2017/03/09

進階升級 (乳酸不酸誰酸篇)

本篇文章是肌肉痠痛篇的進階短篇,因此尚未看過肌肉痠痛篇的讀者這可以先進去看一下再繼續閱讀喔 :) 乳酸是醣解在無氧情況下的代謝物,由還原丙酮酸(Pyruvate)而產生,無氧醣解能夠快速...

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本篇文章是肌肉痠痛篇的進階短篇,因此尚未看過肌肉痠痛篇的讀者這可以先進去看一下再繼續閱讀喔 :)

乳酸醣解在無氧情況下的代謝物,由還原丙酮酸(Pyruvate)而產生,無氧醣解能夠快速提供大量的ATP。在醣解的過程中主要會有幾種產物產生 — ATP丙酮酸以及一種作為氫離子載體的輔酶叫做菸鹼醯胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide adenine dinucleotide, NAD+),藉由NAD+的還原與氧化反應成為氫離子的載體,與氫離子結合還原成NADH

前面講到在醣解過程中會產生NADH,代表醣解的進行需要有NAD+的參與,把NADH想像成一張兌換能量貨幣的支票,可是要在有氧的情況下才有辦法兌現成能量貨幣ATP。在無氧的情況下NADH無法走到銀行(電子傳遞鏈)兌換成ATP,但無氧部分的醣解又需要NAD+才能有效且大量的進行,這時候該怎麼辦呢?

於是藉由乳酸去氫酶(Lactate dehydrogenase, LDH)的作用下把NADH上的氫離子轉移到醣解產物丙酮酸身上,丙酮酸還原後形成乳酸,藉由這樣的氧化還原作用把NAD+再度空出來給前面的醣解反應使用。但乳酸的產生並非造成局部肌肉環境變酸的原因,因為乳酸並不會提供氫離子(H+)造成pH值下降真正提供氫離子的其實是ATP。藉由水解ATP將儲存於磷酸鍵結中的能量釋放,這是身體使用能量貨幣的方式,水解後的產物除了ADP以及Pi(游離磷酸根)以外,氫離子常被大家忽略。

(燒啊~燒啊~燒啊~)

以上講完分子的層面後,我們把視野縮放到肌肉組織的層級上,需要使用ATP的量已經翻了好幾倍,再更進一步加入情境的需求—運動中的肌肉細胞,這樣的情況下使用的ATP應該不難想像能在短時間內讓局部的肌肉酸度增加,並產生即時性的疲勞以及痠感。

謝謝願意更深了解並努力看完的你,Gelatin第一次嘗試發表進階系列的文章,可能還有一些部分會讓人看的霧煞煞,如果搭配之後準備要發表的能量系統文章,相信會變比較簡單一點。無論如何Gelatin的目標都是希望大家能從文章中獲得運動相關的知識,並嘗試幫大家整理出一個有根據且簡單的脈絡,讓讀者以及有興趣的人除了動的健康以外也能動的聰明!我們下回見~

 

 

 

參考資料

Physiology of Sport and Exercise (5th Edition)

Human Physiology by Stuart Ira Fox (12th Edition)

Principle pf Biochemistry (5th Edition)

Robergs, R. A.; Ghiasvand, F.; Parker, D. (2004). Biochemistry of exercise-induced metabolic acidosis. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 287: R502–R516, 2004 

https://www.khanacademy.org/test-prep/mcat/biomolecules/overview-metabolism/a/overview-of-atp-hydrolysis

https://www.khanacademy.org/test-prep/mcat/physical-sciences-practice/physical-sciences-practice-tut/e/enzymes---passage-2

 

維基傳送門:

https://en.wikipedia.org/wiki/Lactic_acid

https://en.wikipedia.org/wiki/Glycolysis

https://en.wikipedia.org/wiki/Nicotinamide_adenine_dinucleotide

https://en.wikipedia.org/wiki/Anaerobic_glycolysis

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