Fakta om mjölksyra och laktat

Varje syra har en bas. En bas är ett ämne som kan ta upp en vätejon (H+, alltså en vätejon som tappat sin negativa elektron). Ett exempel på en bas är ammoniak (NH3). När ammoniak hälls i vatten, reagerar ammoniakmolekylerna med vattnet och tar en vätejon/proton från en vattenmolekyl H2O och kvar av vattenmolekylen blir då en hydroxidjon (OH-). En syra är ett ämne som tvärtom avger en vätejon.

Hur sur eller basisk en lösning är mäts med pH-värde. Rent vatten är neutralt - en vattenmolekyl (H2O) kan delas i en hydroxidjon och en vätejon (OH- och H+). Vatten går jämnt upp eftersom OH- + H+ = H2O. När det finns fler vätejoner i vattnet är det surt (H3O+) och när det finns fler hydroxidjoner är vattnet basiskt. Syror och baser existerar ofta tillsammans och kan förändras fram och tillbaka mellan varandra. När pH sjunker, betyder det alltså att fler basiska molekyler omvandlats till syramolekyler. Den kritiska punkten är när det finns 50 procent av både bas- och syramolekyler.

Källa

Laktat är mjölksyrans bas, det vill säga laktat saknar en vätejon. För mjölksyra ligger den kritiska punkten vid ett pH på 3,86 (mycket surt alltså, nästan som magsyra). Det är långt under blodets pH-värde som är 7,4. Det är därför vi inte kan ha mjölksyra i blodet när vi springer. Större delen av mjölksyran i blodet skulle tappa en vätejon och bli laktat. Under intensiv träning kan pH sjunka ner mot 6 och då finns det fortfarande 100 molekyler laktat på varje molekyl mjölksyra. Mjölksyran är en myt.

Men varför sjunker pH-värdet? När cellerna skapar energi splittras ATP och denna process frigör vätejoner. Det är troligen de vätejonerna som sänker pH-värdet. Det har inget direkt samband med mjölksyra. Men eftersom vätejoner och laktat uppträder tillsammans och lämnar cellen med samma transportör, trodde man tidigare att laktat var mjölksyra. När du mäter hur mycket laktat du har i blodet, mäter du alltså egentligen indirekt mängden vätejoner.

Muskler behöver energi i form av ATP. Mängden ATP i en kropp är runt 250 gram, men under t. ex. ett ultralopp förbrukas hundratals kilo ATP. Detta är möjligt genom att ATP återanvänds.

Mjölksyra till vänster och laktat till höger. De blandas ofta samman. Skillnaden är vätejonen/protonen (H+).

När du börjar springa skapas ATP av kreatinfosfat. Efter 5-10 sekunder används kolhydrater i form av glukos och glykogen för att tillverka ATP. Denna process kallas glykolys. Slutprodukterna från denna reaktionsväg är pyruvat, ATP och NADH. Pyruvat går vidare till citronsyracykeln, som skapar ytterligare ATP och NADH. Denna reaktion är kopplad till elektrontransportkedjan. I elektrontransportkedjan skapar elströmmen från NADH större delen av kroppens ATP och dessutom återskapas NAD+ från NADH.

Laktat är en resurs

Vid hård löpning samlas det upp mycket pyruvat i muskelcellerna, eftersom mitokondrierna inte hinner förbränna dem. Därmed blir det till slut brist på NAD+, som är nödvändigt för glykolys. Det är då som laktat träder in som räddare. Enzymer fäster en vätejon på pyruvat och förvandlar den till laktat. Denna process både regenererar NAD+ och tar upp sura vätejoner, vilket gör att glykolysen kan fortsätta och du kan fortsätta springa.

Muskler blir inte sura pga att det frigörs vätejoner i glykolys. Det är bara att räkna dem i tabellen längre ner. Det frigörs fyra i de första stegen, men i slutat av kedjan konsumerar två pyruvatkinas varsin vätejon samtidigt som ATP och pyruvat skapas. I nästa steg binds en vätejon till varje pyruvat, vilket ger laktat (pyruvat+vätejon=laktat). Laktat är alltså en buffer. Laktat minskar surheten. Därmed är nettot noll.

Pyruvatkinas förbrukar vätejon/proton (H), skapar ATP och pyruvat. Bild: enzymsidan

Glukos som kommer från glykogen (längst till höger i tabellen nedan) passerar inte genom första steget hexokinas (som dessutom kräver en ATP) och därmed frigörs bara tre vätejoner. Nettot är därmed en vätejon mindre, dvs en basisk reaktion. De som tror att glykolys (anaerob) leder till sura muskler bör kolla detta flöde igen.

Nettoproduktion av protoner/vätejoner i glykolys.

Källa: Robert Robergs studie som avslutade debatten om mjölksyra. (Enkel genomgång).

De sura vätejonerna skapas troligvis vid hydrolys av ATP. De kan bidra till en brännande känsla, men frågan är om du upplever en brännande känsla för att det pratas så mycket om hur mjölksyra bränner köttet från benen. Dina upplevelser formas i hjärnan som baserar sina prognoser - som är din upplevelse - på kända kategorier. I en andra kulturer kanske trötthet beskrivs med andra begrepp.

Om du fortsätter springa fort ackumuleras laktat. Det som inte blir till pyruvat igen skickas vidare till levern, som bygger om laktat till ny glukos som sedan skickas tillbaka till musklerna. En del laktat fraktas också via ett nätverk av kanaler över till andra muskelceller som kan använda laktat för att snabbt bilda energi i sina mitokondrier, eller bygga upp ett lager av glykogen för framtiden. Det är ett system som gjort för löpare.

När laktat lämnar muskelcellen följer även vätejoner med, och de sura vätejonerna tas om hand av blodets buffertsystem i form av bikarbonat. Denna reaktion bildar i slutändan vatten och koldioxid. Om du inte andas ut koldioxiden tillräckligt snabbt, omvandlas koldioxid tillbaka till vätejoner och bikarbonat och då sjunker pH-värdet. Men det beror inte på att du håller på att koka sönder i mjölksyra.