Vamos dar um rápido desvio para o lactato ácido 101: quando seu corpo está funcionando, você prefere tirar sua energia da atividade aeróbica, ou seja, usando oxigênio, mas há casos em que o nível de atividade é bastante intenso, como uma sessão de halterofilismo, e seu corpo não recebe oxigênio suficiente para passá-lo para gerar energia anaerobicamente. Através de um processo chamado glicolise, o glicogênio muscular é metabolizado em algo chamado piruvato. Se o suprimento de oxigênio estiver lá, o piruvato pode ser dividido em energia através de canais aeróbicos. Quando o corpo não tem oxigênio, o piruvato passa por um processo anaeróbico para gerar mais energia, o piruvato se divide em lactato, permitindo que a glicólise continue.
Seu corpo pode produzir energia por alguns minutos desta forma antes que os níveis de lactato aumentem em seus músculos, resultando em acidez nas células musculares. O uso de lactato como combustível no próprio músculo varia dependendo de como as fibras musculares de resistência de uma pessoa são treinadas. Aeróbica. O lactato também pode ser enviado para o cérebro e o coração como combustível, ou para o fígado para converter em glicose, ou passado para músculos ativos e inativos e usado como energia.
- Sabemos o valor do ácido láctico hoje.
- Mas ainda não é bem compreendido.
- E no passado até era considerado um veneno muscular.
- Temos George Brooks.
- Professor de biologia integrativa na Universidade da Califórnia.
- Berkeley.
- Por ajudar a mudar nosso quando Brooks começou a pesquisar ácido láctico.
- Fisiologistas esportivos viram como um veneno muscular redutor de desempenho.
- Sua pesquisa ao longo das décadas inverteu essa imagem.
- Mostrando que é a forma como o corpo se estimula a se exercitar ou combater a doença.
- Os médicos estão planejando testes clínicos para usar lactato para tratar lesões cerebrais traumáticas e uma série de doenças.
- Incluindo ataques cardíacos.
- Inflamação e inchaço.
A partir da década de 1970, Brooks, seus alunos, pós-doutorandos e funcionários foram os primeiros a demonstrar que o lactato não era um desperdício; era um combustível continuamente produzido por células musculares e muitas vezes a fonte de energia preferida do corpo: tanto o cérebro quanto o coração trabalham mais. de forma eficiente e mais forte quando alimentado por lactato do que glicose, outro combustível circulando no sangue.
“É um erro histórico”, Brooks. Se pensou que o lactato era produzido nos músculos quando não havia oxigênio suficiente; pensava-se que era um agente de fadiga, um desperdício metabólico, um veneno metabólico; mas o erro clássico foi perceber que quando uma célula estava sob estresse, havia muito lactato, então culpe o lactato. A interpretação correta é que a produção de lactato é uma resposta ao estresse, está lá para compensar o estresse metabólico. É assim que as células repelem déficits metabólicos. “
Aos poucos, fisiologistas, nutricionistas, clínicos e praticantes de medicina esportiva começam a perceber que os altos níveis de lactato observados no sangue durante uma doença ou após uma lesão, como trauma cranioencefálico grave, não são um problema que precisa ser eliminado, mas sim um elemento-chave do processo de reparação corporal que precisa ser reforçado.
“Após uma lesão, a adrenalina ativará o sistema nervoso simpático e isso levará à produção de lactato”, disse Brooks. “É como reabastecer o carro antes de uma corrida. “
Sem esse combustível extra, o corpo não teria energia suficiente para se reparar, e Brooks diz que estudos sugerem que a suplementação de lactato durante a doença ou após uma lesão poderia acelerar a cicatrização. Durante décadas de pesquisa, Brooks descobriu que existem pelo menos três principais usos de lactato no corpo: é uma importante fonte de combustível, é o principal material para a manutenção do açúcar no sangue e é um sinal poderoso para adaptação metabólica ao estresse. Em um artigo recente no Cell Metabolism1, Brooks revisa a história do ácido láctico.
“A razão pela qual escrevi esta revisão é porque as pessoas em todas essas diferentes disciplinas vêem diferentes efeitos do lactato, e estou juntando tudo isso”, disse Brooks. “As formulações de lactato têm sido usadas há décadas para alimentar atletas em esforços prolongados; são amplamente utilizados para ressuscitação após uma lesão e para tratar acidose. Agora, em experimentos e ensaios clínicos, o lactato é usado para ajudar a controlar os níveis de glicose no sangue após uma lesão, para o cérebro após uma lesão cerebral, para tratar inflamação e inchaço, para reviver pancreatite, hepatite e dengue, para nutrir o coração após um ataque cardíaco e para controlar a sepse. “
A pesquisa de Brooks já beneficiou atletas de resistência. Em 1989, ele trabalhou com uma empresa de esportes para criar uma bebida energética chamada Cytomax que inclui um polímero de lactato que pode dar aos atletas um impulso de energia antes e durante a competição. Uma combinação de lactato, glicose e frutose aproveita as diferentes maneiras que o corpo usa combustível: lactato pode entrar no sangue duas vezes mais rápido que a glicose, atingindo apenas 15 versus 30 minutos após beber.
Todos armazenamos energia de várias formas: na forma de glicogênio, feito de carboidratos na dieta e armazenado nos músculos; e na forma de ácidos graxos, na forma de triglicérides, armazenados em tecido adiposo. Quando a energia é necessária, o corpo divide o glicogênio em lactato e glicose e gordura em ácidos graxos, todos distribuídos por todo o corpo através da corrente sanguínea como combustível geral. No entanto, brooks disse, ele e seus colegas de laboratório mostraram que o lactato é a principal fonte de combustível.
Glicose e glicogênio são metabolizados por uma série complexa de passos que levam ao lactato. Por quase um século, cientistas e médicos acreditaram que o lactato só ocorria quando as células não tinham oxigênio. No entanto, usando rastreadores isotópicos, primeiro em animais de laboratório e depois em humanos, Brooks descobriu que fabricamos e usamos lactato o tempo todo.
Isto é o que ele chama de lactato de transporte, onde células “produtoras” produzem lactato e lactato é usado por células “consumidoras”. No tecido muscular, por exemplo, as células musculares brancas ou “de encolhimento rápido” convertem glicogênio e glicose em lactato e excretam como combustível para células musculares vermelhas próximas ou “encolhimento lento”, onde o lactato queima no reticlo mitocondrial para produzir a molécula de energia ATP que alimenta fibras musculares. Brooks foi o primeiro a demonstrar que as mitocôndrias são uma rede interconectada de tubos, uma rítice – como um sistema de tubulação que atinge todo o citoplasma celular.
O transporte de lactato também está funcionando porque os músculos de trabalho liberam lactato que, em seguida, nutre o coração batendo e melhora a função executiva no cérebro.
Ao descobrir o transporte de lactato e o reticle mitocondrial, Brooks e seus colegas da UC Berkeley revolucionaram o pensamento sobre a regulação metabólica no corpo; não só no corpo sob estresse, mas o tempo todo.
Durante décadas, cientistas e médicos acreditaram que nas células, glicogênio e glicose se degradam em uma substância precursora de lactato chamada piruvato, que acabou por ser falsa, pois o piruvato sempre se torna lactato e, na maioria das células, o lactato entra rapidamente nas mitocôndrias. reticle e queimaduras. Trabalhando com rastreadores de lactato, mitocôndrias isoladas, células intactas, tecidos e organismos, incluindo humanos, Brooks e colegas da UC descobriram o que havia sido esquecido e, como resultado, mal compreendido. Mais recentemente, outros usaram espectroscopia de ressonância magnética (RM) para confirmar que o lactato é continuamente formado em músculos e outros tecidos sob condições completamente aeróbicas (oxigenadas).
Brooks ressalta que o lactato pode ser um problema se não for usado. Condicionamento no esporte envolve fazer com que o corpo produza um reticle mitocondrial maior nas células para usar lactato para funcionar melhor.
Notavelmente, quando o lactato está presente, pois durante a atividade intensa, as mitocôndrias musculares preferencialmente queimam e até excluem glicose e ácidos graxos. Brooks usou traçadores para mostrar que o músculo cardíaco e o cérebro preferem o lactato à glicose como combustível e trabalham mais com o lactato. também sinaliza aos tecidos adiposos para parar de quebrar a gordura para combustível.
“Uma das coisas importantes sobre o lactato é que ele entra na circulação e participa da comunicação entre agências”, disse Jen-Chywan “Wally” Wang, professor de ciências nutricionais e toxicologia na UC Berkeley. “É por isso que é muito importante no metabolismo normal e é parte integrante da homeostase de todo o corpo. “
Em sua revisão, Brooks se concentra em três funções principais de lactato no corpo: é uma importante fonte de energia; um precursor para produzir mais glicose no fígado, o que ajuda a manter os níveis de açúcar no sangue e uma molécula de sinalização, circulando no corpo e no sangue e se comunicando com diferentes tecidos, como tecido adiposo, e afetando a expressão de genes responsáveis pelo gerenciamento do estresse.
Por exemplo, estudos têm mostrado que o lactato aumenta a produção de fator neurotrópico derivado do cérebro (BDNF), que por sua vez suporta a produção de neurônios no cérebro e, como fonte de combustível, o lactato imediatamente melhora a função cerebral executiva. , se o lactato é infundido ou vem do exercício.
“É como energia VISA; o lactato é aceito pelas células de consumo onde quer que vá”, diz.
No entanto, o fato de o lactato ser um combustível versátil o torna um problema no câncer, e alguns cientistas estão procurando maneiras de bloquear os transportadores de lactato nas células cancerosas para interromper seu fornecimento de energia.
“O reconhecimento de que os transportadores de lactato entre a produção e as células consumidoras em tumores oferece uma oportunidade emocionante para reduzir a carcinogênese e o tamanho do tumor, bloqueando os braços e receptores de transportadores de lactato dentro e entre as células tumorais”, escreveu ele em seu diário.
Tudo isso anuncia uma mudança radical na valorização do lactato, embora Brooks admita que os livros – com exceção deste, Fisiologia do Exercício: Bioenergética Humana e suas Aplicações, agora em sua quarta edição – ainda retratam o lactato como um mal. ator.
“O lactato é a chave para o que acontece com o metabolismo”, disse Brooks. “É a revolução. “
Referências
Brooks, George A. ? A ciência e a tradução da teoria do transporte de lactato. Metabolismo Celular 27, Nº 4 (3 de abril de 2018): 757?85.