Процесс образования лактата: как он происходит

Лактат образуется в результате анаэробного гликолиза, когда глюкоза расщепляется на пируват, а затем преобразуется в лактат. Этот процесс происходит в мышцах и других тканях, когда кислорода недостаточно, например, при интенсивной физической активности. В нормальных условиях пируват подлежит окислению в цикле Кребса, но при нехватке кислорода эта реакция не может происходить, и пируват преобразуется в лактат с помощью фермента лактатдегидрогеназы.

Образованный лактат может накапливаться в мышцах и крови, что связано с ощущением усталости и снижением работоспособности. Однако лактат не является лишь «побочным продуктом» метаболизма; он также служит источником энергии и может быть переработан в печени обратно в глюкозу через процесс под названием глюконеогенез.

Как образуется лактат

Лактат представляет собой результат клеточного метаболизма, являясь производной молочной кислоты. Он может присутствовать в клетках как в форме молочной кислоты, так и в форме ее солей.

Русские синонимы

Молочная кислота, её соли.

Синонимы английские

Лактат, молочная кислота.

Способ проведения исследования

Кинетический колориметрический метод.

Измерительные единицы

Ммоль/л (миллимоль в 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.

Основные сведения о проведённом 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.

Обычно уровень лактатов в крови составляет минимальные значения. Однако в мышцах, эритроцитах, мозговых клетках и других тканях этот уровень возрастает при кислородном дефиците в клетках или при сбоях в основном механизме выработки энергии в клетках.

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.

Факторы, способствующие росту концентрации лактатов, делятся на две категории в зависимости от механизма, приводящего к лактацидозу.

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 типа Б не обусловлен уровнем кислорода в тканях, а наоборот, возникает из-за увеличенной необходимости в кислороде, вызванной нарушениями метаболизма. Примеры лактацидоза типа Б:

• 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.

В каких случаях 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?

Нормальные показатели: 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.

Ключевые комментарии

• Уровень лактатов может повышаться при дефиците витамина В1.

Также рекомендуется

• Мочевина в сыворотке
• Креатинин в сыворотке

Кто ответственен за назначение исследования?

Хирург, реаниматолог, инфекционист, терапевт.

Молочная кислота



Области изучения: Органические вещества Альтернативные названия: 2-гидроксипропановая кислота, α-оксипропионовая кислота Химическая формула: C₃H₆O₃ Молярная масса: 90,08 г/моль Температура плавления: 18 °C Температура кипения: 122 °C Форма состояния: Твёрдая Плотность при нормальных условиях: 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 представляет собой прозрачное кристаллическое соединение, которое может смешиваться с водой, этанолом и диэтиловым эфиром в любых соотношениях, однако не растворяется в бензоле и хлороформе. Это соединение обладает высокой гигроскопичностью.

Константа диссоциации кислоты (pKa) составляет 3,73.

Молочная кислота характеризуется свойствами как карбоновых кислот, так и спиртов. Она реагирует с образованием солей, галогенангидридов, амидов, а также сложных эфиров двух видов [в результате взаимодействия карбоксильной (–COOH) или спиртовой (–OH) группы], простых эфиров и других соединений.

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.

В результате окисления молочной кислоты с помощью азотной кислоты или кислорода из воздуха, при наличии меди или железа, формируются муравьиная кислота, уксусная кислота, щавелевая кислота, ацетальдегид, углекислый газ и пировиноградная кислота. Восстановление молочной кислоты иодоводородом приводит к образованию пропионовой кислоты, тогда как восстановление с рениевой чернью приводит к получению пропиленгликоля.

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 производственной сфере молочную кислоту извлекают посредством молочнокислого брожения тростникового сахара, свекловичной мелассы, патоки, мальтозы и других углеводов. В зависимости от используемых микроорганизмов может получаться 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

В мышцах как человек, так и животные образуют L-лактат, который является конечным продуктом гликолиза во время интенсивной физической активности, когда пируват восстанавливается в анаэробных условиях. Этот процесс катализируется ферментом лактатдегидрогеназой (КФ 1.1.1.27). Накопление лактата в мышечной ткани значительно влияет на их работу: снижается способность белков к сокращению, уменьшается активность ферментов, нарушается регулирование процессов сокращения и расслабления. С помощью кровотока L-лактат транспортируется в печень, где преобразуется в глюкозу, которая затем возвращается в кровеносную систему (цикл Кори). Патологическое накопление молочной кислоты в тканях организма, 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 применяется в пищевой индустрии в качестве средства для регулирования кислотности, консерванта и антиоксиданта (пищевая добавка Е 270). В медицинских целях она используется как антисептик и включается в состав кератолитических продуктов. Кроме того, молочная кислота является важным компонентом в производстве биоразлагаемого полимера полилактида, а также находит применение в фармацевтике, кожевенном и текстильном производстве, при обработке металлов и в косметической отрасли.

Содержание молочной кислоты в продуктах питания

Все о молочной кислоте




Молочная кислота (лактат) – это химическое соединение, возникающее в процессе распада глюкозы и её производных. Она играет важную роль в различных биохимических процессах в организме. На вид молочная кислота представляет собой прозрачную или слегка желтоватую сиропообразную жидкость, обладающую слабым запахом и характерным кислым вкусом. Лактат хорошо растворяется в воде, спирте и глицерине.

Первое упоминание о ней сделал шведский химик-фармацевт Карл Вильгельм Шееле (1780 год). Основная сфера применения данного химического реактива – пищевая промышленность (пищевая добавка Е270, а ее соли – Е271-279).

Воздействие на организм

Молочная кислота представляет собой естественное биологическое соединение, играющее важную роль в процессах метаболизма – металобите.

Долгое время ученые считали, что молочная кислота была причиной вялости, усталости, судорог, онемения конечностей и мышечной боли. Но позже такое мнение было опровергнуто с точностью наоборот. Исследователи многих стран доказали, что молочная кислота вырабатывает энергию при физических нагрузках. Данный химический реактив способствует усваиванию углеводов, обеспечивает «топливом» многие ткани и органы, включая печень.

Следует понимать, что молочная кислота: — способствует уменьшению стресса в условиях повышенной возбудимости организма; — безопасна для здоровья; — не провоцирует судороги; — синтезируется в организме в процессе расщепления углеводов; — образуется в мышечных тканях при достаточном поступлении кислорода; — различные ткани, особенно скелетные мышцы, постоянно производят и используют ее; — сердце применяет лактат в качестве основного источника энергии; — это «быстрое топливо», которое повышает работоспособность при интенсивных физических нагрузках.

Молочная кислота в косметологии

Этот популярный химический реактив стал применяться в косметологии и дерматологии лишь в 60-70-е годы прошлого столетия. Польза молочной кислоты для организма колоссальна, особенно для кожи, ведь она входит в состав натурального увлажняющего фактора (NMF), являясь родственным компонентом нашему организму, поэтому ее поступление в наш организм в умеренных количествах очень важно.



Среди всех кислот, содержащихся в фруктах, эта кислота обладает наибольшей ценностью благодаря своим исключительным свойствам и эффекту в косметологии: — увлажнение; — осветление; — эксфолиация; — освежающий эффект; — smoothing мелких морщин; — очищение от акне и прыщей; — нормализация кислотно-щелочного баланса кожи – рН; — устранение запаха пота.

Молочная кислота способна решить многие косметические проблемы при правильном ее применении.

Молочная кислота в кулинарии

Молочная кислота является природным веществом, используемым в большинстве секторов пищевой индустрии, включая переработку молока, производство масел и жиров, консервацию, переработку мяса и рыбные продукты.



Основная сфера применения – производство кисломолочных продуктов. Ее получают путем сбраживания сахарных отходов молочного производства молочнокислыми бактериями. Применяется при производстве:- безалкогольных напитков;- детского питания;- кормов для животных;- майонеза;- соусов;- приправ;- кондитерских изделий; — молочных продуктов.

Техника безопасности при работе с молочной кислотой

Хотя лактоза считается безопасным веществом, важно помнить, что она является кислотой. Поэтому при обращении с любыми кислотами следует соблюдать меры предосторожности. Для предотвращения попадания концентрированной молочной кислоты в глаза рекомендуется носить специальные защитные очки, а руки защищать нитриловыми или смотовыми перчатками. Все работы желательно выполнять с использованием лабораторной стеклянной посуды, поскольку посуда из других материалов может реагировать с кислотой.

Химический реактив Е-270 следует хранить исключительно в специальной таре, которая исключает возможность попадания прямых солнечных лучей, а температура в помещении не должна превышать 20 °С.

Качественную молочную кислоту купить можно выгодно!

В ассортименте химических реактивов есть широкий спектр товаров для лабораторий и медицинских организаций. Тем не менее, уровень цен и качества может существенно варьироваться. Компания “Prime Chemicals Group” гарантирует своим клиентам высококачественную продукцию по наиболее конкурентоспособным ценам.

Именно в нашем магазине химических реактивов Москва розница вы сможете найти нужный вам товар и приобрести его как в розницу, так и оптом. Вся продукция в магазине, начиная от лабораторного оборудования и приборов , заканчивая лабораторным стеклом , прошла контроль качества и отвечает всем стандартам ГОСТ. Практические все виды кислот, в том числе и молочную кислоту купить можно быстро, просто и недорого!

Группа «Прайм Кемикасл» предоставляет услуги, ориентированные на ваши нужды!