Какова связь между молочной кислотой и лактатом

Молочная кислота и лактат часто используются как синонимы, но на самом деле это разные химические соединения. Молочная кислота (C3H6O3) является органической кислотой, которая образуется в процессе анаэробного метаболизма, в то время как лактат — это анион молочной кислоты, который образуется при её диссоциации в водной среде.

В организме лактат выполняет важную роль в энергетическом обмене. Он может использоваться как источник энергии в условиях кислородного голодания, например, во время интенсивной физической активности, что делает его значимым метаболитом в биохимических процессах.

Молочная кислота это лактат

Лактат представляет собой продукт метаболической активности клеток, являясь производным молочной кислоты. Он может встречаться в клетках как в форме самой молочной кислоты, так и в виде ее солей.

Русские синонимы

Молочная кислота, соли молочной кислоты.

Синонимы английские

Лактат, молочная кислота.

Способ анализа

Кинетический колориметрический метод.

Меры измерения

Ммоль/л (миллимоль в одном литре).

Какой биологический материал подойдет для анализа?

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.

В норме концентрация лактатов в крови очень низкая. В мышцах, эритроцитах, клетках мозга и в других тканях она повышается при недостатке кислорода в клетке либо если первичный путь производства энергии в клетках нарушен.

Ключевые запасы энергии на клеточном уровне формируются в митохондриях – малых «энергетических центрах» внутри клеток. Эти органоиды преобразуют глюкозу и кислород в АТФ (аденозинтрифосфат), основное топливо для организма. Данный процесс известен как аэробное образование 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.

Для чего используется исследование?

• 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 проводится 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.

Важные замечания

• Уровень лактатов может повышаться при дефиците витамина В1.

Кроме того, советуем

• Мочевина в сыворотке
• Креатинин в сыворотке

Кто назначает исследование?

Хирург, реаниматолог, инфекционист, терапевт.

Молочная кислота



Области знаний: Органические соединения Другие наименования: 2-гид­ро­кси­про­пано­вая ки­сло­та, α-оксипропионовая кислота Брутто-формула: C₃H₆O₃ Молярная масса: 90,08 г/моль Температура плавления: 18 °C Температура кипения: 122 °C Агрегатное состояние: Твёрдое Плотность при н. у.: 1,249 г/см³

Химические соединения Химические соединения

Молочная кислота

Моло́чная кислота́ (2-гидроксипропановая кислота, α-оксипропионовая кислота), алифатическая гидроксикислота, CH3CH(OH)COOH. Содержит асимметрический атом углерода , обладает оптической активностью , существует в виде двух энантиомеров – D- и L-молочных кислот. В тканях животных , растений и у микроорганизмов присутствует в форме L-изомера.

Соли и эфиры молочной кислоты называются лактатами. Молочная кислота впервые выделена в 1780 г. шведским химиком К. В. Шееле из прокисшего молока. Молярная масса 90,08 г/моль. Плотность 1,249 г/см 3 . tпл 52–54 °C (для L- и D-молочных кислот), 18 °С (для DL-молочной кислоты). tкип 122 °C (при 15 мм рт. ст.).

Физико-химические свойства

Молочная кислота – бесцветное кристаллическое вещество, в любых пропорциях смешивается с водой , этанолом , диэтиловым эфиром , не растворяется в бензоле , хлороформе . Молочная кислота чрезвычайно гигроскопична .

Константа диссоциации кислоты (pKa) составляет 3,73.

Молочная кислота обладает свойствами карбоновых кислот и спиртов . Она образует соли, галогенангидриды , амиды , сложные эфиры двух типов [за счёт взаимодействия карбоксильной (–COOH) или спиртовой (–OH) групп], простые эфиры и др.

Лактатная кислота подвержена процессу полимеризации, особенно в растворах с высокой концентрацией и в условиях наличия минеральных кислот. В результате этого происходят образования циклического димера (лактида) и линейных полимеров (лактоиллактатов). При разбавлении полимеры гидролизируются достаточно медленно, даже при кипячении.

При окислении молочной кислоты азотной кислотой или кислородом воздуха в присутствии меди или железа образуются муравьиная кислота , уксусная кислота , щавелевая кислота , ацетальдегид , диоксид углерода и пировиноградная кислота . Восстановление молочной кислоты иодоводородом приводит к пропионовой кислоте , а восстановление в присутствии рениевой черни – к пропиленгликолю.

Молочная кислота дегидратируется до акриловой кислоты , при нагревании с бромоводородом образует 2-бромпропионовую кислоту, при взаимодействии лактата кальция с хлоридом фосфора (V) или тионилхлоридом – 2-хлорпропионилхлорид.

Способы получения

В промышленности молочную кислоту получают молочнокислым брожением тростникового сахара , свекловичной мелассы , патоки, мальтозы и других сахаристых веществ. При этом в зависимости от вида микроорганизма образуется D-, L- или DL-молочная кислота.

Химически DL-молочную кислоту синтезируют путём гидролиза лактонитрила, получаемого при взаимодействии ацетальдегида с цианистым водородом .

Участие в обмене веществ

У людей и животных в мышцах, особенно при интенсивной физической активности, L-лактат образуется как конечный продукт гликолиза, когда пируват восстанавливается в анаэробных условиях с участием фермента лактатдегидрогеназы (КФ 1.1.1.27). Накопление лактата в мышцах оказывает значительное влияние на их работу: уменьшается сократительная способность белков, снижается активность ферментов, нарушается контроль над процессами сокращения и расслабления. С помощью кровотока L-лактат транспортируется в печень, где преобразуется в глюкозу, которая затем вновь попадает в кровь (цикл Кори). Патологическое накопление молочной кислоты в тканях человека и животных, например, при ишемии миокарда, может привести к развитию метаболического ацидоза.

Молочная кислота в значительных количествах образуется в ходе брожения с участием молочнокислых бактерий (при скисании молока , квашении капусты , солении овощей , созревании сыра , силосовании кормов ).

Применение

Молочная кислота используется в пищевой промышленности как регулятор кислотности, консервант и антиоксидант ( пищевая добавка Е 270). В медицине молочная кислота применяется в качестве антисептического средства , входит в состав кератолитических средств . Молочная кислота используется в производстве биоразлагаемого полимера полилактида, а В фармацевтической , кожевенной и текстильной промышленности, при обработке металлов , в производстве косметических препаратов .

Содержание молочной кислоты в продуктах питания