برای دههها، ورزشکاران و مربیان، لاکتات را - که اغلب به اشتباه اسید لاکتیک نامیده میشود - به عنوان اصلیترین عامل بازدارنده عملکرد میدانستند. این ماده صرفاً به عنوان یک محصول زائد متابولیک، عامل اصلی احساس سوزش در عضلات در طول تلاش شدید و منادی خستگی تلقی میشد. با این حال، علم ورزش در مورد این مولکول دستخوش یک تغییر پارادایم قابل توجه شده است.
تحقیقات مدرن اکنون لاکتات را به عنوان یک منبع سوخت حیاتی برای قلب، مغز و عضلات در طول ورزش درک میکند. اخیراً، نقش اساسیتری برای لاکتات پدیدار شده است: این ماده به عنوان یک مولکول سیگنالینگ قوی عمل میکند که به طور عمیق در ساختارهای سلولی ارتباط برقرار میکند تا متابولیسم را تنظیم کند.
یک کشف مهم در این زمینه نشان میدهد که چگونه ورزش با شدت بالا به طور خاص از لاکتات برای سیگنال دادن به بدن برای متوقف کردن تولید چربی جدید استفاده میکند. این مکانیسم یک توضیح مولکولی برای این موضوع ارائه میدهد که چرا تمرینات تناوبی با شدت بالا (HIIT) و پروتکلهای مشابه آستانه بیهوازی به طور منحصر به فردی برای مدیریت ترکیب بدن در ورزشکاران مؤثر هستند.
بازیکنان متابولیک: FASN و De Novo لیپوژنز
برای درک تأثیر ورزش شدید بر ذخیره چربی، ابتدا باید درک کنیم که بدن چگونه چربی تولید میکند. فرآیند تبدیل منابع انرژی غیر چربی، عمدتاً کربوهیدراتهای اضافی، به اسیدهای چرب برای ذخیره شدن به عنوان بافت چربی به عنوان de novo لیپوژنز (DNL) شناخته میشود.
موتور اصلی این فرآیند آنزیمی به نام Fatty Acid Synthase یا FASN است. FASN به عنوان خط مونتاژ مولکولی عمل میکند که اسیدهای چرب با زنجیره بلند را میسازد، که متعاقباً به عنوان چربی بدن ذخیره میشوند. در حالت مازاد کالری و فعالیت بدنی کم، FASN بسیار فعال است. برای ورزشکارانی که برای نسبتهای بهینه قدرت به وزن یا توده عضلانی بدون چربی تلاش میکنند، DNL بیش از حد فعال نتیجه معکوس دارد.
سوییچ لاکتات: مکانیسم لاکتیلاسیون
ارتباط بین ورزش شدید و مهار چربی در یک فرآیند شیمیایی تازه کشف شده به نام "لاکتاسیون" نهفته است.
هنگامی که یک ورزشکار در تمرینات با شدت بالا شرکت میکند - مانند دوی سرعت، مجموعههای سنگین وزنهبرداری المپیک یا جلسات تناوبی شدید - تقاضا برای انرژی از توانایی عضلات برای استفاده از اکسیژن پیشی میگیرد. بدن به متابولیسم بیهوازی تغییر میکند و مقادیر قابل توجهی لاکتات تولید میکند.
این افزایش ناگهانی لاکتات در گردش خون صرفاً در نهایت از سیستم خارج نمیشود. در عوض، مولکولهای لاکتات وارد سلولها میشوند و به طور فیزیکی به پروتئینهای مختلف متصل میشوند و عملکرد آنها را تغییر میدهند. این فرآیند اتصال، لاکتیلاسیون است.
به طور حیاتی، محققان دریافتهاند که لاکتات مستقیماً آنزیم FASN را لاکتیله میکند. هنگامی که لاکتات به FASN متصل میشود، شکل و ساختار آنزیم را تغییر میدهد. این اصلاح به طور موثر به عنوان یک ترمز مولکولی عمل میکند و فعالیت آنزیمی FASN را مهار میکند. با سرکوب FASN، سطوح بالای لاکتات تولید شده در طول ورزش شدید مستقیماً de novo لیپوژنز را کاهش میدهد.
به عبارت سادهتر، محصول جانبی شیمیایی کار سخت به ماشین آلات تولید چربی بدن میگوید که خاموش شوند.
پیامدهای آن برای ورزشکاران و عملکرد
این مسیر بیولوژیکی پیامدهای عمیقی برای عملکرد ورزشی و روششناسی تمرین دارد و فراتر از مدلهای ساده "کالری دریافتی در مقابل کالری مصرفی" میرود.
1. مدیریت استراتژیک ترکیب بدن برای ورزشکاران دارای کلاس وزنی (ورزشهای رزمی، وزنهبرداری) یا کسانی که لاغری با عملکرد مرتبط است (دویدن استقامتی، ژیمناستیک)، این مکانیسم اهمیت شدت را برجسته میکند. در حالی که کاردیو با شدت کم و حالت ثابت از چربی موجود برای سوخت استفاده میکند، کار با شدت بالا به طور فعال از ایجاد چربی جدید در سطح سلولی جلوگیری میکند. این نشان میدهد که گنجاندن HIIT به ورزشکاران این امکان را میدهد که حتی در مراحل مصرف بیشتر کربوهیدرات که برای سوخترسانی به عملکرد ضروری است، اندامهای لاغرتر خود را حفظ کنند.
2. انعطافپذیری و کارایی متابولیک مهار DNL ترافیک متابولیک را هدایت میکند. با خاموش کردن مسیری که کربوهیدراتها را به چربی تبدیل میکند، بدن تشویق میشود تا از آن کربوهیدراتها برای نیازهای فوری انرژی گلیکولیتیک یا پر کردن مجدد گلیکوژن استفاده کند. این امر انعطافپذیری متابولیک را افزایش میدهد - توانایی بدن برای تغییر کارآمد بین منابع سوخت بر اساس تقاضا.
3. اعتبارسنجی تمرینات بیهوازی در رشتههای مختلف این تحقیق اعتبار بیولوژیکی قوی برای گنجاندن کار بیهوازی با شدت بالا حتی در ورزشهای عمدتاً هوازی ارائه میدهد. به عنوان مثال، یک دونده ماراتن از دویدنهای تمپو یا جلسات تناوبی که لاکتات را افزایش میدهند، نه تنها برای بهبود سرعت قلبی عروقی، بلکه برای سیگنالینگ متابولیکی که ترکیب بدن را در درازمدت بهینه میکند، بهره میبرد.
نتیجهگیری
این ضربالمثل قدیمی "سوزش را احساس کن" معنای جدیدی با اعتبار علمی پیدا کرده است. احساس سوزش مرتبط با تجمع بالای لاکتات فقط نشانه تلاش نیست. این احساس یک سیگنال متابولیکی قدرتمند است که در سراسر بدن ارسال میشود. ورزشکاران با شرکت در تمریناتی که به اندازه کافی شدید هستند تا لاکتات قابل توجهی تولید کنند، از یک سوئیچ فیزیولوژیکی پیچیده استفاده میکنند که به طور فعال سنتز چربی جدید را سرکوب میکند و فیزیولوژی خود را برای اوج عملکرد بهینه میکند.