لاکتات چیست؟
لاکتات دهیدروژناز (به انگلیسی: lactate dehydrogenase یا به صورت مختصر شده LDH یا LD) آنزیمی است از گروه اکسیدوردوکتازها که در گیاهان، حیوانات و پروکاریوت ها یافت می شود. لاکتات دهیدروژناز دارای اهمیت پزشکی ویژه ای می باشد زیرا که به طور گسترده در بافت (زیست شناسی)های بدن، از جمله گلبول قرمز و عضلات قلب یافت می شود و به هنگام آسیب دیدن این بافت ها لاکتات دهیدروژناز درون خون آزاد می گردد و این ویژگی لاکتات دهیدروژناز، آن را به یک شاخص مهم برای شناسایی صدمات و بیماریهای شایع در بدن تبدیل می کند. دهیدروژناز (به انگلیسی: dehydrogenase) آنزیمی است که هیدرید (ترکیب هیدروژن دار) را از یک مولکول به مولکول دیگری منتقل می کند. لاکتات دهیدروژناز واکنش تبدیل پیرویک اسید (محصول نهایی قندکافت) به اسید لاکتیک و واکنش برعکس آن را فروکافت می نماید به هنگامی که واکنش اکسایش-کاهش نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید (به انگلیسی: NADH) رخ می دهد ((به انگلیسی: NADH) به (به انگلیسی: NAD+) تبدیل می شود و سپس معکوس آن رخ می دهد)
آستانه لاکتات چیست؟
آستانه لاکتات یک نقطه ای در تمرینات می باشد که در آن لاکتات سریعتر از اینکه بدن بتواند آن را دفع کند، تولید می شود. متابولیسم بی هوازی مسئول تولید انرژی برای تمرینات با شدت بالا در بازه زمانی کوتاه ( معمولا چند دقیقه کوتاه) می باشد، قبل از اینکه لاکتات به آستانه لاکتات برسد، دیگر بدن قادر نخواهد بود آن را دفع کند، بنابراین، لاکتات اضافی انباشته خواهد شد. به این نقطه، آستانه لاکتات گفته می شود که معمولا در فعالیت های ورزشی با ۵۰ تا ۸۰ درصد حداکثر ظرفیت اکسیژن مصرفی ورزشکار همراه است. طی ورزش های با شدت متوسط، لاکتات می تواند سریعا توسط بدن جذب شود، اما در ورزش ها و تمرینات با شدت بالا، تولید آن سریعتر از حدی است که بدن بتواند آن را جذب کند. در ادامه آستانه لاکتات با کاهش اندک PH بدن از ۷.۴ به ۷.۲ باعث ایجاد احساس خستگی و کاهش قدرت عضلانی در ماهیچه ها می شود. در این نقطه، ورزشکار معمولا سرعت خود را کاهش می دهد و یا اگر شدت فعالیتش بسیار بالا باشد، احتمالا به دلیل تولید لاکتات بسیار زیاد، نیاز به استراحت چند دقیقه ای داشته باشد. احتمالا، داشتن آستانه لاکتات بالا به این معنی خواهد بود که ورزشکار می تواند به فعالیت با شدت بالایش برای مدت طولانی تری بدون خستگی ادامه دهد. به همین دلیل بسیاری از افراد معتقدند که آستانه لاکتات میتواند باعث افزایش عملکرد ورزشکار در ورزش های با شدت بالای استقامتی شود. آستانه لاکتات توسط بسیاری از ورزشکاران برای تعیین برنامه ورزشی شان استفاده می شود.
علل بروز آستانه لاکتات
ابتدا تصور می شد کاهش اکسیژن سلولی علت اصلی تولید اسید لاکتیک است. تحقیقات بعدی نشان دادند که در دسترس بودن اکسیژن تنها عامل تعیین کننده لاکتات تولیدی هنگام فعالیت ورزشی نیست بلکه میزان لاکتات تولیدی هنگام ورزش بستگی به :
- سرعت نسبی گلیکولیز
- نوع آنزیم LDH
- تنفس میتوکندریایی
افزایش غلظت هورمون اپی نفرین باعث تسریع گلیکولیز و تجمع اسید لاکتیک می شود.
تجمع لاکتات خون
آن شدتی از فعالیت ورزشی که با بالاترین غلظت لاکتات خون همسو است و درست قبل از افزایش پیوسته در لاکتات رخ می دهد ، آغاز انباشت لاکتات خون است. OBLA در غلظتی از لاکتات خون که تقریبا معادل ۴ میلی مول در لیتر است رخ می دهد. با این حال ، پژوهش های اخیر نشان داده است که غلظت لاکتات خون در OBLA بین انواع فعالیت های ورزشی گوناگون در دامنه ای بین ۱/۳ تا ۶/۶ میلی مول در لیتر فرق می کند.
لاکتات در ورزش
تولید لاکتات هنگام فعالیت ورزشی الزاما برای متابولیسم عضله زیانبار نیست ؛ لاکتات تولیدی متضمن اکسیداسیون NADH است که NAD را برای گلیکولیز بازسازی می کند.
هنگام فعالیت های شدید تولید لاکتات برای تداوم گلیکولیز حیاتی است. اگر چه شواهد نشان می دهد لاکتات در مواقع کمبود اکسیژن ( هیپوکسی ) تولید می شود ؛ ولی تولید لاکتات در حضور اکسیژن کافی نیز رخ داده است. از این رو ؛ لاکتات تولیدی را نباید نشانه فقدان اکسیژن دانست. زمانی که پیروات تولیدی از میزان پیروات ورودی به میتوکندریها فراتر رود ؛ پیروات به لاکتات تبدیل می شود.
لاکتات نامی است که برای اسید لاکتیک فاقد پروتون بکار می رود. تولید و انباشت لاکتات در عضله اسکلتی مستقیما باعث خستگی و درد نمی شود . غلظت های لاکتات بازتاب غیر مستقیم اسیدوز هستند چراکه تولید لاکتات با رهایش پروتون همراه است . مشکلی که با تولید لاکتات همراه است ؛ وجود اسیدوز است ؛ نه خود مولکول لاکتات
اثر تمرین بر پاسخ لاکتات خون به فعالیت ورزشی
معلوم شده است که تمرین استقامتی، انباشت لاکتات خون هنگام فعالیت ورزشی را کاهش می دهد.نشان داده شده است که تمرین از راه کاهش میزان لاکتات تولیدی و یا افزایش مقدار لاکتات دفعی و یا هر دو باعث کاهش لاکتات خون هنگام ورزش می شود.
ارتباط بین پاسخ لاکتات خون به فعالیت ورزشی فزاینده و عملکرد استقامتی
تحقیقات زیادی نشان داده اند استفاده از لاکتات خون برای برآورد عملکرد استقامتی و طراحی برنامه های تمرین ممکن است شاخص بهتری از عملکرد استقامتی باشد تا vo2max .عوامل متفاوتی پاسخ لاکتات خون وvo2max را به فعالیت ورزشی معلوم می کند. Vo2maxبه عوامل قلبی عروقی مانند برون ده قلبی و حجم ضربه ای بستگی دارد درحالی که پاسخ لاکتات خون به عوامل محیطی مانند نوع تار عضلانی یا تعداد میتوکندری ها بستگی دارد.
ارتباط بین پاسخ لاکتات خون ، vo2maxو عملکرد استقامتی
کویل در تحقیقی ۱۴ دوچرخه سوار زبده باvo2maxیکسان را با توجه به نمره آستانه لاکتات دو گروه کرد. گروه آستانه لاکتات پایین در ۶۶درصدvo2maxو گروه با آستانه لاکتات بالا در ۵/۸۱ درصدvo2maxبه آستانه لاکتات رسیده اند. از آزمودنی ها خواسته شد تا حد ممکن با شدت ۸۸ درصدvo2maxرکاب بزنند. به رغم آنکه نمرات vo2maxتقریبا مشابه بود زمان رسیدن به خستگی در گروه با آستانه لاکتات بالا ، دو برابر طولانی تر از گروه به آستانه پایین بود. دنیس و هکارانش آثار ۴۰ دقیقه تمرین بر آستانه لاکتات و اغاز انباشت لاکتات خون را در آزمودنی هایی که ۳ روز در هفته باشدت ۸۰تا۸۵ درصدvo2maxتمرین می کردند بررسی نمودند.
نتایج نشان داد : با تمرین ، vo2درآستانه لاکتات و در OBLA افزایش پیدا کرد ولی vo2max تغییری نداشته است. تحقیق دیگری توسط هاولی درمورد اثر سه جلسه دوچرخه سواری بیشینه را بر مقادیر لاکتات خون وvo2max بررسی کردند که افزایش vo2maxمعادل ۲۶ درصد بو د درحالی که vo2 دراستانه لاکتات ۳۹درصد افزایش یافته بود. در تحقیق بلند مدتی توسط ولتمن زنان بدون تمرین به عنوان گروه کنترل در استانه لاکتات ودر بالاتر از آن به مدت یک سال به تمرین دویدن برداختند.
در چهار ماه نخست : اکسیژن مصرفی هر دوگروه در آستانه لاکتات (vo2@ LT) افزایش یافته بود اما پس از آن فقط گروهی که در شرایط بالاتر از استانه لاکتات تمرین می کردند به بهبود vo2خود در استانه لاکتات ادامه دادند. بر این اساس vo2maxنباید تنها شاخص سازگاری تمرین در نظر گرفته شود چرا که اگر فقط vo2max استفاده می شد ممکن است به اشتباه چنین نتیجه گیری شود که تمرین در شرایط استانه لاکتات و بالاتراز ان تاثیر یکسانی داشته است درحالی که گروه تمرینی بالاتر از آستانه دربیشتر زمان افزایش بارزتری را در LTداشته اند.
تمرین تحمل اسید لاکتیک
برخی عملکردهای ورزشی ، مانند دوی ۴۰۰ متر نیاز به تمرین سیستم لاکتات دارند . دونده ۴۰۰ متر باید یاد بگیرد که در مقابل اسیدیته زیاد عضلات خود و احساس خستگی ایجاد شده مقاومت کند و فعالیت خود را ادامه دهد. برای تمرین سیستم لاکتات ، مدت دوره های فعالیت می تواند بین ۱ تا ۳ دقیقه باشد. دوره های کوتاه برگشت به حالت اولیه نباید آنقدر طولانی باشد که غلظت لاکتات خون کاهش زیادی پیدا کند.
چگونگی افزایش آستانه لاکتات
بحث در مورد علم آستانه لاکتات همچنان ادامه دارد، آیا این یک نقطه است و ارزش تلاش برای اندازه گیری آن در همه. خبر خوب برای ورزشکاران این است که اگر چه این تعداد ممکن است ثابت شود یا ثابت نشده است، نشان داده شده است که با آموزش ورزشکاران قادر به تحمل تمرینات شدید در طولانی مدت هستند.
-
آموزش مناسب
آموزش LT به معنی افزایش شدت ورزش شما است، بنابراین شما در قلب خود و یا قلب بالاتر از ضربان قلب خود تمرین می کنید. این تمرین می تواند آموزش فاصله یا آموزش پایدار باشد.
-
تعلیمات LT آموزش
برنامه نمونه: دو بار در هفته سه تا پنج فواصل زمانی 10 تا 10 دقیقه ای را در 95 تا 105 درصد ضربان قلب خود را با فاصله زمانی 3 دقیقه ای بگذارید.
-
آموزش مداوم LT
برنامه نمونه: دو بار در هفته یک تمرین شدید 20 تا 30 دقیقه ای را در 95 تا 105 درصد ضربان قلب خود انجام دهید.
-
تغذیه مناسب
برای تقویت LT در طول تمرین و مسابقه، باید مطمئن باشید که بدون ورزش کردن از فروشگاه های گلیکوژن، می توانید ورزش کنید. این به برنامه غذایی غذای مفصلی نیاز دارد که هم در غذا قبل از ورزش و هم بعد از ورزش استفاده شود .
رابطه ی غلظت لاکتات خون و تمرین
در ورزشکاران ورزیده در سرعت های پایین اسید لاکتیک کمی تولید می شود زیرا بیشتر نیاز انرژی به صورت هوازی تولید می شود.افزایش شدت فعالیت ، افزایش تولید لاکتات، اما مقدار آن به اندازه ای است که در بافت های دیگر بدن خنثی می شود. این سطح شدت معمولا” با غلظت لاکتات بین ۲ تا ۴ میلی مول در لیتر همراه است . به این شدت منطقه انتقال هوازی – بی هوازی گفته می شود. معمولا سرعت معینی وجود دارد که در آن سرعت می توان برای مدت طولانی بدون تجمع لاکتات در بدن حفظ شود. اگر از این سرعت فراتر رویم ، اسیدیته بیش ازحد ، توقف فعالیت.
اشکال مختلف تمرین در ارتباط با غلظت لاکتات و ضربان قلب
- فعالیت های بازسازی یا برگشت به حالت اولیه :شدت تمرین معادل غلظت لاکتات ۲ میلی مول در لیتر ، ضربان بین ۱۴۰ تا ۱۶۰ ضربه در دقیقه
- فعالیت های استقامتی بلند مدت : شدت تمرین معادل غلظت لاکتات ۲ میلی مول در لیتر ، ضربان بین ۱۴۰ تا ۱۶۰ ضربه در دقیقه
- فعالیت های استقامتی شدید :شدت تمرین معادل غلظت لاکتات ۳ تا ۴ میلی مول در لیتر ، ضربان بین ۱۶۰ تا ۱۸۰ ضربه در دقیقه
- اینتروال های شدید بلند : شدت تمرین معادل غلظت لاکتات ۴ تا ۶ میلی مول در لیتر ، ضربان بیشتر از ۱۸۰ ضربه در دقیقه
- اینتروال های شدید : شدت تمرین معادل غلظت لاکتات ۶ تا ۱۲ میلی مول در لیتر ، ضربان بیشتر از ۱۸۰ ضربه در دقیقه
نقش اسید لاکتیک در بدنسازی
