Dziś publikujemy tekst jednego z naszych blogerów. Janusz podpisujący się „triathlonbyjanusz” napisał ciekawy felieton na temat fizjologii wysiłku fizycznego. Porusza w nim kontrowersyjną kwestię kwasu mlekowego, który produkowany jest w organizmie podczas wysiłku fizycznego. Zachęcamy do przeczytania tekstu, a naszych ekspertów medycznych, a także innych czytelników posiadających wiedzę na ten temat, do komentowania lub polemiki w osobnym artykule. Ciekawym wydaje się proces produkcji kwasu mlekowego w wysiłkach długodystansowych, na ile i w jakim stopniu ten produkt przemiany materii przydatny jest w wysiłkach długotrwałych, co się z nim dzieje, jak i czy jest wykorzystywany w procesie produkcji energii? Szykuje się ciekawa seria artykułów, a zaczynamy od tekstu naszego blogera.
„Kwas mlekowy nie jest zły” – „Triathlonbyjanusz”
Zabawne jest to, w jaki sposób powstają teorie naukowe, jak się do nich przywiązujemy i jak bardzo jesteśmy uparci, żeby je przeciwstawić faktom.
W 1929r. dwóch laureatów Nobla odkryło, że mięśnie, które są stymulowane tak intensywnie, że nie mogą wykonać więcej pracy, są wypełnione kwasem mlekowym. Doszli więc do wniosku, że kwas mlekowy odpowiedzialny jest za zmęczenie mięśni, oraz że powinniśmy unikać w miarę możliwości treningów anaerobowych (uznali, że to brak tlenu prowadzi do tworzenia kwasu mlekowego, a to prowadzi do zmęczenia). [1] Brzmi znajomo prawda?
Pal licho, że panowie badali mięśnie przekrojonej na pół żaby, które stymulowali prądem. Uważam, że to fantastyczne, że robili takie badania 90 lat temu. Nie rozumiem natomiast, jak mogliśmy to przyjąć za coś oczywistego mimo innych, nowszych, lepiej przeprowadzonych badań. Naukowcy, którzy publikowali kolejne dowody na nieprawdziwość tej tezy, byli natomiast alienowani (Np. George A.Brooks z UCLA – pierwsze badania, że to nieprawda opublikował w latach 70tych).
Prawda jest natomiast taka, że kwas mlekowy jest naszym sprzymierzeńcem.
– Produkowany jest w mięśniach zawsze, kiedy te mięśnie pracują, niezależnie od intensywności wysiłku. [2]
Od intensywności pracy, zależy jego ilość. Niektóre badania wskazują również, podczas krótkich wysiłków (powyżej 60s, np. Bieg na 400m). Można powiedzieć (i tak dosłownie podaje badanie Thibaulta) , że im więcej kwasu mlekowego jest produkowanego, tym lepszy jest wynik końcowy- większa ilość mleczanu oznacza cięższą pracę mięśni zawodnika, a tym samym lepszą umiejętność do utylizacji mleczanu. Kwas mlekowy jest produktem beztlenowych przemian węglowodanów. (przyp. ta część została zmieniona dzięki uwagom doktora M. Stajszczyka oraz trenera P.Barszowskiego – dzięki!)
– DOMS ( delayed-onset muscle soreness) , czyli popularne zakwasy, nie są spowodowane wysoką koncentracją kwasu mlekowego po treningu. Są najprawdopodobniej wynikiem mikrouszkodzeń mięśni. Najbardziej odczuwalne są po treningach wykorzystujących ruchy ekscentryczne mięśni, czyli rozciąganie kurczących się mięśni. Dobrym przykładem jest zbieganie z górki, które męczy mięśnie dużo bardziej niż wbieganie pod tą samą górę. [3]
– To (http://www.coachr.org/lactate.htm ) badanie forsuje również tezę, że nie ma czegoś takiego jak próg aerobowy- to znaczy, że wzrost kwasu mlekowego we krwi podczas testu wysiłkowego jest wynikiem jego opóźnionego uwalniania w mięśniach, a nie skoku kwasu mlekowego po przekroczeniu progu ( według Thibaulta i Pernotta tego skoku nie ma..). Argumentują oni, że przy odpowiednim treningu, ekonomizujemy sposób w jaki organizm wytwarza energię (a, nie przesuwamy nasz próg aerobowy). Nie wiem co o tym myśleć. Chyba powinniśmy być w stanie określić jakoś nasz „maksymalny poziom wysiłku”, żebyśmy mogli od tego uzależniać treningi.
Niezależnie od ostatniego punktu, kwas mlekowy nie jest taki straszny jak go malowali.
Ponadto, coraz więcej naukowców zaczyna przyznawać (chociaż wciąż jest ich niewielu), że tak naprawdę najistotniejszym czynnikiem decydującym o tym jak trenujemy, startujemy oraz jakie wyniki osiągamy jest wpływ ośrodkowego układu nerwowego i tzw. „Central Governor” na procesy zachodzące w organizmie podczas wysiłków.[4]
Jest to naprawdę fascynujące, bo powiedzenie mojego trenera „to jest twój wybór, żeby zwolnić lub nie” nabiera sensu. Ale dopiero jestem w trakcie zbierania materiałów i powolnego zagłębiania się w temat. Rezultaty wkrótce:)
by Triathlonbyjanusz
Zapraszam do subskrypcji mojego bloga na : http://triathlonbyjanusz.wordpress.com
Źródła:
[1] http://www.nytimes.com/2006/05/16/health/nutrition/16run.html?_r=0
[2] Guy Thibault, François Pérnott, It is not lactic acid’s fault, News Studies in Athetics, kwiecień 2006.
[3] Steven M.Roth, http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=why-does-lactic-acid-buil
[4] Timothy David Noakes, Fatigue is a brain-derived emotion that regulates the exercise behavior to ensure the protection of whole body homeostasis, http://www.frontiersin.org/Striated_Muscle_Physiology/10.3389/fphys.2012.00082/full
Photo by www.cycologygear.com .
Dzięki doktorze za komentarze! Znowu ciekawa dyskusja 🙂
@Janusz – a propos pytania czy kw mlekowy jest tylko efektem przemian beztlenowych – to oczywiście jest pewnego rodzaju skrót myślowy na potrzeby rozważań o gromadzeniu się kwasu mlekowego w mięśniach podczas wysiłku – oczywiście kw mlekowy powstaje zawsze jako produkt pośredni, przejściowy przemian glukozy tylko w przypadku przemian tlenowych jest natychmiast przekształcany do kwasu cytrynowego, który jest dalej spalany w cyklu Krebsa. W tym sensie sportowca nie interesuje, bo nie gromadzi się w mięśniach – czyli można powiedzieć „nie powstaje”. Natomiast w przypadku niedoboru tlenu kw mlekowy jest ostatecznym produktem przemiany w mięśniach i zaczyna się w nich gromadzić – musi być usunięty do krwi i dostarczony do wątroby, gdzie jest przekształcany w glukozę w cyklu Corich o czym pisałem.
Tak, dziękuję doktorowi za super, pouczający komentarz!
Przesłanie odnośnie wysokości mleczanu podczas wysiłku dokładnie tak zrozumiałem – więcej mleczanu we krwi oznacza, że zawodnik mocniej pracuje/jego mięśnie wykonują cięższą pracę, stąd większy wyrzut mleczanu do krwi.
Czy kwas mlekowy jest tylko wynikiem przemian beztlenowych? Znalazłem tekst w którym jest napisane „(…)
Lactic acid is an important fuel for the body during rest and exercise. It is used to synthesize liver glycogen and is one of our most important energy sources. Lactate is the preferred fuel source in highly oxidative tissues, such as heart muscle and slow-twitch skeletal muscle fibers. It is used rapidly by the body and is a valuable component in athletic fluid replacement beverages.(…)”.
Bardzo ciekawy jest również punkt 6, w którym opisany jest „Paradoks glukozy”. Wysyłam linka do oryginału ->
http://www.delano.k12.mn.us/high-school/academic-departments/science/mr-b-wiesner/cross-country/10-things-you-should-know-about-lactic-acid
Jestem ciekawy pana opinii.
Pozwolę sobie zamieścić komentarz pod postem na blogu i tutaj, że ta część tekstu została zmieniona dzięki uwagom pana dr Stajszczyka i trenera Barszowskiego- żeby nie wprowadzić nikogo w błąd.
Pozdrawiam
Janusz
Przyszedł Dr Stajszczyk i posprzątał dyskusje 🙂
„Prawda jest natomiast taka, że kwas mlekowy jest naszym sprzymierzeńcem.
– Od intensywności pracy, zależy ilość produkowanego kwasu mlekowego. Niektóre badania wskazują również, że podczas krótkich wysiłków (np. Sprint), im więcej kwasu mlekowego jest produkowanego, tym lepszy jest wynik końcowy, a to dlatego, że to właśnie kwas mlekowy pomaga w szybszym rozkładzie węglowodanów ( a więc szybszym dostarczeniu energii), oraz obniżenia Ph w mięśniach ( pomaga wydalać jony wodorowe, które powstają w wyniku rozpadu węgli poza mięśnie)”
To jest fragment tekstu do dyskusji.. Po pierwsze trzeba ostrożnie używać stwierdzenia „prawda jest taka” w przypadku tak skomplikowanych zjawisk fizjologicznych. Mała uwaga – piszemy pH (potentia Hydrogenii – potencjał wodorowy) a nie Ph jeśli mamy na myśli równowagę kwasowo-zasadową (Ph także w medycynie funkcjonuje ale w zupełnie innym znaczeniu). Teraz do meritum. W tekście jest napisane, że kw. mlekowy pomaga w rozkładzie węglowodanów co oczywiście jest nieprawdą ale później w dyskusji pada jeszcze, że to błąd ale za to „pomaga” w szybkim dostarczaniu energii. W jaki sposób? Ja go nie znam. Kw mlekowy to produkt beztlenowej glikolizy – tu też mała uwaga do komentarza, że kw mlekowy jest efektem „utleniania” przy niedoborze tlenu – jest efektem przezmian beztlenowych czyli trudno mówić u utlenianiu. Z treści można by wnioskować, że im więcej mleczanu tym lepszy wynik czyli, że to mleczan poprawia pracę mięśni a tak nie jest. To, że lepszy wynik wiąże się z większym stężeniem mleczanu może oznaczać tylko tyle, że dany zawodnik jest w stanie wykonywać bardzo intensywny wysiłek co wiąże się z dużą produkcją mleczanu. Mleczan to produkt intensywnego wysiłku a nie jego stymulator. Kw mlekowy w mięśniach nie sprzyja „produkcji energii”. Energia potrzebna do skurczu mięśnia pochodzi z rozpadu (hydrolizy w obecności wody) ATP w komórce czyli związku wysokoenergetycznego – powstaje wtedy ADP i P. Wystarcza go na ok. 10 skurczów więc dalsza praca wymaga resyntezy ATP. Odbywa się to albo przy udziale fosfokreatyny (reakcja Lomana) albo poprzez syntezę z 2 cząsteczek ADP albo poprzez bardzo wydajną tlenową fosforylację ADP (powstaje ok. 3900umo ATPl/g) albo poprzez dużo mniej wydajną beztlenową przemianę węglowodanów do kw mlekowego (ok. 300 umol ATP/g). Czyli przemiany prowadzące do powstania mleczanu są mniej wydajnym sposobem pozyskiwania energii więc kw mlekowy raczej nie pomaga w „dostarczaniu energii”. Kw mlekowy jest odpowiedzialny za „zakwaszenie” czyli za obniżenie pH. Kw mlekowy jak każdy kwas jest donorem jonów wodorowych czyli dysocjuje w środowisku wodnym na dodatnie jony wodorowe H+ i ujemne cząsteczki reszty kwasowej. W jaki zatem sposób kwas będący źródłem jonów H+ miałby pomagać w usuwaniu tych jonów? Kw mlekowy jest usuwany z mięśni do krwi i w wątrobie jest metabolizowany do glukozy (potrzebna jest do tego energia pochodząca z ATP). Natomiast do neutralizacji jonów wodorowych czyli do utrzymywania pH w pewnym optymalnym zakresie służą układy buforowe (szeroki temat). Gdyby zakwaszenie czyli m.in. nieograniczona produkcja kw mlekowego była dobra albo inaczej – nieszkodliwa to tych układów by nie było. To w bardzo dużym skrócie. Bardzo cenie dociekliwość Janusza i jego wpisy na blogu. Poruszane tematy są bardzo ciekawe i zmuszają do myślenia.
Tak jak sądziłem…temat kontrowersyjny i uruchamia komentarze i pytania. Dziękuję trenerowi Agnieszki Jerzyk, Pawłowi Barszowskiemu, za tak fachowy komentarz i czekam na kolejne.
Dzięki za komentarz! Tak, pisząc sprint myślałem 400m..krócej nie biegam:):)
Masz rację, kwas mlekowy nie pomaga w rozkładzie węglowodanów, natomiast pomaga w szybkim dostarczeniu energii. Powinnienm to poprawić.
próg- to jest podejście o jakim zawsze słyszałem. Dlatego zaciekawiły mnie badania, które argumentują, że ten skok to wcale nie skok. np „(…) You might have read or heard about some of the following: anaerobic threshold, ventilatory threshold, lactate threshold, lactate turnpoint, Conconi pace, or even OBLA (onset of blood lactate accumulation). All are basically attempts to describe the same thing, and all fail, because we now know that lactate accumulates in a smooth regular fashion as your exercise intensity increases. There is no threshold or turnpoint or onset. (…).”
CHociaż, rozumiem że technicznie nie wiele to zmienia bo i tak musimy zidentyfikować poziom, w którym przestajemy przetwarzać mleczan na wystarczajacym poziomie.
Jeszcze inną sprawą jest to, że są badania sugerujące (i jest ich całkiem sporo), że kwasica nie ma większego wpływu na ich zmęczenie-> http://www.aleixo.com/biblioteca/MUSCULA/Topicos2e3/Revis%E3o%20fadiga%20muscular.pdf .
Pozdrawiam!
Janusz
Witam
z uwagą przeczytałem ten artykuł i chciałbym podzielić się kilkoma spostrzeżeniami. Są to uwagi z punktu widzenia trenera, starającego się połączyć teorię z praktyką.
Pierwsza sprawa, to pewna nieścisłość w terminologii. Wysiłek określony przez autora jako „Sprint” wprowadza trochę zamieszania szczególnie jak spojrzymy na wykres poniżej. Bo co to jest sprint wysiłek maksymalny trwający około 60″ czy wysiłek trwający około 10″. Dlaczego to jest takie istotne, ano dlatego że wysiłki trwające ok 10″ (bieg na 100m)nie powodują wyrzutu mleczanu do krwi, ponieważ głównym substratem energetycznym w tych wysiłkach jest fosfokreatyna. Natomiast w przypadku wysiłków trwających około 60 sekund (bieg na 400m), tolerancja kwasicy czyli wysokiego stężenia jonów wodorowych będzie istotna. I tutaj można twierdzić że zawodnicy osiągający bardzo dobre wyniki mają powysiłkowe bardzo wysokie stężenia mleczanu we krwi i w mięśniach. Musimy pamiętać, że wysokie stężenie jonów wodorowych będzie czynnikiem ograniczającym zdolność do skurczu mięśnia. Tak więc twierdzenie że „kwas mlekowy pomaga w rozkładzie węglowodanów” jest nieprawdziwe bo mleczan jest metabolitem utleniania węglowodanów przy niewystarczającej podaży tlenu i jest on czynnikiem ograniczającym.
Kolejna sprawa to tzw. próg, tylko jaki tlenowy (aerobowy) czy beztlenowy (anaerobowy). Pisząc o progu dobrze jest go zdefiniować ponieważ jest wiele różnych jego definicji. Ja rozumie próg jako intensywność wysiłku przy którym zaczyna nieproporcjonalnie wzrastać stężenie mleczanu. Jak to rozumieć jeżeli wykonujemy wysiłek fizyczny i zwiększamy intensywność mięśnie wyprodukują większą ilości mleczanu, który będzie metabolizowany lub usuwany i nie zaobserwujemy dużego narastania jego stężenia we krwi. Jednak kiedy przekroczymy pewną intensywność tzw. progową stężenie mleczanu we krwi wzrośnie z dużo większą siłą. Świadczy to o tym że zdolność utylizacji mleczanu jest zbyt słaba w stosunku do jego produkcji. I po to trenujemy, żeby próg ten następował przy wyższej intensywności wysiłku (np. szybszym biegu). Wtedy celem takiego treningu będzie obniżenie narastania mleczanu przy danym wysiłku, oraz jego lepsza utylizacja tzw. trening ekonomizacyjny.
I jeszcze jedna sprawa DOMS, tak jak autor zauważył to mikro uszkodzenia mięśni. Zakwasy wywołane wysokim stężeniem mleczanu we krwi bolą podczas wysiłku lub bezpośrednio po nim. Ból przy DOMS stopniowo narasta i często jest największy po 48h od wysiłku, przeważnie obserwujemy tego rodzaju problemy kiedy wracamy do treningu po dłuższej przerwie lub wprowadzamy do treningu nowe ćwiczenia szczególnie siłowe z elementami pracy mięśni ekscentrycznej. A na tzw. zakwasy (wysokie stężenie mleczanu we krwi)jest bardzo prosty sposób, wysiłek o niskiej intensywności (ok 60%VO2max)trwający od 15 do 30minut rozbieganie czy rozpływanie po zadaniu głównym.
Technicznie rzecz biorąc , negative forces występują zawsze kiedy chodzimy lub biegamy. Oczywiście zbiegi są najbardziej odczuwalne, bo kompresja wywierana na stopę jest wtedy najwyższa.
Polecam
gdzie piszą „(…) Hamill et al.(
Hamill et al., 1984) used tibia mounted accelerometers to measure leg shock.
They found that leg shock increased by 30% during -5 downhill running and decreased by 24% during +3
uphill running.(…)” i „(…) Compared to level running, the normal impact force
peaks were dramatically larger for downhill running and
smaller for uphill running (…)”.
Janusz:)
Zbiegi są niszczące dla mięsni nóg ze względu na występowanie tak zwanych negative forces, Dlatego nie wskazane jest „puszcznie” nóg z górki.
Dzięki:)
ad. Marcin U – no właśnie, bo nawet jeśli ktoś by „położył” tę teorię, to i tak trzeba mieć jakiś punkt odniesienia do budowania planów treningowych. W badaniu Thibaulta bardzo dużą wagę przywiązują do VO2Max. Problem w tym, że maksymalnego poziomu naszego VO2max nie możemy za bardzo poprawić ponadto co dostaliśmy od natury. Oczywiście możemy poprzez trening zbliżać się do naszych „100%”, ale z założenia stawia to jednych w lepszej sytuacji niż drugich:)
A tzw. downhills , są niszczące dla nóg w porównaniu do podbiegów.:):)
Janusz
Jak zwykle świetny art… a raczej początek lawiny mam nadzieje :).
CO do progu to wszelkie testy schodkowe pokazują, że jednak coś takiego jak próg istnieje lub coś co daje się odczytywać w ten sposób czyli lawinowe zakwaszenie mięśni. Tak czy inaczej ta wartość jest dobrym punktem odniesienia w budowaniu treningów w oparciu o HRmax. Chyba, ze ktoś położy tą teorię. Na co jednak chyba nie ma co liczyć w najbliższym czasie.
Jedna kwestia poza laktatem mnie zainteresowała: „Dobrym przykładem jest zbieganie z górki, które męczy mięśnie dużo bardziej niż wbieganie pod tą samą górę”
Bardzo ciekawe.