乳酸與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系探究,運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)論文

乳酸與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系探究,運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)論文摘要：近些年乳酸一直是生物工程以及生物化學(xué)領(lǐng)域研究的熱門,由于其與運(yùn)動(dòng)之間的深?yuàn)W玄妙關(guān)系,使得乳酸與運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)之間有著密切的關(guān)系。本文以高中的化學(xué)和生物中的乳酸部分知識(shí)為切入點(diǎn),具體闡述乳酸產(chǎn)生的經(jīng)過(guò),并通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)的查詢,闡述乳酸與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系以及其降低運(yùn)動(dòng)技能的途徑。本文關(guān)鍵詞語(yǔ)：乳酸;產(chǎn)生;運(yùn)動(dòng);影響;乳酸作為高中階段有機(jī)化學(xué)中的重要知識(shí),是考試的重點(diǎn)內(nèi)容之一,隨著其本身產(chǎn)生和代謝的途徑的特點(diǎn),使其與生物化學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域之間有著密切的關(guān)聯(lián),尤其乳酸在運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域的研究極為廣泛,也有眾多的文獻(xiàn)和研究表示清楚運(yùn)動(dòng)時(shí)的血乳酸水平和運(yùn)動(dòng)之間有著密切的關(guān)系。1、乳酸的產(chǎn)生和代謝1.1、乳酸的產(chǎn)生乳酸產(chǎn)生的主要條件為機(jī)體組織細(xì)胞在某一時(shí)間段內(nèi)無(wú)法獲得足夠的氧含量,或者是機(jī)體內(nèi)的氧在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法得到快速的處理,在這種情況下,乳酸就會(huì)大量的堆積,這主要是由于短時(shí)間內(nèi)機(jī)體內(nèi)大量的丙酮酸蓄積,無(wú)法被丙酮酸脫氫酶轉(zhuǎn)化成為乙酰輔酶A,進(jìn)而在機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生大量的乳酸[1]。圖1為乳酸在體內(nèi)的產(chǎn)生途徑。如此圖1所示,能夠看出乳酸產(chǎn)生的主要途徑有兩種:為糖酵解經(jīng)過(guò)產(chǎn)生的乳酸,所謂的糖酵解即為葡萄糖分解構(gòu)成兩個(gè)分子的丙酮酸與能量的經(jīng)過(guò),主要經(jīng)過(guò)為先由葡萄糖分解為丙酮酸,后在無(wú)氧的條件下丙酮酸被復(fù)原為乳酸;另外一種途徑為非糖化合物轉(zhuǎn)化成葡萄糖和糖原的糖異生作用。1.2、乳酸的代謝體內(nèi)乳酸的代謝經(jīng)過(guò)主要包括如下幾點(diǎn):其一,糖酵解經(jīng)過(guò)中的第一步是葡萄糖分解成丙酮酸,而第二步分為有氧和無(wú)氧兩種途徑,無(wú)氧下生成乳酸,有氧時(shí)生成水和二氧化碳,因此在氧氣充足的情況下,機(jī)體的組織細(xì)胞、骨骼肌和心肌等能夠攝取血液中的乳酸成分,在乳酸脫氫酶的作用下復(fù)原成丙酮酸,然后再次進(jìn)行有氧狀態(tài)下的糖酵解的第二步,生成水和二氧化碳,該經(jīng)過(guò)中充分的釋放了乳酸中的能量[2];其二,由圖1可知,糖異生經(jīng)過(guò)是一個(gè)可逆的經(jīng)過(guò),即乳酸既能夠作為糖異生的產(chǎn)物,可以以作為糖異生的原料,即當(dāng)乳酸在機(jī)體和血液中大量積累的時(shí)候,使得肝臟內(nèi)的糖異生作用開(kāi)場(chǎng)發(fā)揮作用,先是由乳酸糖異生成葡萄糖供應(yīng)機(jī)體運(yùn)動(dòng)所需,再由生成的葡萄糖合成糖原,以備細(xì)胞的糖原儲(chǔ)備,與此同時(shí)通過(guò)對(duì)氫離子的需要來(lái)調(diào)節(jié)人體的酸堿平衡;其三,機(jī)體內(nèi)的乳酸還能夠通過(guò)丙酮酸和乙酰輔酶A途徑合成脂肪酸、膽固醇、酮體和乙酸等物質(zhì),可以以通過(guò)氨基轉(zhuǎn)換作用生成丙氨酸[2];最后,機(jī)體內(nèi)的極少量乳酸可以以通過(guò)尿液和汗液排除。通過(guò)上述幾種途徑以實(shí)現(xiàn)對(duì)殘存于乳酸內(nèi)的能量的充分應(yīng)用、對(duì)機(jī)體穩(wěn)態(tài)的維持、消除細(xì)胞中的乳酸、維持機(jī)體的糖酵解穩(wěn)定、為集體活動(dòng)提供能量以及合成人體必須的化合物。2、乳酸與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系2.1、超過(guò)數(shù)秒的極限運(yùn)動(dòng)機(jī)體運(yùn)動(dòng)時(shí)乳酸與運(yùn)動(dòng)之間有著密切的關(guān)系,在超過(guò)數(shù)秒的極量運(yùn)動(dòng)中,人體內(nèi)會(huì)消耗大量的ATP和CP,因此使得機(jī)體細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的ADP、AMP、磷酸和肌酸大量積累,這些在細(xì)胞內(nèi)蓄積的物質(zhì)能夠激活糖原分解,進(jìn)而使得機(jī)體內(nèi)的糖酵解速度加快,糖酵解的速度約在極限運(yùn)動(dòng)的30~60s到達(dá)最大速度,使得肌肉內(nèi)的乳酸迅速增加[3]。2.2、亞極限運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)時(shí)間亞極限運(yùn)動(dòng)時(shí),由于運(yùn)動(dòng)時(shí)間和呼吸系統(tǒng)的原因使得運(yùn)發(fā)動(dòng)體內(nèi)處于最大攝氧量下面,在運(yùn)動(dòng)開(kāi)場(chǎng)的幾分鐘以內(nèi),由于局部的肌肉組織的供血量極少,使得局部肌肉因缺血而引起暫時(shí)的供氧缺乏,這種供氧缺乏使得糖酵解產(chǎn)生大量的乳酸,但是隨著運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行,使得機(jī)體會(huì)逐步獲得穩(wěn)態(tài)氧耗速率,這個(gè)經(jīng)過(guò)大約發(fā)生在運(yùn)動(dòng)后的5~10min,這個(gè)時(shí)候機(jī)體進(jìn)行糖酵解經(jīng)過(guò)的功能減少,乳酸生成速率開(kāi)場(chǎng)下降,但是若在這個(gè)經(jīng)過(guò)中運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度突增,乳酸的生成速率也會(huì)隨之升高,總結(jié)而言,長(zhǎng)時(shí)間、亞極量的運(yùn)動(dòng)時(shí),乳酸的生成速率最快的時(shí)間段主要是在運(yùn)動(dòng)開(kāi)場(chǎng)機(jī)會(huì)體缺氧缺血的時(shí)期和獲得穩(wěn)態(tài)氧耗速率以前的時(shí)間段內(nèi)[3]。圖1乳酸的產(chǎn)生途徑圖示2.3、中低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)在中低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的經(jīng)過(guò)中,與長(zhǎng)時(shí)間的亞極限的運(yùn)動(dòng)相比,機(jī)體并不缺氧,而是進(jìn)行有氧代謝,因而機(jī)體內(nèi)乳酸的生成并非缺氧所致,而是循環(huán)系統(tǒng)處于提高經(jīng)過(guò)和尚未建立穩(wěn)態(tài)代謝時(shí),糖酵解速率超過(guò)有氧代謝速率所致,進(jìn)而使得來(lái)自脂肪氧化的能量產(chǎn)物都進(jìn)入三羧酸循環(huán),因此使乳酸增加[3]。3、乳酸造成運(yùn)動(dòng)機(jī)能下降的途徑當(dāng)下人們討論乳酸與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系主要的原因就是為了提高運(yùn)發(fā)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)技能,以及幫助運(yùn)發(fā)動(dòng)制定合適自個(gè)的訓(xùn)練計(jì)劃,因此了解乳酸造成運(yùn)動(dòng)機(jī)能下降的途徑就顯得至關(guān)重要,本文對(duì)此總結(jié)如下幾點(diǎn):第一,乳酸在機(jī)體內(nèi)積累太多,乳酸的解離能夠產(chǎn)生大量的氫離子,這些氫離子降低所蓄積的PH值,進(jìn)而使得糖酵解的相關(guān)酶活性被抑制,使得糖原的無(wú)氧氧化經(jīng)過(guò)遭到抑制,也就減少了這個(gè)經(jīng)過(guò)的終產(chǎn)物之一的能量ATP合成,造成運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)中的能量供給障礙;第二,運(yùn)動(dòng)的經(jīng)過(guò)中,大量的乳酸在機(jī)體內(nèi)生成,使得乳酸在機(jī)體內(nèi)蓄積,血液中的乳酸逐步堆積,順著機(jī)體內(nèi)的血液循環(huán)至腦部,進(jìn)而使得腦細(xì)胞的正常功能受限,降低運(yùn)動(dòng)時(shí)的身體機(jī)能;最后,乳酸的解離能夠產(chǎn)生大量的氫離子,這些氫離子會(huì)與機(jī)體內(nèi)的鈣離子爭(zhēng)搶位于骨骼肌肌鈣蛋白外表的結(jié)合位點(diǎn),進(jìn)而使得大量的鈣離子被置換出來(lái),進(jìn)而造成興奮收縮耦聯(lián)障礙,以致肌肉收縮的機(jī)能下降,進(jìn)而造成運(yùn)動(dòng)技能的下降。4、結(jié)束語(yǔ)綜上所述,隨著人類在乳酸研究領(lǐng)域的逐步深切進(jìn)入,乳酸在機(jī)體內(nèi)的產(chǎn)生和代謝途徑當(dāng)前已經(jīng)較為詳盡,其在多種運(yùn)動(dòng)類別中的含量變化也有所不同,通太多種途徑對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)能造成影響,因此通過(guò)對(duì)這些知識(shí)的把握,就能夠判定運(yùn)發(fā)動(dòng)所處的身體機(jī)能的時(shí)間段,可以以為運(yùn)動(dòng)的計(jì)劃布置提供前瞻性的建議,實(shí)現(xiàn)科學(xué)的運(yùn)動(dòng)和訓(xùn)練。以下為參考文獻(xiàn)[1]齊敦禹.乳酸的產(chǎn)生原因與運(yùn)動(dòng)能力[J].體育世界:學(xué)術(shù)版,2007(5):63-65