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运动科学:乳酸在身体中究竟扮演着怎样的角色?

2017-02-14 14:00:15    来源:ironman226    编辑:Jimmy

  “在运动领域中,乳酸有着坏男孩的名誉,但其实乳酸有着积极有益的一面。”Joe Friel教练(铁人三项训练圣经作者)说道。我们通常认为延迟性肌肉酸痛(DOMS Delayed Onset Muscle Soreness)是由于乳酸的堆积而引起的,但其实这并不是正确的认知。

  “许多人认为运动后肌肉的酸痛感是由于乳酸而产生的。事实上,乳酸所带来的不适感会在运动后30分钟内消失,之后的疲劳和疼痛感更多是由于肌肉组织的损伤而产生的。”格洛斯特郡大学运动生理学教授David James强调。

  乳酸在身体中究竟扮演着怎样的角色?

  在碳水化合物转换成能量之前,首先需要转变成丙酮酸(pyruvat)。之后丙酮酸会产生两个分水岭,一部分通过有氧活动产生更多的能量,其余部分会转变成乳酸。

  乳酸的球棒模型

  当氧气存在时候,丙酮酸在肌细胞的线粒体中分解产生能量。如果氧气不够充分,也就是说当你的身体不能够快速吸收足够的氧气来产生能量时,会通过醣酵解(glycolysis)来产生能量,这个过程发生在你的细胞液(cytosol)中。

  丙酮酸的球棒模型

  乳酸正是能量在无氧状态下产生后细胞液中的副产物。James教授认为,乳酸并不是个问题所在,问题是乳酸产生的同时氢离子会出现。这些氢离子才是使肌肉疲劳的源头,而不是乳酸。

  

  (氢离子的球棒模型

  氢离子会提升血液和肌肉的酸度,将大脑向肌纤维发出的神经信号阻断,此时你的四肢会开始感觉沉重,自然会慢下来让更多的氧气进入正在工作的肌肉中。

  在你减慢速度让更多的氧气进入肌肉的时候,体内的线粒体会通过消耗乳酸来产生能能量,加州大学整合生物学教授George Brooks的研究表明,在耐力训练中乳酸会穿梭在线粒体之间被再利用,从而血液中乳酸的含量会降低。

  乳酸在有氧和无氧代谢之间扮演着媒介物的角色,研究表明运动中产生的乳酸有75%都被燃烧成能量,当产生的乳酸量大于有氧运动消耗的能量的时候,就是无氧阈值(AT anaerobic threshold)出现的时候。如果乳酸并不是直接导致疲劳感的原因,为什么在很多训练计划都是围绕着无氧阈值而设计的?

  “测量血液中的乳酸水平是评估血液中含氧量的传统手段。”Friel教练说。“训练强度越大, 血液中产生的乳酸会越多, 同时越多的氢离子会介入并影响肌肉的运动。”

  个体间的无氧阈值有着较大的差异,没有经过训练的个体有较低的无氧阈值,通常是最大摄氧量的55%,而经过系统训练的精英运动员的无氧阈值能达到自身摄氧量的80-90%。无氧阈值越高,在比赛中所能承受的强度就越大且时间越长,这也是为什么教练们都偏爱将训练重点放在提升无氧阈值上,将训练强度控制在无氧阈值之间或之上。“这个强度通常是你最大心率的85%,大多数运动员能将这个强度保持至少一个小时。”Friel强调。

  这也许会感觉到痛苦,但是围绕着无氧阈值的训练能让身体习惯在运动中将乳酸作为燃料。当运动停止时,产生的乳酸能刺激线粒体的生物合成。这会增加细胞中的线粒体含量,而这正是提升耐力运动表现的关键点。乳酸,作为无氧活动的副产物,能够提升你的有氧能力,这也是为什么间歇训练如此重要。

  

  正如你的最大摄氧量及其他运动能力的参数,基因决定了你所能达到的高度,这意味着无论训练强度多大,总会达到自身无氧阈值的一个峰值。

  你也许在想,“哦,乳酸是个好东西,但如何能清除在运动中让人痛苦的氢离子?”提高你的无氧阈值水平是一方面,而另一个许多运动员用的方法就是储存碳酸氢盐(bicarbonate),烤面包发酵粉中的小苏打就能为你提供可观的碳酸氢盐。

  总结

  乳酸是你的朋友,能用来提供能量。

  氢离子才是让肌肉酸痛的罪魁祸首。

  间歇训练能提高你的无氧阈值。

  基因决定了个体自身无氧阈值的峰值。

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