Молочная кислота вырабатывается в организме в процессе анаэробного метаболизма, который происходит, когда ткани не получают достаточного количества кислорода для окисления глюкозы. Это может происходить во время интенсивной физической активности, когда потребление кислорода превышает его поступление в мышцы.
В таких условиях глюкоза расщепляется с образованием молочной кислоты, что позволяет продолжать выработку энергии, хоть и менее эффективно. Накопление молочной кислоты может вызывать чувство усталости и жжения в мышцах, но она также играет важную роль в восстановлении и регенерации клеток после физической нагрузки.
Почему вырабатывается молочная кислота
Lactate, Lactic acid, молочная кислота, молочная кислота в крови
Приём биоматериала
- Можно сдать в отделении Здоровье +
- Правила подготовки к анализу
Зачем сдавать этот анализ?
Основные показания к назначению анализа:
- диагностика патологий кровообращения,
- диагностика причин нарушения кислотно-щелочного баланса в сторону кислотности (ацидоза),
- оценка кислотно-щелочного баланса,
- подозрение на лактоацидоз,
- заболевания мышц,
- заболевания сердечно-сосудистой системы,
- сахарный диабет 2-го типа.
Подробное описание исследования
Лактат — молочная кислота, которая образуется в результате расщепления глюкозы в тканях. Например, при физической нагрузке лактат вырабатывается в мышцах, а затем попадает в кровь и утилизируется печенью, почками, сердцем и головным мозгом.
Если организм не успевает переработать и вывести молочную кислоту, она накапливается. Чрезмерно высокая концентрация лактата в крови может привести к лактоацидозу — изменению кислотно-щелочного баланса в сторону кислотности. Состояние сопровождается чувством усталости, сонливостью, болью в мышцах, тошнотой, учащённым дыханием.
Лактоацидоз, как правило, развивается на фоне нарушения метаболизма молочной кислоты (избыточной выработки или неполной утилизации) или из-за недостаточного кровообращения.
Патологии, которые могут сопровождаться лактоацидозом:
- заболевания сердечно-сосудистой системы,
- наследственные нарушения углеводного обмена,
- снижение артериального давления на фоне кровотечения или травмы (шок),
- сепсис,
- сахарный диабет,
- заболевания печени или почек,
- онкологические заболевания,
- алкогольная интоксикация.
Кратковременное повышение концентрации молочной кислоты, в отличие от лактоацидоза, не всегда связано с заболеваниями. Количество лактата повышается из-за физических нагрузок (особенно при силовых упражнениях и тренировках на выносливость), при дефиците витамина В1, а В 3-м триместре беременности.
Заказать анализ
Подготовка к исследованию
- Кровь следует сдавать натощак, с 8 до 11 часов утра. В течение дня показатели крови могут существенно меняться, результат утреннего анализа — самый достоверный.
- За 24 часа до теста следует исключить алкоголь и воздержаться от интенсивных физических нагрузок.
- За 8 часов до взятия крови не следует есть, а также пить соки, молоко или другие напитки. Можно пить негазированную воду. Накануне исследования лучше поужинать лёгкой, нежирной пищей.
- За 1–2 часа до анализа желательно не курить, избегать стресса и физического напряжения (бег, быстрый подъём по лестнице).
- За 15 минут до взятия крови желательно немного отдохнуть: посидеть в лабораторном отделении, отдышаться, успокоиться.
Правила взятия крови у детей:
- младенцы до 1 года
- дети до 7 лет
Для контроля показателей в динамике следует сдавать анализ в одинаковых условиях: в той же лаборатории, в то же время суток. Женщинам стоит учесть фазу менструального цикла.
Лекарства и медицинские процедуры могут повлиять на результат анализа.
Не следует сдавать кровь сразу после физиотерапевтических процедур, инструментального обследования, рентгенологического или ультразвукового исследования, массажа.
Лучше всего выполнять исследование крови до начала приёма лекарственных препаратов или через 10–14 дней после их отмены. О принимаемых лекарствах следует предупредить медсестру, а Врача, который выполняет диагностику или назначает лечение.
Исследования для оценки эффективности лечения, как правило, проводят через 1–2 недели после последнего приёма препарата.
Противопоказания и ограничения
Абсолютных противопоказаний нет.
Интерпретация результата
Результаты одного исследования не могут служить достаточным основанием для постановки диагноза или назначения лечения. Решение об этом должен принимать врач на основании всех имеющихся у него данных.
Почему вырабатывается молочная кислота
Анаэробный гликолиз. Молочная и пировиноградная кислота
а) Анаэробные процессы высвобождения энергии. Анаэробный гликолиз. Иногда в случае отсутствия или недостаточного количества кислорода окислительное фосфорилирование становится невозможным. Но даже при таких условиях небольшое количество энергии может быть доставлено клеткам путем гликолитического расщепления углеводов, поскольку для химической реакции расщепления глюкозы до пировиноградной кислоты кислорода не требуется.
Это чрезвычайно неэкономичный путь метаболизма глюкозы, т.к. только 24000 калорий энергии, выделяемой при расщеплении каждой молекулы глюкозы, используется для образования АТФ, что составляет чуть больше 3% общего количества выделившейся энергии. Тем не менее, такой путь метаболизма, названный анаэробным энергообеспечением, в ситуации, когда кислород недоступен, доставляет энергию в течение нескольких минут, что может оказаться спасительным для клеток.
б) Образование молочной кислоты во время анаэробного гликолиза способствует выделению дополнительного количества энергии сверх анаэробного энергообеспечения. Согласно закону действующих масс, если количество образующихся конечных продуктов реакции приближается к средним значениям, обеспечиваемым реакцией, скорость реакций снижается практически до нуля. Конечными продуктами реакции гликолиза являются (для облегчения понимания просим вас изучить рисунок ниже):
(1) пировиноградная кислота;
(2) атомы водорода, присоединяющиеся к НАД+, образуя НАД-Н и Н+.
Последовательность химических реакций, ответственных за гликолиз
Образование обоих или одного из них останавливает процессы гликолиза и препятствует дальнейшему образованию АТФ. Если количество образовавшихся конечных продуктов реакции велико, они взаимодействуют друг с другом, образуя молочную кислоту в соответствии со следующей схемой реакции:
Таким образом, в анаэробных условиях большое количество пировиноградной кислоты превращается в молочную кислоту, которая легко диффундирует во внеклеточное пространство и даже внутрь некоторых менее активных клеток. Следовательно, молочная кислота представляет собой разновидность «водосточного колодца», в котором исчезают конечные продукты гликолиза, что позволяет гликолизу осуществляться дольше, чем это могло быть при отсутствии молочной кислоты.
Без этого превращения пировиноградной кислоты гликолиз мог бы осуществляться лишь в течение нескольких секунд. Вместо этого гликолиз продолжается в течение нескольких минут, снабжая организм значительным дополнительным количеством АТФ даже при отсутствии кислорода.
в) Обратное превращение молочной кислоты в пировиноградную, когда кислород становится доступным. Если кислород вновь становится доступным после периода анаэробного метаболизма, молочная кислота быстро превращается в пировиноградную кислоту, НАД-Н и Н+. Большие количества этих веществ немедленно окисляются, образуя значительное количество АТФ. Избыток АТФ может явиться причиной того, что более 75% пировиноградной кислоты вновь превращается в глюкозу.
Таким образом, большое количество молочной кислоты, которое образуется во время анаэробного гликолиза, не теряется организмом, т.к. если кислород вновь становится доступным, молочная кислота может подвергнуться обратному превращению в глюкозу или напрямую использоваться для получения энергии. Большая часть этих превращений осуществляется в печени, но в небольших количествах может происходить и в других тканях.
г) Использование сердцем молочной кислоты для получения энергии. Сердечная мышца обладает способностью превращать молочную кислоту в пировиноградную и затем использовать последнюю для получения энергии. В большинстве случаев это происходит при больших физических нагрузках, когда в кровь поступают значительное количество молочной кислоты из скелетных мышц и суммарно дает существенное количество энергии сердечной мышце.
Видео этапы, реакции гликолиза
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.
Молочная кислота склонна к полимеризации , особенно в концентрированных растворах и в присутствии минеральных кислот , при этом образуются циклический димер (лактид) и линейные полимеры (лактоиллактаты). При разбавлении полимеры гидролизуются 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 человека и животных в мышцах (особенно при их интенсивной работе) L-лактат является конечным продуктом гликолиза при восстановлении пирувата в анаэробных условиях, в реакции, катализируемой ферментом лактатдегидрогеназой (КФ 1.1.1.27). Накопление лактата в мышцах существенно влияет на их функционирование – снижается сократительная способность белков , уменьшается каталитическая активность ферментов , нарушается управление процессами сокращения и расслабления. С током крови L-лактат транспортируется в печень , где превращается в глюкозу , которая вновь поступает в кровоток (цикл Кори). Патологическое накопление молочной кислоты в тканях животных и человека (например, при ишемии миокарда ) способствует 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
