《乳酸内幕:澄清常见误解》

尽管研究可以追溯到30年前，健身医生和普通大众对乳酸仍存在一些误解(1)。常见的误解包括:乳酸被认为是运动中疲劳的主要原因，以及运动后12- 72小时迟发性肌肉酸痛(DOMS)的原因。此外，它还被错误地认为是代谢的废物，如果允许它在肌肉细胞内积累，将损害运动成绩。

相反，我们逐渐认识到乳酸(乳酸)是敌是友，实际上它是我们有氧和无氧路径的一种可行的能量储备(2，3).确实，在剧烈运动中，这种产品的积累会改变肌肉pH值，阻碍肌肉收缩，同时激活疼痛感受器(即急性肌肉疼痛)，但是这个问题通常在一次运动停止后的30到60分钟内就会自行解决。在随后的几个小时到几天中，迟发性肌肉酸痛与这种代谢副产品无关，但被认为是由于过度负荷或偏心性肌肉活动引起的肌肉纤维内的微损伤。

As we can see, there is much to be shared and learned about this compound, but before we dive into this topic in more detail, let’s first resolve another source of confusion – that being the difference between the terms ‘lactic acid’ and ‘lactate.’ Although lactic acid is produced as a by-product of glucose or glycogen metabolism (glycolysis) when the demands for energy exceed the availability of oxygen, it is a weak acid implying that it easily dissociates in water, the primary component of the muscle sarcoplasm where glycolysis takes place. The products of this dissociation are the formation of a lactate ion (negatively charged) and a hydrogen ion (positively charged). So technically, although lactic acid is generally considered everyday vernacular, we are actually referring to the presence of lactate (L^-)和氢(H⁺)在人体内。实际上就是这些H⁺而不是降低组织pH值干扰肌肉运动的乳酸。任何组织(如细胞、血液)的pH值降低称为酸中毒。

能源通道

如图1-1所示，主体包含两个基本能源系统；有氧途径是在氧气存在时起作用的，而无氧途径是在没有氧气时起作用的。厌氧途径进一步分为两个系统;更直接的磷酸系统和糖酵解系统(也称为快速糖酵解或乳酸系统)是本文感兴趣的主题。

图1-1:生物能量途径概述

重要的是要认识到这些系统不是相互独立的，而是以图1-2所示的更互补的方式工作。想想灯开关上调光器的作用。随着运动强度的提高，我们越来越依赖于我们的厌氧系统，原因包括(3):

• 更快速产生ATP的能力
• ATP分子的快速利用增加了H⁺这抑制了肉碱棕榈酰基转移酶I (CPT1)或肉碱酰基转移酶的作用，肉碱酰基转移酶是将脂肪运输到线粒体进行有氧呼吸所必需的。
• 随着运动强度的增加，碳水化合物的使用也会增加一种叫做丙二酰辅酶a的化合物的水平，这种化合物也会抑制CPT1的作用。

图1-2:有氧和无氧途径的相对贡献

糖酵解，快速糖酵解或乳酸系统

根据定义,糖酵解表示将葡萄糖或肌糖原分解为两个丙酮酸酯的代谢途径(3)。虽然丙酮酸酯在技术上被认为是糖酵解的最终产物，但实际上它会遭遇两种一般命运:

• 在没有足够氧气的情况下，它会转化为乳酸盐。
• 它被运送到线粒体(有氧燃料工厂)进行有氧呼吸。

然而，重要的是要记住，丙酮酸的命运不遵循全无或没有任何原理（即，两者都根据氧气的可用性同时发生）。进入有氧呼吸的线粒体的丙酮酸的量取决于有氧途径的能力（即，氧气的可用性，线粒体的尺寸和数量）。不能通过线粒体的过量的丙酮酸转化为乳酸，然后将其解离L^-和H⁺．用一个类比可以帮助说明这一点:

• 想象一下四车道高速公路，事故发生在北车道上。由于现在通过这段高速公路的车辆越来越少，我们基本上造成了一个积压，减慢了所有的交通。同样的，如果丙酮酸积累不清，也会产生积压，减缓糖酵解过程。

如图1-3所示的高级总结，糖酵解是包含中间体化合物的10个反应序列，最终产生两种丙酮酸结构并在此过程中产生ATP。在糖酵解,H⁺从10个步骤中产生的一些中间产物中除去离子，也在利用ATP的过程中产生离子。在稳态(有氧)运动下，H⁺离子被传递到线粒体产生ATP，但在非稳态(厌氧)运动中，这些H⁺离子开始积累，因为它们都不能被清除到线粒体(由于有限的氧气可用性)。这会导致酸中毒(降低组织pH值)，也会减缓糖酵解。

图1-3：糖酵解的一般概述

那么人体是如何解决丙酮酸和H积累的问题的呢⁺离子?因为这些化合物不能直接从细胞中去除，所以身体将多余的丙酮酸与这些H结合⁺形成乳酸(L^-和H⁺)，可以从细胞中取出，放入血液中。换句话说，这些化合物的形成使肌肉能够比平时持续工作更长的时间。虽然肌肉暂时缓解了这个问题，但现在是血液遗传了这个问题。现在你可以理解为什么乳酸盐的产生实际上是“友”而不是“敌”了——它让肌肉工作的时间更长。但是像肌肉一样，H的积累⁺任何介质中的离子都会产生酸中毒，这在某些时候会成为一个问题(3)。

另一个需要考虑的重要事实是糖酵解是一组可逆的反应，如图1-3所示，这意味着尽管葡萄糖或糖原可以被分解产生丙酮酸和ATP(例如，在运动中)，丙酮酸分子可以反向通过这一途径产生葡萄糖(例如，恢复)，但这需要在恢复过程中通过代谢脂肪等其他燃料来提供ATP。同样，乳酸也可以转化回丙酮酸。从本质上讲，乳酸可以转化为丙酮酸，丙酮酸又可以转化为葡萄糖，这有助于证明乳酸是一种可行的燃料，而不是废物。这一可逆过程在能量生产、碳水化合物保存和补充方面起着重要作用。

乳酸的产生和清除

人体不断生产l^-和H⁺考虑到某些细胞(如红细胞)缺乏线粒体，因此只能通过厌氧途径(如糖酵解)产生能量。此外，我们的生活是由一系列连续的停止和开始(例如，上三层楼梯，突然不得不在公园追赶你的孩子)，在那里我们不断调用我们的厌氧能源系统提供不能完全提供有氧能量的即时能量。这就导致了L的连续存在^-和H⁺在血液中，如果留下无人看管会变得灾难性，因为血液酸中毒可能会损害或损伤蛋白质结构，如红色和白细胞，酶和激素。幸运的是，我们的血液具有耐受这些化合物的积累的能力，因为它含有各种缓冲剂，始终保持相对稳定和接近中性血液pH值。

虽然血液中存在各种各样的缓冲液，但每一种缓冲液都有独特的功能，那就是碳酸氢钠(NaHCO)_3.)，通常被称为小苏打，是我们主要的氢缓冲剂。如图1-4所示，我们血液中的钠或钾与乳酸结合形成乳酸钠或乳酸钾，有几种选择:

• 从血液中分离到不同的细胞，再转化为丙酮酸以产生能量或葡萄糖(途径称为乳酸穿梭)(2)
• 进入肝脏后，产生的葡萄糖会被重新释放回血液循环(称为Cori循环)——只有肝细胞才能释放葡萄糖回血液中，而这是肌肉细胞无法实现的功能(3)。

然而，还需要注意的是，有些乳酸甚至可能从未离开细胞，而在一开始就进入血液，特别是当细胞内的肌糖原水平下降时。这种乳酸实际上可以被直接运送到细胞的线粒体中，在那里它被用作燃料(途径称为细胞内穿梭)。

图1-4:用碳酸氢钠缓冲乳酸和氢

剩下的碳酸氢盐与H结合⁺生成碳酸(H₂有限公司_3.），一种弱酸，然后解离水和二氧化碳。虽然我们没有真正需要从身体中除去这种代谢水，但身体不需要的任何过量的二氧化碳都可以通过肺部排出。

在休息时，或在较低或较稳定的运动强度中，我们会在乳酸生成、进入血液的清除和可用缓冲液的数量之间保持平衡，但在较高的运动强度下，这可能会成为一个问题。让我们用放在冰箱里的小苏打做个类比来解释这一点。许多人用这种化合物来缓冲气味。现在想象一下，在架子上放一碗小苏打，每当冰箱有异味时，你就会去除一汤匙小苏打粉。最终，你可能用完了，需要补充化合物。同样，当我们使用这种缓冲液时，我们需要不断地补充它(结合钠、水和二氧化碳——都存在于血液中)，只要我们能以相同的速度补充，或者比我们的利用速度更快，我们就能维持L^-和H⁺肌肉的清理和工作的强度。然而，在任何时候，如果我们超过了补充这种缓冲液的能力，血液就会阻止更多的L-和H+从我们的细胞溢出，迫使它们在细胞内积累，从而损害糖酵解。H的积累⁺细胞中的离子会改变肌肉pH并妨碍肌肉收缩，同时激活疼痛受体。所经历的症状包括肌肉内的温和燃烧或刺痛感，与逐渐保持肌肉作用的逐渐加剧。这通常被从业人员和公众称为乳酸阈值（LT），我们将很快讨论。此时，您需要的只是时间恢复缓冲区，这样您就可以继续溢出l^-和H⁺走出牢房，或者减少你的锻炼强度。无论你认为自己有多坚强的精神，以下就是生理学胜过心理学的地方。从本质上说，这一途径不一定受到肌肉的限制，但可能更多地受到血液能够或不能处理的限制。

现在想想你的回路——你相信通过不断旋转的肌肉群，而没有适当的恢复，你能让自己保持运动强度吗?其实你不是，因为所有的L^-和H⁺在不同的肌肉中产生的物质最终会溢出到血液(全身)，一旦我们达到了能力，你将需要恢复或放慢速度。这就是我们从运动强度到运动强度的转变——两个完全不同的训练参数。bob官方app

• 运动强度强调过载以更大，更强大，更快;代表每单位时间花费更多的卡路里;鉴于其包含适当的回收率，可确保更好的形式，并且可以客观地测量（例如，瓦数，40-SEC Sprint Time，1 RM）。
• 努力锻炼强调工作量，而不强调适当的恢复;并不一定燃烧更多的卡路里每单位时间，尽管工作量增加(即，在较低的强度);通常与更大的可能性不好的技术，更高的受伤风险和较差的经验;而且通常只被主观地衡量(例如，感觉消耗的等级)。

乳酸阈值（LT）和血液乳酸积累的发作（OBLA）

让我们来解释一下这两个术语，因为它们的科学定义和它们在健身和性能中的常用用法之间存在混淆。我们将总是有少量的血乳酸给予我们之前讨论过的-红细胞缺乏线粒体，因此只能在无氧状态下产生能量。然而，在运动中，H略有但可控的增加⁺血液中的离子水平反映了H⁺从细胞溢出和从血液中缓冲去除，这说明了血乳酸浓度高于静息浓度的首次积累(见图1-5)。这被科学地定义为l行为阈值(LT)，但经常被从业者和公众所误解。从技术上讲，这一点代表了碳水化合物现在成为身体主要燃料的强度，或者身体开始失去有氧效率(即燃烧脂肪作为主要燃料的能力)，开始更多地依赖厌氧系统来帮助产生能量。

运动强度的进一步增加继续提高L^-水平(和H⁺离子)，表明乳酸溢出和从血液中清除之间有更大的中断。这最终导致血乳酸不成比例的增加和随后由于H水平升高的酸中毒⁺．这一点被称为血液乳酸积聚（斜）的发作，也就是在这个点上，进行高强度运动的能力不能持续很长时间(6)。

从生理学上讲，这一标志表明身体无法处理或控制L-和H+离子进入血液的速度，身体处理H+离子的能力变得不堪承受。实际上，这是运动员和教练感兴趣的强度标志，因为直接低于这一水平的强度代表了最高的可持续的运动强度。然而，从业者和运动员经常将这一点称为LT，这在技术上是不正确的。为了避免混淆，下面的术语通气阈值通常分别用1 (VT1)和通气阈值2 (VT2)来表示LT和OBLA。

图1-5:乳酸积累标志物- LT和OBLA

从性能角度来看，实施促进VT1和VT2的策略将提高燃料利用效率和整体运动性能。虽然有氧训练为VT1培训提供了基础bob官方app，但应强调厌氧训练（间隔）促进vt2，它适应：

• 溢出L^-和H⁺更快地从肌肉细胞进入血液。
• 更有效地从血液中去除这些化合物。
• 更快地再生乳酸缓冲液。
• 略微增加血液中的缓冲液总量。

然而，主要通过有氧训练来扩大你的血容量也是增加血液中乳酸缓冲液总量的有效方法。bob官方app有氧训练可以使血bob官方app容量扩大12- 20%，以容纳更多的红细胞，但同样的扩张也允许在血液中储存更多、持续的缓冲液，而不会提高血液的ph值_3.）是培养血液pH的碱，这通常不能超过7.45（参见图1-4）。

个人也可以通过营养干预暂时(持续几个小时)增加血液中的缓冲水平(7,8):bob官方体育下载

• 在运动前60-120分钟，建议每公斤体重摄入0.2 - 0.4克碳酸氢钠(小苏打)和一升液体(33.8盎司)，可以改善身体状况性能减少代谢性酸中毒限制了高强度运动的表现。由于这种饮料有一种苦味和不愉快的味道，人们可能需要添加香料，使饮料更可口。
• 然而，与摄入碳酸氢钠相关的副作用包括胃肠道不适(例如，恶心，腹泻，胃酸)应该被考虑。

性别差异

近年来，研究人员研究了男性和女性之间的生物能量(能量)途径差异(3)。考虑到女性通常比男性的II型纤维浓度略低(更负责无氧呼吸的纤维)和更小的血容量(因此乳酸缓冲液更少)，一般认为女性进行无氧运动的能力低于男性。对雌激素的作用和厌氧途径的研究进一步支持了这些假设，其中雌激素被认为:

• 降低糖酵解的速率，糖酵解的速率会降低ATP的利用率。
• 降低糖酵解酶的活性水平，从而减缓糖酵解。
• 降低乳酸脱氢酶(LDH)的活性水平，这种酶有助于丙酮酸转化为乳酸，从而减缓乳酸从肌肉的清除。
• 降低糖原负荷能力，从而减少储存在肌肉内的可用糖原

统称，这些因素会减少女性厌氧途径的整体疗效和效率，这些态度在编程时享受考虑因素。尽管存在明确的指导方针，但整个外带的是工作间隔可能需要在妇女持续时间内更短，因为它们可以快速生产和清除乳酸，再加上较少量的可用缓冲器与男性，但可以利用较短的恢复间隔(e.g., 1-to-2 work-to-recovery ratios or shorter) as they don’t need to regenerate as much buffer. Additionally, work intervals for women should be somewhat less challenging than for men if attempting to match work-interval time frames with men.

闭幕词

作为从业者，理解驱动肌肉运动的生理系统是我们的专业责任，这样我们不仅可以安全有效地编程，而且还可以为我们的客户和公众提供可信和准确的信息，以推动我们的行业向前发展。作为一个可信的资源，你也增强了你的品牌的公平，所以，现在你扩展了你的工具箱与乳酸(乳酸)的底部，帮助我们共同揭穿许多误解和神话围绕这种化合物。

参考文献

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