Milchsäure

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Was ist Milchsäure?

Milchsäure oder Laktat ist ein Nebenprodukt des anaeroben Milchsäurestoffwechsels. Es ist eine zelltoxische Verbindung, deren Anreicherung im Blut mit dem Auftreten der sogenannten Muskelermüdung korreliert.

Laktat wird bereits ab einer geringen Trainingsintensität produziert; Die roten Blutkörperchen bilden es beispielsweise kontinuierlich, auch bei völliger Ruhe.

Milchsäure und Laktat sind Synonyme?

Milchsäure und Laktat sind nicht genau gleichbedeutend.

Milchsäure ist in der Tat eine schwache Säure mit einer Dissoziationskonstante "pK" von etwa 3, 7; Unter den Bedingungen des Muskel- und Blut-pH-Werts (pH 6, 4 - 7, 4) wird daher mehr als 99% der Milchsäure in Form von Lactationen und H + -Hydrierung dissoziiert, wie in der Abbildung gezeigt:

Laktat ist daher das Ion, das aus der Depronation von Milchsäure selbst stammt. Daher wird Milchsäure bei den physiologischen pH-Werten in Lösung vollständig deprotoniert, wodurch ihr pH-Wert gesenkt wird.

Produktion und Stoffwechsel

Ein normal aktiver erwachsener Mann produziert täglich etwa 120 Gramm Milchsäure. Davon werden 40 g aus Geweben mit ausschließlich anaerobem Stoffwechsel (Netzhaut und rote Blutkörperchen) hergestellt, während der Rest von anderen Geweben (insbesondere Muskeln) auf der Grundlage der tatsächlichen Verfügbarkeit von Sauerstoff hergestellt wird.

Der menschliche Körper verfügt über Abwehrsysteme, die sich vor Milchsäure schützen und diese dank der Aktivität der Leber wieder in Glukose umwandeln können. Das Herz kann stattdessen Milchsäure für Energiezwecke metabolisieren.

Aus diesen Aussagen kann abgeleitet werden, dass Milchsäure, obwohl giftig, kein echtes Abfallprodukt ist. Dank einer ganzen Reihe enzymatischer Prozesse kann diese Substanz tatsächlich zur intrazellulären Glukoseresynthese verwendet werden.

Neueste Studien weisen darauf hin, dass Milchsäure eigentlich nur indirekt an der Erhöhung des Blutsäuregehalts beteiligt ist. Der Hauptverursacher dieses Phänomens ist das Wasserstoffion H +, das bei intensiver körperlicher Belastung aufgrund des Anstiegs der ATP-Hydrolyse in großen Mengen freigesetzt wird. Folglich nehmen die "Reserven" von Bikarbonaten im Blut ab.

H + + HCO ₃ - ↔ H ₂ CO ₃ ↔ CO ₂ + H ₂ O

Der Cori-Zyklus ist der Mechanismus, der für die Umwandlung von Milchsäure in Glucose verantwortlich ist. Er findet in der Leber statt und folgt den in der Abbildung gezeigten Schritten.

Im unterstärkenden Muskel ist die Produktion von Milchsäure besonders in den schnellen oder blassen Fasern massiv, die eine anaerobe glykolytische Kraft haben, die höher ist als die der roten oder resistenten. Es ist kein Zufall, dass besonders brillante Athleten bei anaeroben Milchsäuretests wie Track-Tracking beim Radfahren und 400 bis 1500 Meter bei Leichtathletik über 20% mehr Milchsäure produzieren als ein normaler Mensch.

Rolle im Sport

Bei gleicher Trainingsintensität ist die produzierte Milchsäuremenge umgekehrt proportional zum Trainingsgrad des Probanden. Dies bedeutet, dass ein Athlet und eine sitzende Person, die mit derselben Geschwindigkeit laufen, viel mehr Milchsäure produzieren als die erste und diese schwerer entsorgen.

Bei anstrengender Muskelarbeit, bei der der aerobe Stoffwechsel den steigenden Energiebedarf nicht mehr decken kann, wird ein zusätzlicher Weg zur Produktion von ATP aktiviert, der als anaerober Laktatmechanismus bezeichnet wird. Dieses Phänomen überwindet zwar teilweise den Sauerstoffmangel, erhöht jedoch die Menge der produzierten Milchsäure, was wiederum die Neutralisationskapazität des Körpers übersteigt. Das Ergebnis dieses Prozesses ist ein starker Anstieg der im Blut vorhandenen Laktatmenge, der in etwa der anaeroben Schwellenfrequenz des Patienten entspricht.

Die Blutlaktatkonzentration im Blut beträgt in Ruhe normalerweise 1-2 mmol / l, kann aber bei intensiver körperlicher Anstrengung 20 mmol / l erreichen und überschreiten. Die anaerobe Schwelle, gemessen an der Hämatokonzentration von Milchsäure, wird so eingestellt, dass sie mit dem Herzfrequenzwert übereinstimmt, so dass im Verlauf eines inkrementellen Trainings die Konzentration von 4 mmol / l erreicht wird.

Milchsäure beginnt sich in den Muskeln und im Blut anzusammeln, wenn die Syntheserate die Entsorgungsgeschwindigkeit überschreitet. In etwa tritt dieser Zustand auf, wenn während einer intensiven körperlichen Betätigung die Herzfrequenz 80% (für ungeübte Personen) und 90% (für am besten trainierte Personen) der maximalen Herzfrequenz überschreitet.

Erhöhen Sie die Toleranz gegenüber Milchsäure

Sportler in anaeroben Laktatdisziplinen (Kraftaufwand zwischen 30 und 200 Sekunden) sind gezwungen, unter Bedingungen maximaler Produktion und Akkumulation von Laktat zu konkurrieren. Ihre Leistung korreliert daher mit der Effizienz des anaeroben Laktatstoffwechsels und der Entsorgungssysteme in Blut, Muskel und Leber.

Ziel des Trainings zur Steigerung dieser Eigenschaften ist es, die Muskeln mit Milchsäure so zu sättigen, dass sie sich an das Arbeiten bei starker Säure gewöhnen. Gleichzeitig verbessert dieser Ansatz die Wirksamkeit von Blutpuffersystemen (Bicarbonat) bei der Neutralisierung der Blutazidose.

Dem Sportler stehen zwei Trainingstechniken zur Verfügung, um die anaerobe Leistung von Milchsäure zu verbessern:

• eine basierend auf kontinuierlicher Anstrengung (20-25 Minuten) mit Herzfrequenzwerten nahe der anaeroben Schwelle (± 2%)
• eine, die auf der Arbeitsmethode in Intervallen basiert: in der Leichtathletik werden 2-6 für 1-4 Serien von 150-400 Metern im Renntempo oder höher wiederholt, mit teilweisen Wiederherstellungen zwischen Wiederholungen (45-90 Sekunden) und vollständigen Wiederherstellungen zwischen den Serien ( 5-10 Minuten).

Die Milchsäure wird innerhalb von 2 bis 3 Stunden entsorgt, und ihre Menge halbiert sich alle 15 bis 30 Minuten, je nach Training und Menge der produzierten Milchsäure.

• Im Gegensatz zu dem, was oft angegeben wird, ist Milchsäure nicht für die Muskelschmerzen verantwortlich, die am Tag nach einem sehr intensiven Training verspürt werden. Dieser Schmerz wird durch Muskelrisse verursacht, die Entzündungsprozesse auslösen. Darüber hinaus kommt es zu einer Zunahme der Blut- und Lymphaktivität, die die Empfindlichkeit in den am stärksten beanspruchten Muskelbereichen erhöht.

Milchsäure ist ein starker Stimulus für die Sekretion von anabolen Hormonen wie GH und Testosteron. Aus diesem Grund maximieren Übungen mit hohen Intensitätsgewichten und nicht zu langen Pausen den Muskelaufbau.

Zusätzlich zum Cori-Zyklus gibt es ein zusätzliches System zur Entsorgung von Milchsäure, das verhindert, dass sich diese im Muskel ansammelt. Es ist die durch Bicarbonat vermittelte hämatische Füllung (siehe: Bicarbonat).

65% der produzierten Milchsäure werden in Wasser in Kohlendioxid, 20% in Glykogen, 10% in Proteinen und 5% in Glucose umgewandelt.

Neugier

Wussten Sie, dass ... Milchsäure in der Lebensmittelindustrie als Säureregulator eingesetzt wird?

Im Mund hat der Lactobacillus acidophilus ( Lactobacillus acidophilus ) unter den verschiedenen vorhandenen Bakterien die höchste kariogene Kraft. Dieses Bakterium ernährt sich von der in den Speiseresten enthaltenen Glukose und bildet Milchsäure als Abfallprodukt. Diese Substanz ist dank ihrer Säure in der Lage, den Zahnschmelz durch Eindellen des Dentins allmählich aufzulösen.