, вероятно, вы чувствовали что-то наподобие ожога в ваших мышцах. Многие считают, что именно молочная кислота – причина мышечной боли и усталости. Но часто спортсмены-любители путаются, от чего именно болят их мышцы. Цель этой статьи – доступно рассказать о данном природном соединении и его влиянии на организм человека
Между молочной кислотой и лактатом наблюдается отличие. Лактат представляет собой компонент молочной кислоты. Молочная кислота включает в себя как саму кислоту, так и молекулу лактата. Она образуется в процессе расщепления глюкозы, являющейся основным источником углеводов в человеческом организме, а значит, и энергией для мышц во время физических усилий.
Вывод такой: молочная кислота нам очень нужна, это топливо для мышц. Кроме того, молочная кислота – это естественный защитный механизм, который не даёт спортсмену переусердствовать и нанести себе непоправимый ущерб.
О пользе молочной кислоты было написано в статье Университета Нью-Мексико «Биохимия метаболического ацидоза, вызванного физической нагрузкой». Профессор Роберт Робергс приводит убедительные аргументы, говоря, что если мышцы не будут продуцировать лактат, ацидоз и мышечная усталость наступят быстрее.
Почему и при каких тренировках образуется молочная кислота
Молочная кислота в мышцах человека вырабатывается постоянно, но организм в спокойном состоянии успевает её удалить. Характерная же боль в мышцах свидетельствует об избытке кислоты, который, в свою очередь, появляется при интенсивной нагрузке, когда продуктов распада поступает гораздо больше того, что организм способен удалить. Если точнее, она начнёт накапливаться в мышцах, когда спортсмен работает выше анаэробного порога (он обычно считается равным 80-90% от максимальной ЧСС).
Во время такой интенсивной нагрузки молочная кислота распадается на «хороший» лактат, который превращается в топливо для организма, и «плохие» ионы водорода. Ионы водорода вредны, потому что они понижают кислотность мышц, снижая мышечную эффективность и вызывая жжение.
Тем не менее, утверждение о том, что боль от молочной кислоты продолжается несколько дней, является мифом. Это вещество покидает организм всего через несколько часов после физической активности.
Процесс выработки молочной кислоты со временем, при последовательных тренировках, остаётся тем же, что и без физнагрузок, просто мышцы спортсмена, становясь выносливее и сильнее, проходя адаптацию к нагрузкам, используют топливо гораздо эффективнее. Именно для этого нужны тренировки ниже лактатного порога.
Лактатный порог
Лактатный порог означает переход от аэробной нагрузки к анаэробной. Аэробные тренировки не улучшают способность эффективно удалять лактат, потому что в таком состоянии ваше тело получает достаточно кислорода для его переработки. Для улучшения спортивных результатов необходимо включение в программу анаэробных упражнений, а тренироваться нужно на уровне или чуть ниже лактатного порога.
У каждого человека индивидуальное значение максимального пульса. Если это 205 ударов в минуту, то порог лактата будет примерно на 185 ударах в минуту, то есть аэробные тренировки окажутся в зоне между 125 и 185 ударами. Всё, что выше, – анаэробная зона.
Так каков же будет темп бега на лактатном пороге? Это можно определить в лаборатории, сделав лактатный тест, в рамках которого вы будете постепенно увеличивать темп, а лаборант на каждой отсечке будет брать у вас кровь, из которой и определит уровень лактата при данной нагрузке.
Если вы не можете точно определить свой лактатный порог, то для тренировок в этом режиме целесообразно ориентироваться на ваш темп в гонке на 5 км, увеличив его на 8-15 секунд за километр, или же на соревновательный темп на 10 км, добавив к нему 5-10 секунд. Многие опытные тренеры советуют проводить от 20 до 40 минут тренировок в темпе, соответствующем лактатному порогу. Такие занятия обычно именуются темповыми тренировками.
Однако важно понимать, что выполнение лишь одних темповых работ не поможет вам достичь успеха в наращивании лактатного потенциала. Гораздо лучше и продуктивнее пробовать различные скоростные тренировки. Например, в одни дни бегайте темп в течение 20-40 минут, в другие дни бегайте короткие быстрые отрезки. Лишь вкупе эти тренировки увеличат вашу способность переносить лактат.
Связаны ли молочная кислота и боль в мышцах после бега
Еще в 1980-х годах было проведено исследование, чтобы преднамеренно вызвать боль в мышцах испытуемых. Ученые пытались ответить на вопрос, связана ли молочная кислота с болезненностью мышц.
Концентрацию молочной кислоты в крови измеряли до тренировки и в течение 45 минут бега на беговой дорожке: один раз на ровной дорожке и один раз при наклоне -10%. Концентрация молочной кислоты в крови и субъективные ощущения мышечной болезненности оценивались с интервалами в течение 72 часов после занятия.
Откуда появлялась эта боль, возникающая через 24-48 часов после тренировки? Не от повреждений и микроразрывов мышц, а от восстановления. Да, мышцы повреждены, но боль возникает из-за того, что в организме идет удаление повреждённых мышц. Как это происходит?
Внешняя мембрана мышечной клетки получает повреждения, из-за чего клетка разрывается, и выделяющаяся жидкость вызывает отёк мышечной ткани. В течение 2-3 дней после физических нагрузок нервные окончания становятся более восприимчивыми, что и объясняет неприятные ощущения при движении поражённых мышц.
Но такая боль – это нормально, она не является травмой. После того, как мышцы восстановятся, вы станете сильнее и улучшите свои спортивные результаты, только не забывайте о регулярности занятий.
Другими словами, после одной тренировки бега по холмам вы не станете сильнее, если следующая подобная работа случится через месяц и более. Впрочем, если боль всё такая же сильная даже спустя 48 часов, это сигнал о том, что с нагрузкой вы зашли слишком далеко.
Как вывести молочную кислоту из мышц
Первое – это питание. Бег, велоспорт, триатлон – всё это виды спорта на выносливость, а потому спортсмены должны придерживаться диеты, богатой углеводами, ведь все эти виды активности истощают запасы гликогена в мышцах и печени.
Пятиминутная растяжка после тренировки на мышцы, которые были задействованы в работе. Обязательно прокатите валиком по рабочей зоне. Такой массаж увеличивает местный кровоток и выводит молочную кислоту из мышц. Иглоукалывание также может способствовать быстрому восстановлению.
Когда боль уже есть, её нельзя устранить мазями и гелями.
Для профилактики, чтобы после каждой тренировки ваше тело не изнывало от боли, включайте в программу интервальные работы высокой интенсивности. Производство лактата во время интенсивных упражнений стимулирует увеличение концентрации митохондрий внутри мышечных клеток, а значит, способствует росту производительности и улучшению выносливости.
Мифы и заблуждения о молочной кислоте
Мышцы болят из-за молочной кислоты
Про первый миф мы уже написали выше. Молочная кислота всегда рассматривалась как побочный продукт метаболизма глюкозы для производства энергии и ненужный продукт, который вызывал жжение в мышцах. Что бы ни говорили, а молочная кислота – это не источник боли в ваших мышцах на 2-3 день после занятий спортом. Но почему миф о том, что молочная кислота и есть главный злодей, настолько устойчив и распространён?
Источник такого неверного толкования – эксперимент, проведённый в 1907 году на извлечённом из организма сердце лягушки. Ученые обнаружили, что сердце, которое не получало кислорода, при разряде током вырабатывало лактат. Когда же кислород поступал, то и лактат исчезал.
Ранее считалось, что недостаток кислорода в мышцах, возникающий при кислородном долге, приводит к увеличению кислотности из-за накопления лактата, что, в свою очередь, вызывает мышечную усталость. Однако это предположение было опровергнуто на основании сопутствующих факторов.
А вот то, что молочная кислота является топливом для мышц, станет известно позже – в 1970 году. Тогда учёные Калифорнийского Университета смогли доказать, что выработка молочной кислоты у человека происходит нон-стоп.
К примеру, вы же чувствуете боль не только после гонки, но и после длительных, малоинтенсивных упражнений, когда вырабатывается очень мало лактата. Мышечная болезненность на самом деле вызвана простым механическим повреждением мышечных волокон и воспалением.
Молочная кислота «закисляет» мышцы
Второй миф: молочную кислоту винят в «закислении» мышц, но вины её в этом нет. На работу мышц влияние оказывает повышенная кислотность тканей, однако это настолько сложное явление, в котором задействовано множество процессов, что мы не будем нагружать читателя такой информацией.
У элитных спортсменов меньше молочной кислоты
Третий миф: лучшие в своем классе спортсмены производят меньше молочной кислоты. Это могло бы быть правдой, если бы лактат являлся отходом, вызывающим усталость и никак не влияющим на физическую работоспособность.
Существует высокая вероятность, что причина снижения уровня лактата в крови у высококлассных спортсменов во время интенсивных тренировок заключается не в сниженной его выработке мышцами, а в более высокой эффективности их использования. Если у среднестатистического спортсмена 75% лактата утилизируется в митохондриях в качестве топлива для мышечных сокращений, а 25% попадает в кровяное русло, то у спортсменов мирового уровня 85% лактата сжигается, а лишь 15% поступает в кровь.
Что же делать со всей этой отсроченной болью, если за неё ответственна не молочная кислота? Ответ прост: дайте своему организму время, и он сам залечит раны. А чтобы избежать такой боли, нужно лишь осторожно подходить к выполнению новых упражнений. Исследования, кстати, говорят, что растяжка ни до, ни после тренировки никак тут не поможет.
Лактат – это продукт клеточного метаболизма, производная молочной кислоты. Может находиться в клетках в виде самой молочной кислоты либо в виде ее солей.
Синонимы русские
Молочная кислота, соли молочной кислоты.
Английские эквиваленты
Lactate, lactic acid.
Метод исследования
Кинетический колориметрический метод.
Единицы измерения
Ммоль/л (миллимоли на литр).
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Как правильно подготовиться к исследованию?
Не принимать пищу в течение 12 часов до исследования.
Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение в течение 30 минут до исследования.
Не курить в течение 30 минут до исследования.
Общая информация об исследовании
В ходе анализа измеряется количество лактатов в крови. Они являются продуктом клеточного метаболизма и в зависимости от рН (кислотности) могут присутствовать в клетках в виде молочной кислоты или при нейтральной рН в форме солей молочной кислоты.
При нормальных условиях уровень лактатов в крови остается на минимальном уровне. Однако в мышцах, эритроцитах, клетках головного мозга и других типах тканей его концентрация возрастает при дефиците кислорода в клетках или если нарушен основной механизм выработки энергии.
Основные запасы клеточной энергии производятся в митохондриях, крошечных «энергетических станциях» внутри клеток организма. Митохондрии используют глюкозу и кислород для производства АТФ (аденозинтрифосфата), главного энергетического источника в организме. Это называется аэробным образованием энергии.
Причины повышения уровня лактатов подразделяются на две группы в соответствии с механизмом, который вызывает лактацидоз.
Лактацидоз А-типа наиболее распространен и ассоциирован с факторами, вызывающими недостаточный захват кислорода легкими либо замедленное кровообращение, что приводит к уменьшению снабжения тканей кислородом. Примеры лактацидоза А-типа:
шок в результате полученной травмы или сильной кровопотери,
сепсис,
инфаркт,
застойная сердечная недостаточность,
тяжелые легочные либо респираторные заболевания,
отек легких,
тяжелые формы анемии.
Лактацидоз Б-типа не связан с поступлением кислорода к тканям, он является причиной повышенной потребности в кислороде из-за проблем обмена веществ. Примеры лактацидоза Б-типа:
болезни печени,
почечные заболевания,
сахарный диабет,
лейкемия,
СПИД,
болезни, связанные с сохранением гликогена (например, глюкозо-6-фосфатазная недостаточность),
лекарства и токсины, такие как салицилаты, цианиды, метанол, метформин,
различные наследственные митохондриальные и метаболические заболевания, являющиеся формами мышечной дистрофии и затрагивающие синтез АТФ,
состояние при интенсивных физических нагрузках.
Какова цель проведения исследования?
Для выявления лактацидоза, то есть высокого содержания лактатов.
Чтобы определить гипоксию и лактацидоз и оценить их тяжесть, если есть факторы, понижающие снабжение кислородом клеток и тканей (лактацидоз чаще всего возникает именно из-за этого), например шок или застойная сердечная недостаточность.
Для оценки кислотно-щелочного баланса и оксигенации (вместе с анализом на газы в крови).
При диагностике болезней, которые способны привести к повышенному содержанию лактатов, а также при симптомах ацидоза, поскольку лактацидоз может вызываться факторами, не связанными с уровнем кислорода в тканях.
Чтобы выяснить, не являются ли сопутствующие заболевания, например болезни печени или почек, причиной лактацидоза (вместе с другими исследованиями, такими как клинический анализ крови или мочи, некоторые биохимические тесты).
Для обследования больных с подозрением на сепсис. Если уровень лактатов у них падает ниже нормы, лечение им назначается незамедлительно. При своевременной диагностике и безотлагательном лечении сепсиса шансы на успешное выздоровление увеличиваются во много раз.
Для наблюдения за течением гипоксии и контроля за эффективностью ее лечения в случае обострения таких болезней, как сепсис, инфаркт и застойная сердечная недостаточность.
Когда назначается исследование?
При симптомах недостатка кислорода (одышка, учащенное дыхание, бледность, потливость, тошнота, слабость в мышцах).
При подозрении на сепсис, шок, инфаркт, сердечную недостаточность, почечную недостаточность или сахарный диабет.
При острых головных болях, лихорадке, расстройстве и потере сознания, а также признаках менингита.
Что означают результаты?
Референсные значения: 0,5 — 2,2 ммоль/л.
Клиническое значение имеет лишь повышение концентрации лактата в крови.
Высокая концентрация лактата указывает на болезнь (либо иные факторы), которая является причиной накопления лактатов в тканях. В целом чем выше уровень лактатов, тем острее протекает заболевание. Если накопление лактатов связано с гипоксией, то их повышение означает, что организм не способен ее компенсировать. В то же время сама по себе избыточная концентрация лактатов не является прямым указанием на диагноз, она лишь помогает подтвердить либо исключить возможные причины наблюдаемых симптомов.
Если есть подозрение на состояние, ведущее к кислородной недостаточности, например на шок, полученный в результате травмы или сильной кровопотери, сепсис, инфаркт, застойную сердечную недостаточность, острые респираторные или легочные заболевания, отек легких, острую анемию, то повышенный уровень лактатов может быть признаком гипоксии и/или дисфункции органов.
Иногда лактацидоз является осложнением болезней печени, почек, диабета, лейкемии, СПИДа, болезней, связанных с сохранением гликогена (например, глюкозо-6-фосфатазной недостаточностью), различных наследственных митохондриальных и метаболических заболеваний (форм мышечной дистрофии и тех, которые затрагивают синтез АТФ).
Увеличивать концентрацию лактатов способны лекарства и токсины (салицилаты, цианиды, метанол, метформин) и интенсивные физические нагрузки.
При симптомах менингита значительно повышенный уровень лактатов в цереброспинальной жидкости указывает на вероятность бактериального менингита, в то время как слегка повышенный – на его вирусную разновидность.
Нормальный уровень лактатов свидетельствует о том, что у пациента нет лактацидоза, а также о достаточном снабжении кислородом на клеточном уровне.
При лечении лактацидоза или гипоксии уменьшение концентрации лактатов со временем отражает реакцию организма на процесс лечения.
Основные заметки
Уровень лактатов может повышаться при дефиците витамина В1.
Также рекомендуется
Мочевина в сыворотке
Креатинин в сыворотке
Кто назначает исследование?
Хирург, реаниматолог, инфекционист, терапевт.
Молочная кислота в организме человека и животных
Молочная кислота формируется при распаде глюкозы. Иногда называемая «кровяным сахаром» глюкоза является главным источником углеводов в нашем организме. Это основной источник энергии для мозга и нервной системы, так же как и для мышц во время физической нагрузки. Когда расщепляется глюкоза, клетки производят АТФ (аденозинтрифосфат), который обеспечивает энергией большинство химических реакций в организме. Уровень АТФ определяет, как быстро и как долго мышцы смогут сокращаться при физической нагрузке.
Синтез молочной кислоты может происходить без кислорода, поэтому этот процесс принято называть «анаэробным метаболизмом» (смотрите Анаэробная тренировка). Ранее думали, что мышцы начинают вырабатывать молочную кислоту в условиях нехватки кислорода в крови. Иными словами, организм функционирует в анаэробном режиме.
Однако современные исследования показывают, что молочная кислота образуется и в мышцах, получающих достаточно кислорода. Увеличение количества молочной кислоты в кровотоке свидетельствует лишь о том, что уровень её поступления превышает уровень удаления. Резкое увеличение (в 2—3 раза) уровня лактата в сыворотке крови наблюдается при тяжёлых расстройствах кровообращения, таких как геморрагический шок, острая левожелудочковая недостаточность и др., когда одновременно страдает и поступление кислорода в ткани, и печёночный кровоток.
Зависимое от лактата производство АТФ очень незначительно, но имеет большую скорость. Это обстоятельство делает идеальным его использование в качестве источника энергии, когда нагрузка превышает 50 % от максимальной. При отдыхе и умеренной нагрузке организм предпочитает расщеплять жиры для получения энергии. При нагрузках в 50 % от максимума (порог интенсивности для большинства тренировочных программ) организм перестраивается на преимущественное потребление углеводов. Чем больше углеводов человек использует в качестве топлива, тем больше производство молочной кислоты.
Исследования показали, что у престарелых людей в головном мозге количество солей кислоты (лактатов) имеет повышенный уровень.
Регулятор обмена
Чтобы глюкоза могла проходить через клеточные мембраны, ей необходим инсулин. Молекула же молочной кислоты в два раза меньше молекулы глюкозы, и гормональная поддержка ей не нужна — она с лёгкостью сама проходит через клеточные мембраны.
Анализ
Для количественного определения молочной кислоты зачастую применяют метод титрования с использованием гидроксида натрия и фенолфталеина. Однако этот метод не предназначен для концентрированных растворов, так как в них молочная кислота частично представлена в виде лактоилмолочной кислоты. В случае необходимости титрования такого раствора прибегают к обратному титрованию: молочную кислоту обрабатывают избыточным количеством щелочи (при этом лактоилмолочная кислота подвергается гидролизу), а затем избыток щелочи т titруют соляной кислотой.
В промышленности и исследовательских лабораториях молочную кислоту анализируют методом ВЭЖХ. Содержание энантиомерных форм в молочной кислоте можно определить ферментативным методом либо ВЭЖХ на хиральной колонке. Такие колонки, как и образцы высокочистых энантиомеров молочной кислоты коммерчески доступны.
Молочную кислоту можно обнаружить по следующим качественным реакциям:
Взаимодействие с n-оксидифенилом и серной кислотой:
При осторожном нагревании молочной кислоты с концентрированной серной кислотой она вначале образует уксусный альдегид и муравьиную кислоту; последняя немедленно разлагается: CH3CH(OH)COOH → CH3CHO + HCOOH (→ H2O + CO) Уксусный альдегид взаимодействует с n-оксидифенилом, причём, по-видимому, происходит конденсация в o-положении к OH-группе с образованием 1,1-ди(оксидифенил)этана:
В растворе серной кислоты медленно окисляется в фиолетовый продукт неизвестного состава. Поэтому, как и при обнаружении гликолевой кислоты с помощью 2,7-диоксинафталина, в данном случае происходит взаимодействие альдегида с фенолом, при котором концентрированная серная кислота действует как конденсирующий агент и окислитель. Такую же цветную реакцию дают α-оксимасляная и пировиноградная кислоты.
Процесс проведения реакции: В чистой пробирке в течение 2 минут на водяной бане при температуре 85 °C нагревают каплю исследуемого раствора с 1 мл концентрированной серной кислоты. Далее, охлаждают под струёй воды до температуры 28 °C, после чего добавляют небольшое количество твёрдого n-оксидифенила и, несколько раз перемешав, оставляют на 10-30 минут. Фиолетовое окрашивание проявляется постепенно и с течением времени становится более интенсивным. Минимальное значение, при котором происходит реакция: 1,5⋅10 −6 г молочной кислоты.
Выполнение реакции: В пробирку прилить 1 мл молочной кислоты, а затем немного подкисленного серной кислотой раствора перманганата калия. Нагревать в течение 2 минут на слабом огне. Ощущается запах уксусной кислоты. C3H6O3 + [O] = C3H4O3 + H2O↑ Продуктом данной реакции может быть пировиноградная кислота C3H4O3, которая тоже имеет запах уксусной кислоты. C 3H6O3 + [O] = C3H4O3 + H2O↑ Однако пировиноградная кислота при обычных условиях неустойчива и быстро окисляется до уксусной кислоты, поэтому реакция протекает согласно суммарному уравнению: C 3H6O3 + 2[O] = CH3COOH + CO2↑ + H2O
Взаимодействие с фенолятом железа
Описание реакции: Эта реакция называется реакцией Уффельмана и используется, например, в клинической медицине для определения присутствия молочной кислоты в желудочном соке, открыта Юлиусом Уффельманом в 1880-х гг. Для проведения реакции нужно растворить одну каплю хлорида железа и 0,4 грамма фенола в 50 см 3 воды. Затем добавить тестируемую жидкость, если в ней есть молочная кислота, то синий цвет раствора сменится жёлтым, поскольку образуется лактат железа.
Применение
Молочная кислота используется преимущественно в трёх сферах: пищевой промышленности, производстве полимеров и других промышленных целях.
В пищевой промышленности молочная кислота используется как консервант и подкислитель. Благодаря тому, что её соли хорошо растворимы в воде, их также можно использовать в тех продуктах, где важно значение pH. Молочная кислота и её соли используются в напитках, конфетах, мясных изделиях и соусах. Лактат кальция добавляется в продукты как источник кальция.
В сфере полимеров молочная кислота используется для синтеза полилактида. Этот полимер изготавливается из лактида, который образуется путем циклической полимеризации. Лактид, в свою очередь, получается за счет конденсации молочной кислоты.
Также молочная кислота используется в покрытии металлов, косметике, текстильной и кожевенной промышленности. Её эфиры находят применение в производстве красок и чернил, электроники и чистке металлов.
Безопасность
Молочная кислота — это органическая карбоновая кислота, которая присутствует во многих организмах и является безопасной для окружающей среды. Увеличение производства молочной кислоты и, соответственно, полилактида оказывает положительное влияние тем, что вытесняет использование полимеров, производимых из нефти, снижает выбросы углекислого газа и предоставляет более широкие возможности по утилизации отходов.
Молочная кислота также используется в пищевой промышленности и не является токсичной. Тем не менее при попадании в глаза или на повреждённую кожу она вызывает раздражение. Полулетальная доза для крыс при оральном приёме составляет 3,73 г/кг.
