To nie wina kwasu mlekowego

---

To nie wina kwasu mlekowego.

Przy dużej intensywności pracy, mięśnie produkują kwas mlekowy, który pojawia się we krwi w postaci soli nazywanej mleczanem. Kwas mlekowy i mleczan są powszechnie uznawane za istotną przyczynę wystąpienia zmęczenia, drętwienia i bolesności powysiłkowej wśród trenujących osób. Czy jest to jednak słuszne założenie? Autorzy ostatnich badań potwierdzili możliwość istnienia zmęczenia mięśni przy niskim poziomie mleczanu oraz niemalże braku zmęczenia przy jego wysokim stężeniu. Dowodzą również, iż w wielu sytuacjach możliwości wysiłkowe biegacza nie zależą, jak sądzi wielu, od produkcji mniejszej ilości mleczanu, lecz na możliwości do jego wręcz większego wytwarzania. Podważają również istnienie progu anaerobowego (beztlenowego) – takiej intensywności wysiłku, powyżej której większa część energii pozyskiwana jest na drodze metabolizmu beztlenowego (glikoliza) – wskazując na fakt, że obecna wiedza naukowa nie potwierdza jego istnienia. Badacze sugerują, że nawet, jeśli próg anaerobowy istnieje, nie ma tak dużego znaczenia (zastosowania) jakie niektórzy mu przypisują.

Czujesz bolące mięśnie oraz dyskomfort w trzewiach w czasie większego wysiłku? Czy pojawia się uczucie znużenia i wyczerpania oraz niechęć do kontynuowania tak wytężonej pracy? Coś jest temu winne. W świecie sportów wytrzymałościowych, typuje się właśnie kwas mlekowy jako powód całego bólu wysiłkowego. Masz drętwienie albo sztywność mięśni? Kwas mlekowy jest winowajcą. Mówiąc tak, możemy również obwiniać kwas mlekowy za uszkodzenie włókien mięśniowych po wysiłku oraz za przetrenowanie. Szeroko uznawane przekonanie, że kwas mlekowy jest źródłem wszystkich dolegliwości jest wciąż popierane przez naukowców, którzy nie śledzą nowości albo nie mają odwagi, by powiedzieć prawdę sportowcom, gdyż boją się przeciwstawić popularnej opinii. Jeśli zbadamy jednak szczegóły tego, jak energia jest produkowana w mięśniach w różnego rodzaju wysiłkach, stwierdzamy, iż mleczan nie jest odpowiedzialny za dolegliwości, za które niektórzy go obwiniają.

Mit 1: Skurcze mięśnia są powodowane obecnością kwasu mlekowego w mięśniu.

Przykurcz nie jest spowodowany akumulacją kwasu mlekowego. Można bowiem zaobserwować występowanie przykurczy zarówno przy wysokiej koncentracji mleczanu, jak również kiedy stężenie mleczanu w mięśniach jest niskie. Nocą kiedy
ludzie często cierpią z powodu skurczów mięśniowych, koncentracja mleczanu we krwi jest mała. Z drugiej strony w czasie biegu na dystansie 400m, gdzie wszyscy zawodnicy kończą bieg z mleczanem we krwi na poziomie 18-25 razy wyższym niż poziom spoczynkowy, przykurcze są rzadkością. W wielu przypadkach przykurcze występują podczas nasilonych wysiłków o długim czasie trwania. W takich warunkach koncentracja mleczanu jest prawdopodobnie wyraźnie wyższa niż w spoczynku, lecz dużo poniżej maksymalnych wartości obserwowanych podczas bardzo intensywnych, ale krótkich wysiłków. Dlatego nie można winić kwasu mlekowego, faktu jego nagromadzenia za występowanie przykurczy. Powodowane one są nadwrażliwością tkanki mięśniowej oraz nadreaktywnością układu nerwowego wysyłającego impulsy pobudzające.

Rozważmy przypadek ludzi z syndromem McArdle’a. W normalnych warunkach z glikogenu uwalniana jest glukoza, z której w czasie glikolizy powstaje mleczan.

U osób z syndromem McArdle’a nie dochodzi do rozkładu glikogenu, co powoduje znaczne ograniczenia w metabolizowaniu glukozy. Dlatego w czasie wysiłku nie ma produkcji kwasu mlekowego lub powstająca jego ilość jest bardzo nieznaczna. Ludzie z tą chorobą równie często nękani są przez przykurcze mięśniowe, co jest kolejnym dowodem na brak ich związku z występowaniem kwasu mlekowego.

Mit 2:obecność kwasu mlekowego w mięśniu powoduje sztywność i bolesność mięśniową

Opóźniony początek mięśniowej bolesności (z ang. delayed onset of muscle soreness) to ból, który pojawia się dzień lub dwa dni po nietypowym, intensywnym wysiłku. Ten typ bólu pojawia się głównie po ćwiczeniach ze znaczną ilością skurczy ekscentrycznych. Są to skurcze mięśni przy jednoczesnym ich wydłużaniu się (np. amortyzacja upadku). Te bóle mięśniowe nie mają nic wspólnego z obecnością kwasu mlekowego w mięśniach. Badania dostarczają dowodów na potwierdzenie tego faktu. W jednym z badań uczestnik miał do przebiegnięcia dwa testy: 9 x 5 minut z prędkością 3,5 m/s z dwuminutową przerwą, pierwszy po płaskim terenie, a drugi na 10%-owym pochyleniu. Bieganie po płaskim, gdzie odnotowano większą koncentrację mleczanu, nie powodowało bolesności. Natomiast dzień po bieganiu na pochyleniu, stwierdzono niższą koncentrację mleczanu, a badany odczuwał poważny ból.

Powyższe doświadczenie dobrze znane jest tym, którzy biegają na górzystych trasach. To właśnie zbieganie, które wymaga większej ilości skurczów ekscentrycznych jest główną przyczyną bolesności powysiłkowej, nie zaś bieg po płaskim terenie czy też podbiegi. To powoduje więcej szkód w mięśniach, ponieważ liczba włókien mięśniowych zaangażowanych do skurczu o specyficznym napięciu jest 4-8 razy większa przy skurczu ekscentrycznym niż przy koncentrycznym. Dlatego w wyniku pracy większej ilości włókien mięśniowych powstają większe napięcia, a to powoduje mikrourazy i następujące stany zapalne. Jest to logiczne wytłumaczenie tego, że kwas mlekowy nie ma nic wspólnego z bolesnością powysiłkową mięśni.

Prosta, ale źle zdefiniowana teoria.

Jeśli posuwamy się do obwiniania czegoś o coś, dlaczego by nie uczynić go odpowiedzialnym za tyle problemów ile to tylko możliwe. Dla tych, którzy nie chcą „niepokoić się” rozważaniami nad procesem zmęczenia, kwas mlekowy jest znakomitym kozłem ofiarnym. Nie mniej jednak w rzeczywistości problem jest bardziej skomplikowany. Prawdę mówiąc koncepcja zmęczenia mięśniowego jest nie do końca precyzyjnym pojęciem. Powinniśmy raczej mówić o osłabieniu mięśni. Pomimo, iż zewnętrzne oznaki zmęczenia mogą być takie same ( powodują niemożność kontynuowania wysiłku) to zmęczenie odczuwane przez zawodnika biegającego dystans 400m nie jest takie samo jakie odczuwa maratończyk, które z kolei nie jest takie jak u kulturysty czy też kolarza, itd. Naiwne byłoby sądzić, iż kwas mlekowy jest jedynym sprawcą wystąpienia tylu różnych rodzajów osłabienia mięśniowego.

Pomiędzy komórkami mózgowymi wysyłającymi bodźce ruchowe, a miofilamentami mięśniowymi wykonującymi ruch jest kilka połączeń w łańcuchu przekazu informacji, które pozwalają na generowanie mocy. Każde z tych połączeń może się „rozpaść”, a to zahamuje skurcz mięśni i w konsekwencji wykonywanie ćwiczenia. Zatem, połączenia te pojawiają się na długiej liście możliwych czynników powodujących różnego rodzaju zmęczenie. Lista ta może zawierać w niektórych przypadkach również i wygenerowany w czasie glikolizy kwas mlekowy, jednak niewątpliwie nie jest to główny czy jedyny winowajca.

Najbardziej przekonujące są sytuacje występowania zmęczenia przy niskim stężeniu mleczanu jak również braku zmęczenia przy jego wysokiej koncentracji. Na przykład, pod koniec szczególnie wymagającej konkurencji, jaką jest bieg na 100 kilometrów, poziom zmęczenia jest niezwykle wysoki, ale koncentracja mleczanu we krwi jest niewiele wyższa niż spoczynkowa. U ludzi z opisanym syndromem McArdle’a stwierdzono znacznego stopnia ograniczenie możliwości wysiłkowych, a przecież praktycznie nie dochodzi do powstawania kwasu mlekowego w ich komórkach mięśniowych. Zatem zmęczeniu mięśniowemu może towarzyszyć bardzo niski poziom kwasu mlekowego albo wręcz jego całkowity brak.

Obserwując poziom kwasicy w mięśniach, zauważamy jej znaczny wzrost podczas skurczów izometrycznych, co może potwierdzać hipotezę, iż kwas mlekowy jest odpowiedzialny za wywołanie zmęczenia. Wykonując taki wyczerpujący wysiłek izometryczny mięśnia czworogłowego uda (np. oparcie o ścianę plecami z nogami ugiętymi pod kątem prostym pomiędzy udem, a podudziem, tak jak byśmy siedzieli na krześle) doprowadzamy do sytuacji, kiedy postępujące zmęczenie spowoduje czasowy spadek generowanej mocy (osłabienie mięśnia). Po dwu minutowej przerwie obserwowane zmęczenie szybko maleje i niemal zupełnie zanika. Po tym czasie mięśnie mogą jeszcze raz generować początkową moc, pomimo tego, że podczas przerwy poziom mleczanu spada do wartości spoczynkowych raczej wolno utrzymując się nadal na wysokim poziomie. Stąd dwie minuty od zakończenia wysiłku ilość mleczanu w mięśniu jest jeszcze bardzo wysoka, pomimo tego mięśnie mogą jeszcze raz generować początkową moc, a samo zmęczenie w znacznym stopniu ustępuje.

Dlatego obserwując sytuacje, kiedy występuje znaczna kwasica i duże stężenie mleczanu, a zmęczenie pozostaje na umiarkowanym poziomie, ciężko jest potwierdzić koncepcję, że wzrost poziomu kwasu mlekowego w mięśniach jest bezpośrednią przyczyną występowania czy nasilenia zmęczenia.

W podsumowaniu można stwierdzić, że w czasie różnego rodzaju wysiłków fizycznych pojawiają się różne czynniki doprowadzające do wystąpienia zmęczenia organizmu wykonującego zadaną pracę. Nic nie dowodzi temu, że mleczan jest bezpośrednim powodem, a już na pewno nie jest jedynym ani też głównym powodem występowania zmęczenia.

Co jest lepsze: produkować więcej czy mniej mleczanu?

Niektórzy sądzą, że im więcej mleczanu produkujesz, tym jesteś mniej efektywny.

W rzeczywistości jest zupełnie odwrotnie. W wielu konkurencjach lekkoatletycznych, jeśli produkujesz więcej kwasu mlekowego, to znak, że pracujesz z większą intensywnością. Możesz wytworzyć wtedy więcej energii i dlatego biegniesz szybciej. W takich konkurencjach jak bieg na 400m, 800m czy 1500m znaczna część energii potrzebna do pracy mięśni pochodzi z glikolizy beztlenowej. W reakcji tej, komórki mięśniowe produkują energię niezbędną do skurczu przez rozpad glukozy bez użycia tlenu. Jeśli porównamy to do aerobowych (przy użyciu tlenu) procesów produkcji energii, glikoliza beztlenowa, której zawsze towarzyszy uwalnianie kwasu mlekowego, posiada zarówno korzyści jak i wady. Jest procesem dostarczającym energię niezwykle szybko i w znacznych ilościach, lecz z drugiej strony zużywa glukozę, której magazyny ustrojowe są ograniczone. Stąd w konkurencjach sprinterskich i średniodystansowych, w których jest zapotrzebowanie na energię dostarczaną w jak najkrótszym czasie, szczególnie duża jej część dostarczana jest właśnie dzięki glikolizie beztlenowej. W konkurencjach długodystansowych, gdzie potrzeba dostarczać energię w sposób ciągły i przez długi okres pracy, ogromna jej część pochodzi z procesów tlenowych, które są bardziej ekonomiczne. Szczególnie utlenianie kwasów tłuszczowych, których zasoby ustrojowe są znaczne i nie ulegają szybkiemu wyczerpaniu. Konsekwentnie, nie powinno dziwić, że sportowcy zaangażowani w krótkie, intensywne wysiłki produkują dużo mleczanu i jako rezultat im więcej produkują tym lepiej ćwiczą. Zatem, koncentracja mleczanu we krwi, która wynosi ok. 1-1.5mmola/l w stanie spoczynku, u przeciętnych zawodników po zakończeniu biegu na 400m zwiększa się do 18mmol/l a u elity tej konkurencji do 23 mmol/l. Dlatego w wysiłkach krótkotrwałych (10 sek – 10 minut) sportowcy zaopatrujący w energię pracujące mięśnie głównie na drodze procesów
beztlenowych (glikoliza) a w konsekwencji produkujący znaczne ilości mleczanu, mają większą szansę na odniesienie sukcesu.

Wierzyć czy nie wierzyć w próg anaerobowy

Są tacy, którzy nie wątpią w istnienie progu beztlenowego (anaerobowego); gdzieś pomiędzy intensywnością wolnego biegu, a najbardziej szalonym sprintem jest punkt, po przekroczeniu, którego przechodzisz z metabolizmu „czysto tlenowego” na kombinację tlenowego i beztlenowego. Ta powszechnie akceptowana teoria ma obecnie wielu wyznawców, jest również często cytowana przez popularne czasopisma naukowe. Bądź co bądź, obecna wiedza naukowa zaprzecza teorii istnienia progu anaerobowego.

• Nie ma takiej mocy progowej, poniżej której mięśnie nie produkują mleczanu. Mięsień cały czas produkuje mleczan już od najmniejszych intensywności wysiłku oraz nawet wtedy, gdy ilość dostarczanego tlenu całkowicie pokrywa jego
zapotrzebowanie.

• Podczas testu rampowego (test laboratoryjny, w którym badany biegnie ze stale wzrastającą prędkością aż do wyczerpania) koncentracja mleczanu we krwi nigdy nie pojawia się jako próg, jak niektórzy postulują. Uzyskana krzywa nie pokazuje żadnego załamania, w rzeczywistości jej kształt jest prawdopodobnie rezultatem opóźnionego pojawienia się mleczanu we krwi.

Dobór odpowiedniego programu treningowego prowadzi do uzyskania, przy danej intensywności biegu, niższej koncentracji mleczanu. Jednak to nie jest powiązane z samym progiem anaerobowym. Przyczyną tego jest fakt, że trening usprawnia wielokierunkowo mechanizmy metaboliczne odpowiedzialne za dostarczanie energii, a poprawiając ekonomikę wykonywanej pracy, organizm uzyskuje niższym kosztem energetycznym zadaną intensywność wysiłku fizycznego.

Konkluzja : nie winny.

Kwas mlekowy (mleczan) nie jest odpowiedzialny za występowanie zjawiska zmęczenia mięśniowego, powodowanie skurczów czy bolesności powysiłkowej, a możliwości wysiłkowe zawodników uprawiających sprinty i biegi średnie zależą bezpośrednio od zdolności do produkowania większej ilości mleczanu w czasie biegu.

Konrad Rembiasz, Marcin Rembiasz

Źródło: Guy Thibault, François Pérnott, It is not lactic acid’s fault, News Studies in Athetics, kwiecień 2006.