乳酸究竟与运动产生的乳酸有何关系

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摘 要&&由于血乳酸在科学化训练中所发挥的重要作用,以至越来越多的教练员,科研人员开始在训练过程中进行应用,所以血乳酸对有氧、无氧运动的影响意义重大,本文旨在探讨血乳酸对有氧、无氧运动的作用。
关键词& &血乳酸&&有氧运动&&无氧运动
&&一、前言
&&血乳酸是运动训练中研究较早的指标,也是现代运动训练科学化应用最广泛的指标之一。血乳酸都作为制定训练方法,掌握适宜的运动强度,评定运动员身体有氧代谢和无氧代谢的主要指标[1]。
&&二、血乳酸的产生
&&血乳酸是乳酸能系统供能时的代谢尾产物,当人体运动时,体内的糖储备进行分解功能,1mol的糖完全氧化产生38-39molATP,途径是进入三羧酸循环,产物是水和二氧化碳。当供氧不足时,糖代谢进入另一条途径--无氧酵解,在糖酵解的过程中不断产生丙酮酸,丙酮酸主要的代谢途径是进入线粒体进行三羧酸循环中氧化。此外经过乳酸脱氢酶的催化转变成为乳酸,运动时肌细胞内丙酮酸生成增多,根据质量作用定律其中必有一部分丙酮酸生成乳酸。此外,在进行较大强度运动时,糖酵解速度加快,丙酮酸生成速率大大增加,如果丙酮酸的生成速率已超过线粒体的代谢能力,大量丙酮酸必然由乳酸脱氢酶催化转化成为乳酸,这时肌细胞内乳酸生成的速率增加得相当快,而且与运动强度得增大呈正相关。产生副产品乳酸,它可导致肌肉疲劳。1mol的糖无氧酵解产生2-3molATP,只生成有限的ATP。2
&&三、运动与血乳酸
&&运动时血乳酸浓度的变化也是由进入血液循环中的乳酸率及乳酸的廓清率的相对值大小来决定的。运动时骨骼肌糖酵解过程增强,释放入血的乳酸量增多,但在一定范围内血乳酸的廓清速度也加快了,血乳酸的浓度并未见明显变化。
&&休息状态给人连续进行乳酸滴入使血乳酸浓度适度增高,可以发现,当进入血液循环中的乳酸速率增大时,血乳酸的廓清率也按比例增加。所以,在进行长时间耐力运动过程中,血乳酸浓度可能仍然保持在休息水平上,但是实际上血乳酸廓清速已比休息状态快三倍。可以认为肌乳酸生成速率及进入血液中的速率也同时有了相应的增多。只不过由于血乳酸的进入速率与血乳酸的廓清速率的增高处于相对平衡状态,故血乳酸浓度的绝对值不变。只有当进入血液循环的乳酸率增高相对大于血乳酸的廓清率增高时,血乳酸浓度才有可能升高。两种速率之间变化的差数越大,血乳酸浓度升高也越多。3
&&四、血乳酸对无氧运动的影响
&&无氧运动的供能系统其中最重要的有乳酸能系统,乳酸能是指肌糖元或葡萄糖在无氧分解过程中再合成ATP,,也称无氧糖酵解系统,它是机体处于氧供不足时的主要功能系统。人体乳酸能系统功能的最大容量约为962J/kg体重。其能量输出的最大功率为29.3J/kg s。因此,依靠乳酸能系统功能支持的时间约为33s。
&&血乳酸水平是衡量乳酸能系统能力的最常用的指标,专门的“无氧训练”,能提高人体乳酸能系统供能能力。在完成同一定量工作时,有训练者的血乳酸较无训练者低,而在完成短时间的极量运动后,有训练者的血乳酸水平比无训练者高20—30%,这种现象可能与有训练者的肌中糖元含量较高,以及随着训练水平的提高而提高了糖的动用水平有关。4
&&乳酸是一种强酸,它在体内积聚过多时,会使内环境中酸碱的稳态破坏,从而阻碍肌糖元或葡萄糖继续进行无氧代谢。直接影响ATP的再合成,导致肌肉疲劳。
&&举个例子,当两名运动员参加100米比赛,假设两人的成绩相同,赛后查验血乳酸值,发现其中一个运动员比另一个水平低,这说明了什么?说明该队员他的磷酸原系统无氧工作能力强,可以作为评价运动能力高低的指标。
&&那么针对一名运动员怎样评价他的训练效果和运动能力的高低呢?我们先对他进行一次测试,还用100米跑,假设他的100米成绩是12.5秒,训练一段时间,测试100米,成绩仍然是12.5秒,能否说明他的训练不好或运动能力没有提高呢?那么先让我们测试一下他的血乳酸值吧,训练前假设测的值为7mmol,训练后为3mmol,血乳酸值明显降低,说明人体对乳酸消除能力增强,即训练是有效果的,他的无氧工作能力也在增强。
&&五、血乳酸对有氧运动的影响
&&乳酸能系统功能能力的重要意义是在氧供应不足时,仍能快速功能以应付身体的急需。如400米或800米跑等,以最大速度完成的运动中是十分重要的。那么对有氧运动又有何影响?有氧无氧运动都涉及到能量物质糖,在有氧运动中也常常伴随无氧运动,必然会有乳酸的产生,乳酸也会影响人体的有氧运动。
&&举一个常见的运动事例--马拉松比赛,我们只对两名运动员进行检测,假设两名运动员同时出发,同时到达,成绩相同,赛后检测血乳酸值,其中一个值比另一个低,说明什么问题呢?我们知道长距离跑是以有氧代谢为主的运动,乳酸水平的高低正好反映运动员有氧、无氧运动能力,当然也需要限制一定的条件,如果是普通人在跑步,想象一下还没过半程,血乳酸就已经严重堆积(条件是强度和运动员同),无法完成比赛。就两名运动员而言,赛后检测血乳酸值,其中一个值比另一个低说明他的有氧能力比另一个强,整个比赛他较好的动员了脂肪和糖的储备,完成了比赛。
&&六、结论与建议
&&血乳酸在科学化训练中所发挥的重要作用,是评价运动训练效果的理想指标,所以血乳酸对有氧、无氧运动的作用是明显的。当然条件不同,还有很多我们值得考虑的问题,如在减肥过程中,应用血乳酸指标对肥胖患者的运动评定,还有对患有某些身体疾病的人群进行运动时的效果评定等等。
1.田野.运动生理学高级教程.高等教育出版社,-126
2.邓树勋.运动生理学.第一版.高等教育出版社,0
3.许豪文.生物化学概论.高等教育出版社,
4.邓树勋,王健,等.高级运动生理学—理论与应用.高等教育出版社,-255
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& Comsenz Inc.肌肉酸痛话乳酸
  凡是参加过体育运动的人都有经历过肌肉酸痛,或运动疲劳等现象,很多人会把这种酸痛归罪于&乳酸积累&。真的是乳酸在起作用吗?
  乳酸究竟与运动有何关系?
  乳酸是一种有机小分子物质,分子式是C3H6O3。它是一个含有羟基的羧酸,因此是一个&-羟酸(AHA)。在水溶液中它的羧基释放出一个质子,而产生乳酸根离子CH3CHOHCOO&。乳酸有手性,有两个旋光异构体。一个被称为L-(+)-乳酸或(S)-乳酸,另一个被称为D-(-)-乳酸或(R)-乳酸。左旋的乳酸在汗、血、肌肉、肾和胆中出现。混合的乳酸来自酸奶制品、番茄汁、啤酒、鸦片和其它高等植物。1780年,瑞典化学家Carl Wilhelm Scheele首先发现了乳酸。Scheele是在酸奶中发现并分离出乳酸的,因此命名为乳酸(1actic acid)。实际上,乳酸的真正化学名称应该为2一羟基丙酸(2-hydroxypropanoic acid)。1808年,Berzelius发现动物疲劳的肌肉中产生乳酸,并且其浓度与肌肉的活动程度成比例。1907年,弗莱彻和霍普金(Fletcher&Hopkins)报道肌肉疲劳以及缺氧导致乳酸的堆积,并且发现在有氧气存在的情况下堆积的乳酸可以消失,其研究成果为希尔(A.V.Hill)后来的&氧债学说&打下了基础。在此后乳酸在竞技体育中广泛应用,自从20世纪五六十年代血乳酸被应用于体育界以来,血乳酸在阐明和了解训练的原理、制定和修改训练计划、调节和控制运动强度、评定和预测训练水平方面作出巨大贡献,故乳酸有&训练标尺&之美称。目前,随着血乳酸测试方法的不断改进,特别是乳酸分析仪(尤其是便携式乳酸分析仪)的普及,血乳酸在运动中的运用越来越广泛。
  乳酸生成与消除
  人体主要以有氧代谢为主,体内安静不缺氧状态下,机体的乳酸主要来自一些经糖无氧代谢以获得部分或大部分能量的组织和细胞,如皮肤上皮细胞、视网膜、睾丸、肾上腺髓质、成熟红细胞,白细胞等均进行强烈的糖酵解,其中尤以皮肤中的糖酵解速度最快。而成熟红细胞几乎全靠糖酵解获得能量。这些组织、细胞以及上面所提到的骨骼肌内的乳酸,均可迅速进入血液,成为血乳酸,所以,在安静状态下,血乳酸总是保持一定的水平,约1mmol/L左右,在剧烈运动后,血乳酸最大可以达到20mmol/L,甚至更高。主要来自于无氧代谢的肌肉生成。通常安静状态下,骨骼肌中乳酸含量为1~2mmol/Kg肌肉,运动时最大可达到30 mmol/Kg肌肉,运动后肌乳酸和血乳酸变化与时间关系(图1)。
  图1: 运动后肌乳酸与血乳酸浓度随时间变化图
  如果乳酸在激烈运动过程中在肌肉的堆积,确实会形成肌肉pH值的下降,造成肌肉酶活性的降低,进而形成肌肉活动的疲劳现象(急性肌肉酸痛)。因此加快运动后乳酸的清除对于改善运动竞技能力就很有帮助,一直以来,作为有机小分子物质的乳酸,可以顺着浓度梯度,从细胞内扩散至细胞外,但现在研究发现在肌细胞膜含有单羧酸转运蛋白,MCT,MCT1和MCT4主要存在于人类和大鼠骨骼肌,有助于乳酸的跨膜运输。乳酸有三条去路,一是同样进入线粒体进行有氧代谢;二是通过糖异生途径生成葡萄糖,葡萄糖还可以合成糖原;三是进入血液运到肝脏细胞代谢;最后,还有极少量乳酸会随汗液和尿液直接排泄出去。
  通常运动后加快乳酸清除的办法是以慢跑或其它轻松的运动方式 (强度为最大摄氧量的35%至65%左右),进行整理运动,不但可以加速血乳酸送到肝脏储存与氧化的反应,而且还能够增加心脏与工作肌利用乳酸作为燃料的量, 确实提升运动后血乳酸的排除效率。另外,运动后进行按摩或者伸展运动也有助于促进乳酸的转化,但新近的研究并不支持此观点。实践中还有人发现,运动后吸入20分钟左右的高浓度氧也能让人体较快地清除一些代谢堆积产物。
  在运动医学界,如何解决乳酸堆积带来的问题。让身体迅速恢复机能,也成为了关注的焦点。从目前的研究结果来说,主要有两种思路:一是通过增加有氧代谢的能力,直接减少乳酸的产生;二是提升糖酵解系统的功能,让身体更耐受已然生成的乳酸,并加速乳酸的转运和代谢。
  对于很少运动的人,偶尔进行运动时,肌肉内的血液供应不足,就会产生酸性物质乳酸,当乳酸未能及时代谢排出体外或氧化掉,积聚起来就会刺激到肌肉中的神经末梢,导致肌肉酸痛,这往往是急性酸痛。运动后乳酸的清除最多在运动后的1~2小时,但是这种酸痛往往在运动后的1至3天较为明显,称为延迟性肌肉酸痛,主要是因为肌肉局部炎症反应有关,与乳酸的堆积无关。
  参考文献:
  1.杨锡让编写 人体运动科学经典研究方法的发展与应用 中国体育报业总社
  2.http://songshuhui.net/archives/66032/
  3.运动生物化学 人民体育出版社
  4.张宗国 极量强度运动后血乳酸产生机制的质疑与新认识&&以100m 跑为例 山东体育学院学报 )
受益匪浅 14
一无所获 1
肌肉生理学:肌肉的构成
人体的肌按结构和功能的不同可分为平滑
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运动后应该如何快速消除乳酸
健康咨询描述:
今天运动时发现昨天产生的乳酸还堆积着,怕今天运动产生的乳酸也不能很好的消除,想请问有什么好的办法快速去乳酸,谢谢
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&&&&&&病情分析:&&&&&&你好,这个是身体本身产生的,除了产生酸疼之外没有很大的对身体产生影响的。&&&&&&指导意见:&&&&&&要是想快速的消除的话就是多喝水,然后使用热的东西进行热敷,这是可以比较快的消除乳酸的。
擅长: 上呼吸道感染,气管炎,胃炎,风湿病,小儿支气管肺炎
帮助网友:35405称赞:238
&&&&&&病情分析:&&&&&&根据你的描述,属于运动后肌肉酸痛的治疗问题。&&&&&&指导意见:&&&&&&建议可以进行轻柔的按摩治疗,可以应用温开水进行泡澡,这样有利于乳酸的代谢!
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肌肉酸痛与乳酸的一些事,健身必知
【导语】这是一篇详尽阐述乳酸的文章,从专业的角度分析人体训练与乳酸的关系,同时提出了延迟性酸痛和乳酸堆积无关。
凡是参加过体育运动的人都有经历过肌肉酸痛,或运动疲劳等现象,很多人会把这种酸痛归罪于“乳酸积累”。真的是乳酸在起作用吗?
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乳酸是一种有机小分子物质,分子式是C3H6O3。它是一个含有羟基的羧酸,因此是一个α-羟酸(AHA)。在水溶液中它的羧基释放出一个质子,而产生乳酸根离子CH3CHOHCOO?。乳酸有酸性,有两个旋光异构体。一个被称为L-(+)-乳酸或(S)-乳酸,另一个被称为D-(-)-乳酸或(R)-乳酸。左旋的乳酸在汗、血、肌肉、肾和胆中出现。混合的乳酸来自酸奶制品、番茄汁、啤酒、鸦片和其它高等植物。1780年,瑞典化学家Carl Wilhelm Scheele首先发现了乳酸。Scheele是在酸奶中发现并分离出乳酸的,因此命名为乳酸(1actic acid)。实际上,乳酸的真正化学名称应该为2一羟基丙酸(2-hydroxypropanoic acid)。1808年,Berzelius发现动物疲劳的肌肉中产生乳酸,并且其浓度与肌肉的活动程度成比例。1907年,弗莱彻和霍普金(Fletcher&Hopkins)报道肌肉疲劳以及缺氧导致乳酸的堆积,并且发现在有氧气存在的情况下堆积的乳酸可以消失,其研究成果为希尔(A.V.Hill)后来的“氧债学说”打下了基础。在此后乳酸在竞技体育中广泛应用,自从20世纪五六十年代血乳酸被应用于体育界以来,血乳酸在阐明和了解训练的原理、制定和修改训练计划、调节和控制运动强度、评定和预测训练水平方面作出巨大贡献,故乳酸有“训练标尺”之美称。目前,随着血乳酸测试方法的不断改进,特别是乳酸分析仪(尤其是便携式乳酸分析仪)的普及,血乳酸在运动中的运用越来越广泛。
乳酸生成与消除
人体主要以有氧代谢为主,体内安静不缺氧状态下,机体的乳酸主要来自一些经糖无氧代谢以获得部分或大部分能量的组织和细胞,如皮肤上皮细胞、视网膜、睾丸、肾上腺髓质、成熟红细胞,白细胞等均进行强烈的糖酵解,其中尤以皮肤中的糖酵解速度最快。而成熟红细胞几乎全靠糖酵解获得能量。这些组织、细胞以及上面所提到的骨骼肌内的乳酸,均可迅速进入血液,成为血乳酸,所以,在安静状态下,血乳酸总是保持一定的水平,约1mmol/L左右,在剧烈运动后,血乳酸最大可以达到20mmol/L,甚至更高。主要来自于无氧代谢的肌肉生成。通常安静状态下,骨骼肌中乳酸含量为1~2mmol/Kg肌肉,运动时最大可达到30 mmol/Kg肌肉,运动后肌乳酸和血乳酸变化与时间关系。
运动后肌乳酸与血乳酸浓度随时间变化图
如果乳酸在激烈运动过程中在肌肉的堆积,确实会形成肌肉pH值的下降,造成肌肉酶活性的降低,进而形成肌肉活动的疲劳现象(急性肌肉酸痛)。因此加快运动后乳酸的清除对于改善运动竞技能力就很有帮助,一直以来,作为有机小分子物质的乳酸,可以顺着浓度梯度,从细胞内扩散至细胞外,但现在研究发现在肌细胞膜含有单羧酸转运蛋白,MCT,MCT1和MCT4主要存在于人类和大鼠骨骼肌,有助于乳酸的跨膜运输。乳酸有三条去路,一是同样进入线粒体进行有氧代谢;二是通过糖异生途径生成葡萄糖,葡萄糖还可以合成糖原;三是进入血液运到肝脏细胞代谢;最后,还有极少量乳酸会随汗液和尿液直接排泄出去。
通常运动后加快乳酸清除的办法是以慢跑或其它轻松的运动方式 (强度为最大摄氧量的35%至65%左右),进行整理运动,不但可以加速血乳酸送到肝脏储存与氧化的反应,而且还能够增加心脏与工作肌利用乳酸作为燃料的量, 确实提升运动后血乳酸的排除效率。另外,运动后进行按摩或者伸展运动也有助于促进乳酸的转化,但最新的研究并不支持此观点。实践中还有人发现,运动后吸入20分钟左右的高浓度氧也能让人体较快地清除一些代谢堆积产物。
在运动医学界,如何解决乳酸堆积带来的问题。让身体迅速恢复机能,也成为了关注的焦点。从目前的研究结果来说,主要有两种思路:一是通过增加有氧代谢的能力,直接减少乳酸的产生;二是提升糖酵解系统的功能,让身体更耐受已然生成的乳酸,并加速乳酸的转运和代谢。
对于很少运动的人,偶尔进行运动时,肌肉内的血液供应不足,就会产生酸性物质乳酸,当乳酸未能及时代谢排出体外或氧化掉,积聚起来就会刺激到肌肉中的神经末梢,导致肌肉酸痛,这往往是急性酸痛。运动后乳酸的清除最多在运动后的1~2小时,但是这种酸痛往往在运动后的1至3天较为明显,称为延迟性肌肉酸痛,主要是因为肌肉局部炎症反应有关,与乳酸的堆积无关。
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