بیایید در ابتدا به بررسی لاکتیک اسید بپردازیم: زمانی که بدن شما تمرین می‌کند، ترجیح می‌دهد انرژی خود را از فعالیت هوازی (اکسیژن) دریافت کند. اما مواقعی وجود دارد که سطح فعالیت شدید بوده و بدن شما اکسیژن کافی دریافت نکرده و درنتیجه به‌طور غیر هوازی انرژی تولید می‌کند. طی فرایندی به نام گلیکولیز، گلیکوژن ماهیچه‌ها به ماده‌ای به نام پیرووات متابولیزه میشود. اگر اکسیژن کافی وجود داشته باشد، پیرووات می‌تواند از طریق کانال‌های هوازی برای تولید انرژی تجزیه شود. زمانی که بدن اکسیژن کافی نداشته باشد، پیرووات برای ایجاد انرژی بیش‌تر یک فرایند غیر هوازی را تجربه می‌کند. پیرووات به لاکتات تجزیه‌شده و این امر امکان تداوم گلیکولیز را فراهم می‌آورد.
بدن شما می‌تواند به مدت چند دقیقه بدین طریق انرژی تولید کند و سپس میزان لاکتات در ماهیچه‌ها افزایش‌یافته و در پی آن میزان اسیدیته سلول‌های ماهیچه‌ای افزایش می‌یابد. استفاده از لاکتات به‌عنوان سوخت در ماهیچه‌ها با میزان تحمل تمرینات غیر هوازی توسط فیبرهای ماهیچه‌ای متغیر است. لاکتات برای تأمین سوخت به مغز و قلب نیز ارسال میشود. این ماده هم‌چنین در کبد به گلوکز تبدیل‌شده و یا به ماهیچه‌های فعال یا غیرفعال بدن ارسال‌شده و به‌عنوان انرژی مصرف میشود.
ما ارزش لاکتیک اسید را می‌دانیم، اما این ماده به‌خوبی تعریف‌نشده است و حتی درگذشته به‌عنوان سم ماهیچه‌ای از آن یاد می‌شد. تغییر دیدگاه افراد در مورد لاکتات را مدیون پروفسور جورج بروکس هستیم. محققان بر این باور بودند که لاکتیک اسید سم ماهیچه بوده و منجر به کاهش عملکرد میشود. تحقیقات بروکس در طی چندین دهه منجر به معکوس شدن این تصور گردید، زیرا وی بدین نتیجه رسید که لاکتیک اسید منجر به آمادگی بدن برای تمرینات و هم‌چنین مقابله با بیماری‌ها می‌گردد. محققان امروزه در حال انجام تحقیقاتی برای استفاده از لاکتات در درمان آسیب‌های مغزی و سایر بیماری‌ها ازجمله حملات قلبی، التهاب و تورم هستند.
در دهه 1970، بروکس، دانشجویان وی و چند تن از دانشجویان دکتری نشان دادند که لاکتات یک ماده زائد نیست، بلکه لاکتات سوختی است که توسط سلول‌های ماهیچه‌ای تولیدشده و ازجمله سوخت‌های ترجیحی بدن برای تولید انرژی می‌باشد. مغز و قلب درصورتی‌که انرژی موردنیاز خود را از لاکتات تأمین کنند، عملکرد بهتری در مقایسه با تأمین انرژی از طریق گلوکز خواهند داشت.
بروکس می‌گوید: “این‌یکی از بزرگ‌ترین اشتباهات تاریخ است. افراد بر این باور بودند که لاکتات در ماهیچه‌ها و زمانی که اکسیژن کافی وجود ندارد، ساخته میشود. هم‌چنین، بررسی‌های پیشین حاکی از این بودند که لاکتات عامل خستگی بوده و یک سم متابولیک به شمار می‌رود. مشاهدات آن‌ها بر این بر این اساس بود که در طی تنش در سلول، میزان لاکتات بیش‌تر بود، درنتیجه بر این باور بودند که لاکتات منجر به تنش میشود. اما این باور کاملاً نادرست است. لاکتات در پاسخ به فشار تولیدشده و هدف آن کاهش استرس متابولیک است. این روشی است که سلول از آن برای رفع تنش استفاده می‌کند.”
به‌تدریج، فیزیولوژیست‌ها، متخصصین تغذیه و درمانگرها بدین نتیجه رسیدند که میزان لاکتات موجود در خون در طی بیماری یا بعد از آسیب به‌ویژه آسیب به سر افزایش می‌یابد و این امر یکی از مکانیسم‌های بدن برای ترمیم آسیب‌های وارده است.
بروکس می‌گوید: “بعد از آسیب، آدرنالین منجر به فعال شدن دستگاه عصبی مرکزی می‌گردد و این امر تولید لاکتات را در پی دارد. این دقیقاً همانند پر کردن باک خودرو قبل از مسابقه هست.”
بدون این سوخت، بدن انرژی کافی برای ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده را نخواهد داشت و بروکس معتقد است که استفاده از لاکتات در طی بیماری یا بعد از آسیب می‌تواند منجر به تسریع بازیابی شود. در طی چندین دهه تحقیق، بروکس بدین نتیجه رسید که لاکتات سه نقش اساسی را در بدن ایفا می‌کند: یکی از منابع سوخت اصلی بدن بوده، در تنظیم میزان قند خون نقش دارد و نشانگر مؤثری برای سازگاری با تنش است. در مقاله‌ای اخیر در مجله متابولیسم سلولی، بروکس تاریخچه لاکتیک اسید را شرح داده است.
“من بدین دلیل این مقاله را می‌نویسم که افراد دیدگاه‌های متفاوتی در مورد تأثیرات لاکتات دارند. فرمولاسیون لاکتات به مدت چندین دهه است که برای تقویت ورزشکاران به‌کاربرده شده و یکی از اصلی‌ترین مواد درمانی برای بازیابی بعد از آسیب و درمان اسیدوز می‌باشد. مطالعات اخیر نیز حاکی از نقش آن در تنظیم قند خون بعد از آسیب و هم‌چنین تأمین انرژی مغز بعد از آسیب به مغز، درمان التهاب و تورم، درمان پانکراتیت، هپاتیت و عفونت دنگ، تأمین سوخت قلب بعد از عفونت میوکارد و … هستند.”
تحقیقات بروکس به نفع ورزشکاران استقامتی بوده است. در سال 1989، وی با شرکتی درزمینهٔ تولید نوشیدنی‌های انرژی‌زا بانام Cytomax فعالیت می‌کرد که این محصول حاوی یک پلیمر لاکتات است که می‌تواند منجر به افزایش انرژی فرد قبل و در طی مسابقه گردد. ترکیبی از لاکتات، گلوکز و فروکتوز در این محصول منجر به تغییر در نحوه استفاده از سوخت توسط بدن می‌گردد: لاکتات می‌تواند دو برابر سریع‌تر از گلوکز به خون رسیده و 15 دقیقه بعد از مصرف تأثیر خود را اعمال می‌کند، این در حالی است که گلوکز حداقل به 30 دقیقه زمان نیاز دارد. بسیاری از نوشیدنی‌های ورزشی صرفاً از گلوکز و فروکتوز تشکیل‌شده‌اند.
شاتل لاکتات
همه ما انرژی موردنیاز بدن را به چندین نوع ذخیره می‌کنیم: به‌صورت گلیکوژن، ساخته‌شده از کربوهیدرات‌های موجود در رژیم غذایی و ذخیره‌شده در ماهیچه‌ها، و به‌صورت اسیدهای چرب به‌صورت تری گلیسیریدها که در بافت‌های آدیپوز ذخیره می‌شوند. زمانی که انرژی نیاز باشد، بدن گلیکوژن را به لاکتات و گلوکز و هم‌چنین چربی آدیپوز را به اسیدهای چرب تبدیل می‌کند که همه آن‌ها در جریان خون به‌عنوان سوخت توزیع می‌شوند. بروکس و همکارانش بدین نتیجه رسیدند که لاکتات یکی از اصلی‌ترین منابع سوخت است.
گلوکز و گلیکوژن از طریق مراحل پیچیده‌ای متابولیزه می‌شوند که درنهایت به لاکتات تبدیل می‌شوند. به مدت بیش از یک قرن، محققان بر این باور بودند که لاکتات صرفاً زمانی تولید میشود که سلول‌ها با فقدان اکسیژن مواجه باشند. بااین‌حال، با استفاده از ایزوتوپ‌ها، بروکس و همکارانش بدین نتیجه رسیدند که ما همواره در حال تولید و استفاده از لاکتات هستیم.
این فرایندی است که بانام شاتل لاکتات خوانده میشود که طی آن لاکتات توسط سلول‌های تولیدکننده لاکتات تولیدشده و سپس لاکتات توسط سلول‌های مصرف‌کننده استفاده میشود. در بافت‌های ماهیچه‌ای، سلول‌های ماهیچه‌ای سفید یا تند انقباض گلیکوژن و گلوکز را به لاکتات تبدیل نموده و آن را به‌عنوان سوخت به سلول‌های ماهیچه‌ای قرمز یا کند انقباض ترشح می‌کنند. لاکتات در میتوکندری سوزانده شده و مولکول انرژی ATP را تولید می‌کند که تأمین انرژی فیبرهای ماهیچه‌ای را بر عهده دارد. بروکس اولین فردی بود که نشان داد میتوکندری‌ها شبکه‌ای متصل از لوله‌ها هستند که به سیتوپلاسم سلول متصل می‌شوند.
شاتل لاکتات هم‌زمان با فعالیت ماهیچه‌ها در حال فعالیت بوده و سوخت موردنیاز برای ضربان قلب و هم‌چنین بهبود عملکرد مغز را تأمین می‌کند.
با کشف شاتل لاکتات و لوله‌های میتوکندری، بروکس و همکارانش منجر به انقلابی در تنظیم متابولیک در بدن شدند.
به مدت چندین دهه، محققان بر این باور بودند که در سلول‌ها، گلوکز و گلیکوژن به پیش‌نیاز لاکتات که پیرووات نام دارد، تجزیه میشود. این دیدگاه نادرست است، زیرا پیرووات همواره به لاکتات تبدیل‌شده و در بسیاری از سلول‌ها لاکتات به‌سرعت وارد لوله‌های میتوکندری شده و سوزانده میشود. در پی تحقیق بر روی لاکتات، میتوکندری‌های جداشده، سلول‌ها، بافت‌ها و ارگانیسم‌های بکر ازجمله انسان‌ها، بروکس و همکاران بدین نتیجه رسیدند که افراد چندین سال بود که در اشتباه بوده و نتایج تحقیقات پیشین را نادرست تفسیر کرده بودند. اخیراً، سایر محققان نیز از روش MRS برای تائید تشکیل مداوم لاکتات در ماهیچه‌ها و سایر بافت‌ها طی شرایط هوازی (اکسیژنه) استفاده کردند.
بروکس اعلام کرد که اگر لاکتات مورداستفاده قرار نگیرد، می‌تواند منجر به مشکل شود. شرطی‌سازی در ورزش به معنای وادار ساختن بدن به تولید لوله‌های میتوکندری در سلول‌ها برای استفاده از لاکتات و درنتیجه عملکرد بهتر است.
زمانی که لاکتات وجود دارد، میتوکندری ماهیچه‌ها به‌طور بهینه از آن استفاده کرده و حتی استفاده از گلوکز و سوخت‌های حاصل از اسید چرب را محدود می‌کنند. بروکس اعلام کرده است که ماهیچه‌های قلب و مغز استفاده از لاکتات را نسبت به استفاده از گلوکز ترجیح داده و در طی استفاده از لاکتات عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهند. لاکتات هم‌چنین منجر میشود تا بافت‌های چربی تجزیه چربی به‌عنوان سوخت را متوقف کنند.
جن چیوان می‌گوید: “یکی از مهم‌ترین چیزها در مورد لاکتات این است که وارد گردش خون شده و منجر به ارتباط بین اعضا میشود. بدین دلیل است که این ماده در متابولیسم طبیعی بسیار مؤثر بوده و نقش مهمی را در هموستاز بدن ایفا می‌کند.
لاکتات ویزای بدن است
بروکس سه نقش اساسی لاکتات در بدن را مورد تأکید قرار داده است: لاکتات منبع اصلی انرژی بوده، پیش‌نیاز تولید گلوکز بیش‌تر در کبد است و قند خون را کنترل می‌کند. لاکتات یکی از مولکول‌های پیام‌رسان است که در خون در جریان بوده و منجر به ارتباط بافت‌های مختلف ازجمله بافت آدیپوز شده و بیان ژن‌هایی که در مدیریت استرس نقش دارند را تحت تأثیر قرار می‌دهد. برای مثال، مطالعات نشان می‌دهند که لاکتات منجر به افزایش تولید BDNF می‌گردد که تولید نورون‌های مغزی را تقویت می‌کند. به‌عنوان منبع سوخت، لاکتات در تقویت عملکرد مغز نیز نقش دارد.”
وی خاطرنشان کرد که لاکتات همانند ویزا بوده و توسط تمام سلول‌های مصرف‌کننده پذیرفته میشود.
ازآنجایی‌که لاکتات به‌عنوان سوخت سلول‌ها استفاده میشود، این امر منجر به بروز مشکل درزمینهٔ سلول‌های سرطانی می‌گردد. سلول‌های سرطانی نیز در پی دریافت لاکتات با افزایش انرژی مواجه می‌شوند. درنتیجه، محققان به دنبال روشی برای توقف انتقال انرژی به این سلول‌ها هستند.
وی در مقاله‌ای بیان کرد: “شاتل‌های لاکتات بین سلول‌های مصرف‌کننده و تولیدکننده در تومورها منجر به کاهش سرطان و بروز تومورها با انسداد بخش‌های تولیدکننده و گیرنده شاتل‌های لاکتات در داخل و بین سلول‌ها تومور می‌گردند.” وی هم‌چنین اعلام کرد که تمام کتاب‌های اخیر به‌جز کتاب فیزیولوژی ورزشی: بیوانرژی و مصارف آن (ویرایش چهارم) هم‌چنان لاکتات را به‌عنوان یک عامل نامناسب معرفی می‌کنند.
بروکس می‌گوید: “لاکتات کلید اتفاقاتی است که در طی متابولیسم رخ‌داده و منجر به انقلاب می‌شوند.”
تالیف:
تن‌ورز (اقتباس از مقاله‌ای از سایتbreakingmuscle.com)
در صورت استفاده از این مقاله، نام و آدرس تن‌ورز را به عنوان منبع ذکر کنید.
