در عضلات، وجود یک سطح پایه از تولید لاکتات وجود دارد که باعث میشود غلظت لاکتات در استراحت عضلات به مقدار یک میلی‌مول برسد. فعالیتهای سرعتی که بین ۱ تا ۲ دقیقه طول می‌انجامند، نیاز زیادی به سیستم گلیکولیز دارند و سطح اسید لاکتیک عضلات می‌تواند بین ۱ تا ۲۵ میلی‌مول در هر کیلوگرم عضله برسد. افزایش تولید لاکتات باعث کاهش pH سلولی میشود. تولید لاکتات در حین فعالیت ورزشی به طور ضروری برای متابولیسم عضلات زیانبار نیست؛ بلکه لاکتات تولیدی به اکسیداسیون NADH کمک می‌کند و بازسازی NAD برای گلیکولیز را فراهم می‌کند. در فعالیتهای شدید، تولید لاکتات برای ادامه گلیکولیز بسیار حیاتی است، اگرچه شواهد نشان می‌دهد که لاکتات در شرایط کمبود اکسیژن (هیپوکسی) تولید میشود، اما در حضور اکسیژن کافی هم تولید میشود. بنابراین، تولید لاکتات را نباید به عنوان نشانه فقدان اکسیژن در نظر گرفت. زمانی که پیرووات تولیدی از مقدار پیرووات ورودی به میتوکندری‌ها فراتر میرود، پیرووات به لاکتات تبدیل میشود. لاکتات به عنوان نامی برای اسید لاکتیک بکار میرود که فاقد پروتون است. تولید و انباشت لاکتات در عضلات اسکلتی مستقیماً باعث خستگی و درد نمی‌شود. غلظت‌های لاکتات نشان‌دهنده غیرمستقیم اسیدی شدن هستند، زیرا تولید لاکتات با آزاد شدن پروتون همراه است. مشکلی که با تولید لاکتات همراه است، وجود اسیدی شدن است، نه خود مولکول لاکتات.
تحلیل اهمیت لاکتات در ورزش و ورزشکاران:
آستانه لاکتات (Lactate Threshold) به نقطهای اطلاق میشود که در آن لاکتات خون در طول ورزشهای با شدت بالا، شروع به تجمع و افزایش مییابد و فراتر از سطوح استراحتی خود میرود. در فعالیتهای سبک تا متوسط، لاکتات خون تنها به اندازه کمی افزایش مییابد نسبت به سطوح استراحتی. با افزایش شدت فعالیت، لاکتات به سرعت تجمع می‌کند. این نقطه روی منحنی نمایانگر آستانه لاکتات است. شدت آستانه لاکتات را می‌توان با استفاده از مصرف اکسیژن، وات (در صورت دوچرخه سواری)، سرعت دویدن (در صورت استفاده از تردمیل) و ضربان قلب بیان کرد. تحقیقات نشان داده‌اند که شدت در آستانه لاکتات نشانگر شدت بیشینه‌ای است که در آن می‌توان فعالیت ورزشی پایدار را ادامه داد.
آغاز تجمع لاکتات خون (OBLA) به شدتی از فعالیت ورزشی اشاره دارد که با بالاترین غلظت لاکتات خون هماهنگ است و قبل از افزایش پیوسته در لاکتات رخ می‌دهد. OBLA به آغاز انباشت لاکتات خون اشاره دارد. OBLA در غلظتی از لاکتات خون تقریباً برابر با ۴ میلی‌مول در لیتر رخ می‌دهد. با این حال، پژوهش‌های اخیر نشان داده‌اند که غلظت لاکتات خون در OBLA بین انواع فعالیتهای ورزشی مختلف در بازه‌ای بین ۱.۳ تا ۶.۶ میلی‌مول در لیتر متفاوت است.
اولین فرضیه برای بروز آستانه لاکتات این بود که کاهش اکسیژن سلولی علت اصلی تولید اسید لاکتیک است. اما تحقیقات بعدی نشان دادند که در دسترس بودن اکسیژن تنها عامل تعیین‌کننده تولید لاکتات هنگام فعالیت ورزشی نیست.
در واقع، میزان تولید لاکتات در هنگام ورزش به عوامل زیر وابسته است:
۱. سرعت نسبی گلیکولیز
۲. نوع آنزیم LDH
۳. تنفس میتوکندریایی
۴. افزایش غلظت هورمون اپی‌نفرین که منجر به تسریع گلیکولیز و تجمع اسید لاکتیک میشود.
نوع آنزیم لاکتات دهیدروژناز (LDH) در عضلات، در هنگام فعالیتهای سریع و شدید، تارهای تند انقباض و در فعالیتهای درازمدت و آرام، تارهای کند انقباض فعال می‌شوند. تارهای عضلانی تند انقباض دارای نوعی آنزیم LDH هستند که تبدیل اسید پیروییک به اسید لاکتیک را تسهیل می‌کند. به عبارت دیگر، این آنزیم در تبدیل اسید پیروییک به لاکتات نقش دارد. از سویی دیگر، تارهای کند انقباض دارای نوعی LDH هستند که تبدیل اسید لاکتیک به اسید پیروییک را ترجیح می‌دهد.
بنابراین، هر چه تارهای تند انقباض بیشتر درگیر شوند، سطح اسید لاکتیک افزایش مییابد و در نتیجه، مرحله آستانه لاکتات روی می‌دهد. لازم به ذکر است که غلظت لاکتات خون به تنهایی نشانگر تولید لاکتات توسط عضله نیست، بلکه نتیجه تعادل بین افزایش اسید لاکتیک در عضله (که به لاکتات منجر میشود) و دفع لاکتات از خون (توسط کبد و قلب) می‌باشد. افزایش تولید لاکتات، کاهش دفع لاکتات، یا هر دو می‌تواند منجر به افزایش تولید اسید لاکتیک شود. همچنین، کاهش غلظت لاکتات خون ناشی از تمرین می‌تواند نتیجه کاهش میزان لاکتات ورودی به خون، افزایش لاکتات برداشتی، یا ترکیبی از هر دو باشد.
اثر تمرین بر پاسخ لاکتات خون به فعالیت ورزشی مشخص شده است که تمرین استقامتی می‌تواند انباشت لاکتات خون هنگام فعالیت ورزشی را کاهش دهد. این نتیجه نشان می‌دهد که تمرین، از طریق کاهش تولید لاکتات و/یا افزایش دفع لاکتات و یا هر دو، باعث کاهش لاکتات خون هنگام ورزش میشود. تحقیقات زیادی ارتباط بین پاسخ لاکتات خون به فعالیت ورزشی فزاینده و عملکرد استقامتی نشان داده‌اند. استفاده از لاکتات خون ممکن است به عنوان یک شاخص بهتر از VO2max برای برآورد عملکرد استقامتی و طراحی برنامه‌های تمرین مورد استفاده قرار گیرد. عوامل مختلفی پاسخ لاکتات خون و VO2max را به فعالیت ورزشی تعیین می‌کنند. VO2max به عوامل قلبی-عروقی مانند ظربان قلب و حجم دیستیله بستگی دارد، در حالی که پاسخ لاکتات خون به عوامل محیطی مانند نوع تار عضلانی و تعداد میتوکندری‌ها بستگی دارد.
در یک تحقیق با شرکت ۱۴ دوچرخه‌سوار زبده و با VO2max یکسان،
ارتباط بین پاسخ لاکتات خون، VO2max و عملکرد استقامتی بررسی شد. این افراد به دو گروه آستانه لاکتات پایین (در ۶۶ درصد VO2max) و گروه آستانه لاکتات بالا (در ۸۱ درصد VO2max) تقسیم شدند. به شرکت‌کنندگان درخواست شد تا با شدت ۸۸ درصد VO2max تا حد امکان دوچرخه سواری کنند. با وجود شباهت نمرات VO2max، زمانی که به خستگی رسیدند، در گروه آستانه لاکتات بالا دو برابر طولانی‌تر از گروه آستانه لاکتات پایین بود.
در مطالعه دیگری، دنیس و همکارانش تأثیر ۴۰ دقیقه تمرین بر آستانه لاکتات و شروع انباشت لاکتات خون را در افرادی که هفته‌ای سه روز با شدت ۸۰ تا ۸۵ درصد VO2max تمرین می‌کردند، بررسی کردند. نتایج نشان داد که با تمرین، VO2 در آستانه لاکتات و در OBLA افزایش یافت، اما VO2max تغییری نکرد.
در تحقیق دیگری که توسط هاولی انجام شد، تأثیر سه جلسه دوچرخه‌سواری بیشینه بر سطوح لاکتات خون و VO2max بررسی شد. نتایج نشان داد که VO2max حدود ۲۶ درصد افزایش یافت، در حالی که VO2 در آستانه لاکتات ۳۹ درصد افزایش یافت.
در یک تحقیق بلندمدت توسط ولتمن، زنانی که قبلاً تمرین نمی‌کردند به عنوان گروه کنترل در آستانه لاکتات و بالاتر از آن به مدت یک سال به تمرین دویدن مشغول شدند.
در چهار ماه نخست، مصرف اکسیژن در هر دو گروه در آستانه لاکتات (VO2 @ LT) افزایش یافت. اما پس از آن، تنها گروهی که در شرایط بالاتر از آستانه لاکتات تمرین می‌کردند، به بهبود VO2 خود در آستانه لاکتات ادامه دادند. از این رو، نباید VO2max را به تنهایی به عنوان شاخصی برای تناسب و سازگاری تمرین در نظر گرفت. اگر فقط از VO2max استفاده می‌شد، ممکن است به اشتباه نتیجه بگیریم که تمرین در شرایط استانه لاکتات و بالاتر از آن تأثیر یکسانی داشته است. در حقیقت، گروه تمرینی بالاتر از آستانه در طولانی‌ترین زمان، افزایش بارزتری در آستانه لاکتات داشتند.
تمرین تحمل اسید لاکتیک برای برخی فعالیتهای ورزشی
مانند دویدن ۴۰۰ متر، نیازمند تمرین سیستم لاکتات است. دویدن‌کننده ۴۰۰ متر باید بیاموزد که در برابر اسیدیته زیاد عضلات خود و احساس خستگی مقاومت کند و فعالیت خود را ادامه دهد. برای تمرین سیستم لاکتات، مدت دوره‌های فعالیت می‌تواند بین ۱ تا ۳ دقیقه باشد. اما دوره‌های کوتاه برگشت به حالت اولیه نباید آنقدر طولانی باشند که غلظت لاکتات خون به شدت کاهش یابد.
رابطه بین غلظت لاکتات خون و شدت تمرین (سرعت دویدن) در ورزشکاران تمرین‌کرده در سرعت‌های پایین به این دلیل است که در این شدت، مقدار کمی از اسید لاکتیک تولید میشود. زیرا بیشتر انرژی به صورت هوازی تولید میشود. با افزایش شدت فعالیت، تولید لاکتات افزایش مییابد، اما مقدار آن به حدی است که در بافت‌های دیگر بدن خنثی میشود. این سطح شدت معمولاً با غلظت لاکتات بین ۲ تا ۴ میلی مول در لیتر همراه است و به این شدت منطقه انتقال هوازی-بی‌هوازی گفته میشود.
معمولاً سرعت مشخصی وجود دارد که در آن سرعت، می‌توان برای مدت طولانی بدون تجمع لاکتات در بدن فعالیت کرد. اما اگر از این سرعت فراتر رویم، اسیدیته بیش از حد افزایش مییابد و فعالیت متوقف میشود.
می‌توان انواع مختلف تمرین را با توجه به غلظت لاکتات و ضربان قلب دسته‌بندی کرد:
فعالیتهای بازسازی یا برگشت به حالت اولیه: شدت تمرین معادل غلظت لاکتات ۲ میلی مول در لیتر، ضربان بین ۱۴۰ تا ۱۶۰ ضربه در دقیقه.
فعالیتهای استقامتی بلندمدت: شدت تمرین معادل غلظت لاکتات ۲ میلی مول در لیتر، ضربان بین ۱۴۰ تا ۱۶۰ ضربه در دقیقه.
فعالیتهای استقامتی شدید: شدت تمرین معادل غلظت لاکتات ۳ تا ۴ میلی مول در لیتر، ضربان بین ۱۶۰ تا ۱۸۰ ضربه در دقیقه.
تمرین‌های مختلف در ارتباط با غلظت لاکتات و ضربان قلب دسته‌بندی می‌شوند. اینتروال‌های شدید بلندمدت: شدت تمرین معادل غلظت لاکتات ۴ تا ۶ میلی مول در لیتر، ضربان بیشتر از ۱۸۰ ضربه در دقیقه. اینتروال‌های شدید: شدت تمرین معادل غلظت لاکتات ۶ تا ۱۲ میلی مول در لیتر، ضربان بیشتر از ۱۸۰ ضربه در دقیقه.
نظرات کاربران