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标 题: 运动中乳酸的产生与排除 (转载)
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年05月04日20:27:46 星期天), 站内信件
发信人: zhufeng (我想吃沙锅饭), 信区: BraveHeart
标 题: 运动中乳酸的产生与排除
发信站: BBS 水木清华站 (Wed Jun 5 15:42:11 2002)
长期以来,乳酸(lactate)
一直被运动教练、体育教师、运动员、以及一般社会大众,认
为是引起肌肉疲劳(muscle fatigue)、肌肉酸痛(muscle soreness)
、肌肉痉挛(muscle
cramp)、无氧阈值(anaerobic threshold)和氧债(oxygen
debt)的主要原因。其实这种将运动时或运动后的特殊生理反应,皆归罪于乳酸的说法,
早已被运动生理学研究者否定。
除此之外,有关乳酸与「肌肉酸痛」密切关连的论调经常被提出来,少运动的人,有
氧代谢的能力亦通常较低,偶尔进行运动时,肌肉内的血液供应不足,就会产生一些酸性
物质。由于未能把这些物质及时排出体外或氧化掉,积聚起来就会刺激到肌肉中的神经末
梢,或引起渗透压的变
化,令水分增加渗入肌肉纤维内,使肌肉膨胀,这些现象都会导致肌肉酸痛……只要勤加
锻炼,运动后就不会那么容易感到肌肉酸痛了。其实乳酸在激烈运动过程中的堆积,确实
会形成肌肉pH值的下降,造成肌肉酵素活性的降低,进而形成肌肉活动的疲劳现象(急性
肌肉酸痛),但是运动后
1至3天的迟发性肌肉酸痛 ( delayed onset muscle
soreness,简称DOMS)现象,根本就
与乳酸的形成没有显著关连。
有两个理由可以简要说明乳酸与迟发性肌肉酸痛无关。首先,在激烈运动后1至2小时
,血乳酸的浓度即恢复到安静休息水准,运动后1至2天才出现迟发性肌肉酸痛的运动者,
其血乳酸的浓度根本没有显著上升;其次,一群同时参与跑步竞赛的跑者,很有可能部份
较少参赛者,会有迟发
性肌肉酸痛的症状,另一部份则没有这种困扰。似乎,突然急遽增加运动量与强度、进行
大量的肌肉离心收缩(eccentric contraction)
运动,造成肌肉纤维的轻微断裂伤害,才
是迟发性肌肉酸痛的主要原因。
早期乳酸被认为是无氧性激烈运动下的产物,肌肉在缓慢的氧化代谢过程中并不会产
生乳酸。人体在轻负荷的运动条件下,会将葡萄糖(glucose)糖解(glycolysis)代谢成丙
酮酸(pyruvate),然后再代谢分解进入Krebs
循环,氧化产生大量能量。其实,这种说法并不正确。
人体在安静休息时,消化系统、骨骼肌、红血球和肝脏等部位都会产生乳酸;血乳酸
的排除则透过循环系统的输送,在肝脏与肾脏中再合成葡萄糖,或者直接氧化代谢产生能
量。休息时血中乳酸所以能够维持1mM/L的原因,在于乳酸的产生与排除达到平衡。由于
乳酸是糖解作用的产物(
产生的速度快),而且分子较小、容易通过细胞膜,在葡萄糖的代谢反应过程中,是相当
重要的中间产物。而且,人体饮食后也会增加血液中的乳酸浓度,同时达成降低胰岛素分
泌与输送碳水化合物的双重功能。
开始运动的初期,由于能量需求的时间效率提高,肌肉不得不透过糖解作用产生乳酸
的方式来迅速产生能量,此时血乳酸的浓度即会显著的上升;如果运动的强度不高,几分
钟后,肌纤维中粒腺体的氧化作用即会活化,此时糖解作用的要求降低,血乳酸即不会再
上升,甚至会有下降的
情形出现。通常非最大运动(submaximal)时的乳酸产生和移除速率,可以达到安静休息时
的3至5倍。而且,在不同运动强度下,血乳酸浓度也常能维持不同浓度的稳定状态。
例如:某人跑步前的血乳酸浓度为1mM/L,以每秒2米的速度走路时血乳酸的浓度可能
仍然为1mM/L;以每秒3米的速度慢跑时血乳酸的浓度可能维持在1.5mM/L;以每秒4米的速
度跑步时血乳酸的浓度则可能维持在2.5mM/L。对于优秀长跑选手而言血乳酸能够维持稳
定的最大值 (maximal
lacate steady state,简称MLSS)
,可能达到4mM/L以上;当运动员的血乳酸出现最大稳
定值时,代表血乳酸的产生与排除速率确实是在平衡的状态。由此可见,优秀跑步选手的
乳酸排除能力,确实显著优于一般运动参与者。
通常,2至3分钟的最大运动,可以产生最大的血液乳酸浓度
(可达安静休息时的20倍
,即20mM/L)
。由于乳酸的产生除了受到运动强度的影响以外,还受到运动持续时间的显著影响,因此
100米、200米等短距离的「无氧性」激烈运动后,血液中的乳酸浓度,仍然会有显著低于
800米跑步后的情形。由乳酸排除的观点来看,800米左右的最大努力跑步,其实是评量乳
酸系统能量供应能力的
有效测验方式。
对于一般人而言,如果长期没有进行适当强度的运动,不仅不会产生大量的乳酸,对
于乳酸的排除能力也会降低,当人体在特殊的状况下 (例如被狗追)
,需要进行比较激烈的运动时,乳酸排除能力不足的缺点即会显现,体力不济的危机(被
狗咬)即会浮现。对于运动选手而言,透过激烈运动下乳酸大量产生的现象,达成提升乳
酸排除能力的效果,正是中长距离跑步选手的重要课题。例如多次1000米跑步的间歇训练
、7成速度跑300米后全速
跑100米、6成速度跑350米后全速跑50米等训练方式,都是增加运动时乳酸产生的有效训
练方式,进而达到增进乳酸排除能力的训练效果。
运动后的休息方式,也会显著影响乳酸的排除效率。由于,运动时产生的乳酸,在运
动结束后,大约有75%会成为有氧能量代谢的来源,只有25%左右会由肝脏与肾脏再储存
。因此,运动后若以慢跑或其它轻松的运动方式
(强度为最大摄氧量的35%至65%左右)
,进行整理运动,不但可以加速血乳酸送到肝脏储存与氧化的反应,而且还能够增加心脏
与工作肌利用乳酸做为燃料的量,确实提升运动后血乳酸的排除效率。
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