代天醫
連續爬幾層樓后,大腿傳來一陣酸痛感,這是乳酸在堆積吧?運動后的第二天,肌肉稍一用力就痛到不行,乳酸怎么還沒“走”?
“乳酸堆積導致肌肉酸痛”是很多人口中的“常識”,健身教練這樣講,網上、書上也隨處可見類似的解釋。可實際上,乳酸是個“背鍋俠”。
乳酸最初被發現的時候,跟肌肉沒什么關系。1780年,瑞典一位藥物化學家在酸牛奶中發現了它,因此起名為“乳酸”。
之后的一百多年里,科學家們通過一項項研究發現:單塊肌肉多次收縮后,乳酸鹽水平升高,pH值降低(酸化),肌肉力量降低,這些變化在氧氣不足時更加明顯;人體在運動中達到疲勞狀態時,也有類似變化,并且感到肌肉酸痛;乳酸鹽水平越高,肌肉的酸痛及無力感越嚴重;某些生病的人體內乳酸鹽濃度也會升高;乳酸的酸性很強(pH﹦3.86),強酸性會引起酸痛。
在20世紀20年代,有研究者把這些研究結果拼湊在一起,提出假設:肌肉在氧氣不足的環境中收縮時,糖被迫分解產生乳酸這種代謝廢物,導致酸化;乳酸只會讓人產生肌肉酸痛和疲勞等感覺,沒有益處。
這個假設就此把肌肉酸痛的“鍋”扣在了乳酸頭上,并在之后的一個世紀讓它“惡名遠揚”。
傳統觀念認為,肌肉收縮時,糖分解產生乳酸,乳酸立刻分解為乳酸鹽與氫離子,導致環境酸化,從而讓肌肉酸痛無力。但1983年有科學家提出了另一種觀點,并在2004年之后被更多研究者肯定,即“乳酸”這個詞本身就不準確,因為沒有研究證實肌肉收縮會產生“乳酸”,糖分解時產生的不是乳酸,而是“乳酸鹽”,這個分解的過程非但不會直接產生酸,可能還會消耗氫離子,讓細胞堿化。
另外,運動時肌肉確實會酸化,但氫離子的來源仍在爭論中,目前多數人認為乳酸并不是直接來源,氫離子可能主要來自ATP水解過程。
雖然在運動中,肌肉酸痛無力確實與乳酸鹽水平升高同時出現,并且程度相關,但不能因此就確定它們的因果關系。實際上,肌肉酸痛疲勞的同時還伴隨著很多其他生理變化,比如酸化、ATP水平降低等。
除了理論分析,實際測試的結果也不支持乳酸鹽在運動中單獨導致肌肉酸痛的說法。
在2014年的一項研究中,研究人員直接將乳酸鹽注射到人的手掌肌肉中,結果發現,即使溶液濃度明顯高于運動所能達到的水平,也不會引起明顯的疼痛。另外兩種肌肉收縮時常見的代謝物——ATP及氫離子,在單獨注射時也幾乎不會引起疼痛,但同時注射這三種物質就會造成明顯的肌肉疼痛。這項試驗為乳酸鹽洗脫了肌肉酸痛“主犯”的罪名。單憑它自己,濃度再高也不足以“點燃”你的肌肉。
目前認為,在所有代謝物中,引起肌肉疼痛最主要的三種物質是乳酸鹽、ATP及氫離子。當三者單獨存在或只有兩者疊加時作用比較弱,但三者同時出現時會有互相增強的協同效果,明顯增強疼痛信號。這三者濃度較低的時候會帶來溫暖的感覺,濃度升高后則會讓人感受到疼痛和燒灼感。
除此之外,還有很多物質在肌肉收縮時濃度升高且可能增強疼痛感,包括緩激肽、鉀及多種細胞因子。
因此,運動當時產生的肌肉酸痛是很多物質合力造成的結果,雖然乳酸鹽的地位重要,但這“鍋”不該由它獨自來背。
至于運動后第二天的肌肉酸痛,與乳酸鹽的關系更小,因為早在運動剛結束時,乳酸鹽就已經被代謝掉了。
休息的時候,血液中的乳酸鹽濃度為0.5~2.2毫摩爾/升。開始運動之后,乳酸鹽水平通常會逐漸升高,運動強度越大升高速度越快。停止運動后,血液中的乳酸鹽濃度一般會繼續升高,在運動結束后5分鐘達到峰值(10~30毫摩爾/升),之后逐漸下降,并通常在1小時內回落到休息時的水平。
既然濃度早已恢復,運動后第二天的肌肉酸痛就跟乳酸鹽堆積毫無關系了。對于這種運動后6~12小時開始出現、48~72小時達到頂峰的酸痛,研究人員仍然沒有探明其中的機制,目前認為主要與骨骼肌機械性損傷及炎癥反應相關,而不是乳酸鹽所致。
乳酸鹽替很多其他物質承擔了導致肌肉酸痛的罵名,但它對人體的重要作用卻鮮少有人提及。近年來的研究逐漸發現,乳酸鹽不是代謝廢物而是重要燃料,還是一種信號分子,并且是一種集多種傳感器為一體的信號分子,具有傳遞信號的作用。
當人需要在短時間內獲得很多能量時,糖在細胞漿中分解生成乳酸鹽。這些乳酸鹽可以進入線粒體氧化并提供能量,也可以被運至細胞外,由臨近的骨骼肌、心、腦、肝、腎等細胞攝取,用來氧化供能或重新合成糖。在某些情況下,乳酸鹽甚至是優于葡萄糖的能量來源。
還有一種極端情況可以驗證乳酸鹽的作用,那就是觀察不能生成乳酸鹽的病人運動時的狀態如何變化。這類病人因為缺乏肌肉磷酸化酶而不能將糖分解為乳酸鹽,然而免去乳酸鹽堆積并沒有增強他們的運動能力,反而讓疲勞來得更早了。
總之,乳酸鹽不是“迫害”肌肉的代謝廢物,下次感覺酸痛的時候,別再錯怪它了。
(本文轉載自“果殼”)