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):
МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА
(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.
КАК ВЫВЕСТИ МОЛОЧНУЮ КИСЛОТУ ИЗ МЫШЦ
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
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Источник: meduniver.com
Откуда берется молочная кислота в мышцах
клиника для взрослых и детей
CALL-CENTER
- В корзине пусто!
- Анализы
- Молочная кислота (Lactic Acid)
Молочная кислота (Lactic Acid)
При достижении так называемого «лактатного порога», когда внутренние органы не успевают справляться с объемами молочной кислоты, лактат начинает накапливаться в организме (гиперлактатацидемия). Это состояние может перерасти в лактацидоз (закисление), который организм успешно нейтрализует. Но в самых тяжелых случаях происходит нарушение кислотно-щелочного баланса, что проявляется негативной симптоматикой (слабость, учащение дыхания, тошнота, рвота, потливость).
Лактацидоз подразделяется на 2 типа:
Тип А – развивается на фоне замедления кровообращения и недостаточного снабжения клеток тканей кислородом. Лактацидоз А-типа сопровождает следующие заболевания:
сепсис(общее заражение организма патогенными микроорганизмами);
шок в результате кровотечения или травмы;
Тип Б – возникает при нарушении метаболизма молочной кислоты. Примеры лактацидоза Б-типа:
онкологические процессы (лейкемия, лимфома);
тяжелое отравление алкоголем, салицилатами, цианидом, метанолом и пр.
Также выброс молочной кислоты может дать чрезмерная физическая нагрузка.
Под воздействием накопленного лактата рН крови изменяется в кислую сторону, что является опасным для здоровья и требует эффективного лечения.
Подготовка к исследованию
Не принимать пищу в течение 12 часов перед исследованием.
Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение за 30 минут до исследования.
Показания к исследованию
Диагностика патологий кровообращения, в результате которых возникает тканевая гипоксия (недостаточное потребление тканями кислорода);
Оценка степени ацидоза и назначение реанимационных мероприятий;
Выявление заболеваний сердечно-сосудистой системы;
Подозрение на инсулинонезависимый сахарный диабет;
Определение причины лактацидоза;
Оценка кислотно-щелочного статуса организма и рН крови;
Диагностика асфиксии (резкое кислородное голодание) и энзимопатии (нарушение активности ферментов) у новорожденных;
Патологические изменения в мышцах и тканях;
Дифференциальная диагностика миопатий (наследственное заболевание мышц).
Интерпретация
Референсные значения: 0,5 — 2,2 ммоль/л.
Клиническое значение имеет лишь повышение концентрации лактата в крови.
Повышение значений (лактацидоз)
Патологии сердечно-сосудистой системы: сердечная недостаточность, кардиогенный шок (острая недостаточность левого желудочка), синдром Рейно (тяжелое сосудистое заболевание, спазм мелких кровеносных сосудов);
Нарушения кровотока и заболевания кровеносной системы;
Инсулинонезависимый сахарный диабет;
Повышенная физическая нагрузка (как правило, у профессиональных спортсменов);
Тетания (судороги на фоне нарушения кальциевого обмена);
Столбняк(бактериальное заболевание с поражением нервной системы);
Эпилепсия(патология нервной системы, проявляющаяся судорожными припадками с потерей сознания);
Гепатит в острой форме;
Цирроз печени;
Онкологические процессы: лимфома (рак лимфатической системы), лейкемия (рак крови) и т.д.;
Полиомиелит(высокозаразное заболевание нервной системы, спинномозговой паралич);
Тканевая гипоксия (кислородное голодание);
Гипотония (низкое артериальное давление);
Тяжелые кровотечения;
Легочная недостаточность, гипервентиляция (нарушение частоты или глубины дыхания).
Временное повышение концентрации молочной кислоты возможно в результате:
дефицита в организме витамина В1;
длительного регулярного употребления алкоголя;
отравления химическими элементами: этанолом, салицилатами, токсинами, метанолом и т.д.;
дегидратации (обезвоживание организма);
беременности (на 3 триместре уровень молочной кислоты может немного повыситься);
приема медикаментов: препарата натрия, нитропруссида, адреналина, метформина, фруктозы или глюкозы, пропиленгликоля, метилпреднизолона, фенформина и т.д.
Понижение значений
Гиподинамия (ослабление мышечных волокон вследствие малоподвижного образа жизни);
Резкое снижение массы тела на фоне диет, соблюдения постов или наличия заболеваний (булимия, анорексия и т.д.);
Анемия различных видов.
На результаты могут влиять
Прием следующих препаратов может привести к снижению показателя: морфин, метиленовый синий (синтетический краситель, антисептик).
Назначается в комплексе с
Источник: defactum.uz
Вся правда о молочной кислоте
В мышечных болях после интенсивной тренировки, как правило, винят молочную кислоту. Так ли это на самом деле?
Как продвинутым спортсменам, так и новичкам хорошо известно: если слишком усердно тренироваться, или впервые нагрузить непривычные к работе мышцы, на следующий день мышечная боль почти гарантирована. Так, даже у физически развитого, тренированного человека, который впервые сел верхом, на следующее утро «между ног застрянет лошадь». Почему так происходит?
Как правило, в мышечных болях винят молочную кислоту, накопившуюся в процессе интенсивной работы. Это ошибочное мнение можно услышать даже от профессиональных инструкторов. Давайте разбираться.
Что такое молочная кислота
Как не бросить занятия фитнесом
Среднестатистическому посетителю спортивного клуба хватает энтузиазма примерно на полгода. Узнайте, почему ваш годовой абонемент не окупился, в статье о самых распространенных фитнес-ошибках.
Итак, знакомьтесь. Молочная, или α-оксипропионовая, или 2-гидроксипропановая кислота. Ее используют как в химической, так и в пищевой промышленности – в качестве консерванта. Пищевая добавка Е270 – это молочная кислота, а Е271-279 – ее соли, лактаты. Однако молочная кислота – это не только сырье для пищевой и химической промышленности.
Образуется она и в организме человека.
Биохимическая роль
При физических нагрузках организм человека использует для производства энергии углеводы, а точнее – глюкозу. Она расщепляется без участия кислорода, и конечным продуктом ее окисления является ион молочной кислоты – лактат. Дальнейшее окисление лактата не происходит, и если нагрузки интенсивны, весь лактат не успевает выводиться.
Так в крови накапливается молочная кислота, и человек ощущает характерное жжение в мышцах. Однако в мышечных болях на следующий день молочная кислота не виновата. В организме существует отлаженный процесс удаления лактата из мышц в печень для обратного превращения в глюкозу. Он называется циклом Кори, и за его открытие супруги Тереза и Карл Кори в 1947 году получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Именно благодаря этому циклу уже через пару часов после завершения упражнений в мышцах не остается избытка молочной кислоты.
Откуда берется боль
Тогда почему наутро после тренировки болят мышцы? Дело в том, что при интенсивных нагрузках разрушаются так называемые миофибриллы – тоненькие нити, идущие вдоль мышечных волокон. Так в мышцах образуются кусочки погибшей ткани. Иммунная система организма окончательно разрушает их и выводит из организма.
Тем не менее, пока происходит процесс разрушения, в тканях выделяются свободные радикалы, а клетки начинают испытывать недостаток воды. В итоге возбуждаются болевые рецепторы, находящиеся на мембранах клеток, и человек ощущает боль в мышцах.
Как избежать боли
Определяем нагрузку
Городские жители двигаются намного меньше, чем им кажется. Подсчитайте, насколько вы активны, и узнайте, сколько нужно двигаться.
Во-первых, дозируйте нагрузки, увеличивая их постепенно и систематически. Если нагрузка подобрана правильно, боли будет меньше, или их не будет совсем. Обязательно ознакомьтесь с базовыми принципами эффективных тренировок, чтобы избежать не только дискомфорта на следующий день после занятий, но и спортивных травм.
Во-вторых, соблюдайте регулярность тренировок – это поможет мышцам привыкнуть к постоянным нагрузкам. В-третьих, если избежать перетренированности не удалось, уделите время полноценному восстановлению. Ускорить процесс разрушения веществ, вызывающих мышечную боль, помогает здоровый сон, а также продукты, содержащие антиоксиданты.
Самое главное
Молочная кислота ответственна за жжение в мышцах во время тренировок, но не за мышечные боли на следующий день. Замените чрезмерное усердие на занятиях их регулярностью – и вы не только избавитесь от чувства дискомфорта после физических упражнений, но и снизите риск возникновения спортивных травм. Фото: Michael Connell
Источник: www.takzdorovo.ru