लैक्टिक एसिड (सी 3 एच 6 ओ 3 ) सामान्य शरीर के चयापचय के दौरान शरीर द्वारा उत्पादित एक पदार्थ है। यह संश्लेषण ऑक्सीजन की कमी की स्थितियों में विशेष रूप से तीव्र हो जाता है, जब इस गैस की चयापचय मांग उपलब्धता से अधिक होती है; यह ज़ोरदार शारीरिक व्यायाम की एक विशिष्ट विशेषता है, लेकिन विशेष रूप से पैथोलॉजिकल अवस्थाओं की भी, जैसे कि एक वायुमार्ग अवरोध के परिणामस्वरूप।
जैव रासायनिक आधार
हमें संक्षेप में याद है कि लैक्टिक एसिड पाइरूवेट से उत्पन्न होता है, जो ग्लाइकोलाइसिस का अंतिम उत्पाद है (एक साइटोप्लाज्मिक प्रक्रिया जो ग्लूकोज के क्षरण को पाइरूविक एसिड या पाइरूवेट के दो अणुओं में करती है)। ग्लाइकोलाइसिस के दस चरणों के छठे में, 3-फॉस्फोग्लाइसेरिक एल्डिहाइड ऑक्सीडाइज्ड एनएडी (एनएडी +) के लिए धन्यवाद है जो एच + हाइड्रोजनीकरण स्वीकर्ता के रूप में कार्य करता है। NAD को तब NADH (H +) तक घटा दिया जाता है। इस बिंदु पर, यदि हम चाहते हैं कि ऊर्जा ग्लाइकोलिसिस के माध्यम से उत्पन्न होती रहे, तो हमें ऑक्सीकृत एनएडी (एनएडी +) को पुन: उत्पन्न करने के बारे में चिंता करनी होगी, जो कि समाप्त होने तक तेजी से नष्ट हो जाएगी। जब ऑक्सीजन की उपलब्धता पर्याप्त होती है, तो ऑक्सीजन की खपत, जल निर्माण और एटीपी संश्लेषण के साथ, कम एनएडी के पुनः संचय को क्रेब्स चक्र (माइटोकॉन्ड्रियल ऑक्सीडेटिव फास्फोरिलीकरण) को सौंपा जाता है। जब ऑक्सीजन दुर्लभ है, तो पाइरूवेट जो क्रेब्स चक्र में प्रवेश नहीं करता है, एंजाइम लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज द्वारा लैक्टिक एसिड को कम कर दिया जाता है। इस प्रतिक्रिया से (आंकड़ा देखें), 3-फॉस्फोग्लिसरिक एल्डिहाइड की आगे की प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक एनएडी + बहाल है; ग्लाइकोलाइसिस तब आगे बढ़ सकता है।
एक बार शारीरिक पीएच में उत्पादित होने के बाद, लैक्टिक एसिड लगभग पूरी तरह से दो आयनों में विभाजित हो जाता है: लैक्टेट आयन और एच + आयन (आंकड़े में दिखाए गए प्रतिक्रिया के अनुसार)।
होने के नाते, जैसा कि नाम ही हमें याद दिलाता है, एक एसिड के लिए, लैक्टेट का अत्यधिक उत्पादन और एच + सेल के अंदर पीएच को कम करता है, थकान की शुरुआत में योगदान देता है (कई अन्य कारकों के साथ)।
लैक्टिक एसिड के अत्यधिक उत्पादन के खिलाफ खुद का बचाव करने के लिए कोशिकाओं द्वारा लागू किया गया पहला तंत्र बाह्य वातावरण और रक्त के प्रति इसके बहिर्वाह में शामिल है। यह संयोग से नहीं है कि सामान्य परिस्थितियों में लैक्टेट रक्त की एकाग्रता 1-2 mmol / L है, जबकि यह विशेष रूप से गहन अभ्यास के दौरान 20 mmol / L से अधिक हो जाता है।
लैक्टिक एसिड का निपटान
उच्च सांद्रता के बावजूद, लैक्टिक एसिड एक विशेष रूप से विषाक्त उत्पाद है, जिसे आवश्यक रूप से निपटाया जाना चाहिए, इसे बर्बाद नहीं माना जाना चाहिए। दरअसल, एक बार उत्पादित होने के बाद, लैक्टिक एसिड कर सकते हैं:
- ऊर्जावान प्रयोजनों के लिए कुछ ऊतकों द्वारा कब्जा कर लिया और इस्तेमाल किया जाता है, जैसा कि दिल में उदाहरण के लिए होता है (जो ग्लूकोज के बजाय लैक्टेट का उपयोग करना पसंद करता है), लेकिन यह भी समान मांसपेशियों की कोशिकाओं के स्तर पर (सफेद फाइबर इसे उत्पादन करने के लिए बेहतर होते हैं और इसे हटाने के लिए लाल होते हैं) ;
- ग्लूकोज / ग्लाइकोजेन (ग्लूकोोजेनेसिस, यकृत में कोरी चक्र) के पूर्व-नोवो संश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है।
दोनों मामलों में, लैक्टेट को पहले एनएडी + से एनएडीएच (एच +) में कमी के साथ, एंजाइम लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज द्वारा फिर से पाइरूवेट में परिवर्तित किया जाना चाहिए। इस बिंदु पर, पाइरूवेट को क्रेब्स चक्र में पूरी तरह से ऑक्सीकरण किया जा सकता है या ग्लूकोनेोजेनेसिस के लिए उपयोग किया जा सकता है।
हमने पहले ही देखा है कि लैक्टिक एसिड का एक अत्यधिक संश्लेषण सेल के चयापचय को कैसे परेशान करता है, जो इसे विशिष्ट झिल्ली ट्रांसपोर्टर्स (एमसीटी) के माध्यम से बाहर तक पहुंचाने के लिए प्रदान करता है। शीघ्र ही हम देखेंगे कि विभिन्न रक्षा तंत्रों के अलावा, एक प्राथमिकता पर नियंत्रण है जो इंट्रासेल्युलर वातावरण में लैक्टेट के अत्यधिक संचय को रोकता है। पीएच (एसिड वातावरण) में गिरावट - लैक्टिक एसिड के पृथक्करण से प्राप्त एच + हाइड्रोजनेट के संचय के कारण - वास्तव में एंजाइम फॉस्फोक्टोकिनेस को रोकता है, जो ग्लाइकोसिस के तीसरे चरण में हस्तक्षेप करता है जो इसकी गति निर्धारित करता है। नतीजतन, पीएच में एक अत्यधिक गिरावट ग्लाइकोलिसिस को धीमा कर देती है, लैक्टिक एसिड संश्लेषण (नकारात्मक प्रतिक्रिया) की गति को कम करती है।
हालांकि इंट्रासेल्युलर पीएच में अत्यधिक कमी बफर सिस्टम द्वारा लड़ी जाती है, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण है बायकार्बोनेट / कार्बोनिक एसिड, जो सीओ 2 के उन्मूलन के साथ श्वसन गतिविधि द्वारा बढ़ाया जाता है:
जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, तीव्र शारीरिक व्यायाम के दौरान होने वाली तीव्र श्वसन गतिविधि रक्त में CO2 और कार्बोनिक एसिड की एकाग्रता को कम करती है, एच + उत्पाद के सेवन को लैक्टिक एसिड के पृथक्करण द्वारा बफ़र करती है।
ऊपर की छवि एक तीव्र लैक्टिक उपचार के प्रयास के बाद वसूली चरण के दौरान रक्त लैक्टेट (लैक्टेटेमिया) की अस्थायी प्रगति को दर्शाती है। जैसा कि ग्राफ में स्पष्ट रूप से दिखाया गया है, प्रशिक्षित विषय सेडेंट्री की तुलना में कम समय में लैक्टिक एसिड का निपटान करने में सक्षम है। रेखांकित करने के लिए एक और महत्वपूर्ण बात यह है कि एक घंटे के भीतर, अधिक से अधिक, लॅटिमिया का स्तर आधारभूत स्थितियों में वापस आ जाता है; इसलिए यह गलत है कि लैक्टिक एसिड के संचय का श्रेय मांसपेशियों की व्यथा को जाता है जो एक विशेष रूप से गहन प्रशिक्षण के बाद दिनों के साथ होता है।
अधिकतम प्रयास के बाद लैक्टिक एसिड के निपटान की सुविधा के लिए, एथलीट 15-20 मिनट तक चलने वाले विश्राम के धीमे-धीमे चरण के साथ प्रदर्शन का पालन करने का ध्यान रखेगा।
