好食课／铁腿的原因是乳酸吗？运动营养师破解乳酸堆积的迷思

过去的肌肉疲劳理论认为乳酸是主要限制耐力运动表现的罪魁祸首，乳酸被认为是无氧代谢的废弃产物以及高强度运动时导致肌肉疲劳的原因，并直接导致运动时的代谢性酸中毒，导致肌肉收缩力降低和运动停止，并认为乳酸造成了延迟性肌肉酸痛（Delayed muscle soreness，简称DOMS）。然而许多的研究早已推翻了这些过去的论点。本文将针对常见对乳酸的误解来一一的破解。

乳酸是什么？又是如何形成的呢？

ATP是运动时骨骼肌收缩的即时能量来源，在运动期间，肝糖与葡萄糖可以分解为丙酮酸（Pyruvate）以产生ATP。丙酮酸在有氧气的情况下可以进入粒线体进行氧化代谢以获得更多的ATP，而在无氧的情况下则会代谢成乳酸（Lactic acid）。

Lactic acid和Lactate中文皆译为“乳酸”。然而事实上Lactic acid并不等于Lactate，Lactic acid是弱酸并且会迅速解离成氢离子，剩余的部分则与钠离子（Na+）或钾离子（K+）结合形成称为乳酸（Lactate）的乳酸盐，肌肉中不会有太多的Lactic acid，血液里就更少了，因此乳酸不会长时间堆积在体内。

有些学者认为可以将乳酸盐视为是一种人体内酸性的缓冲物质，乳酸盐的产生（特别是如果伴随有高的乳酸盐去除能力）更有可能延迟酸中毒的发生。而近年的研究也发现运动诱导性酸中毒对于骨骼肌收缩能力的影响有限，体外研究表明酸性环境具有保护作用可以抑制骨骼肌中的高钾血症。

其他乳酸产生带来的有益效果还包括从血红蛋白释放更多的氧气、刺激通气量、肌肉血流量的增强和心血管驱动力的增加。显然，乳酸盐在代谢性酸中毒和运动疲劳中扮演的角色必须重新评估。

以往认为乳酸是无氧性激烈运动下的产物，因为在高强度下运动时，我们无法及时提供电子传递炼足够浓度的氧气，积聚的丙酮酸才会代谢成乳酸。然而氧气的可利用性只是导致肌肉和血液中乳酸盐在次大运动强度期间增加的几个因素之一。

事实上，无论是否存在氧气，都可以经由糖解作用形成乳酸，甚至在静止时产生乳酸。使乳酸产生急剧增加的情况有：快肌纤维的招募使用上升、氧气的递送效率、肌肉低氧、糖解作用加速、粒线体能量代谢的能力以及通过身体中其它细胞清除和利用乳酸的能力等多种因素，休息时，血中乳酸之所以能够维持1 mM的原因，就在于乳酸的产生与排除达到平衡。

乳酸代谢与运动疲劳的关系为何？

如下图所示，氧气的吸收与利用会随着运动强度呈线性地增加，但乳酸盐（Lactate）的产生并非随着运动强度线性地增加，而是稳定地产生，直到运动强度超过了“有氧代谢”能够供应的能量负荷，此时身体改以利用“无氧代谢”来提供主要比例的能量来源远大于“有氧代谢”，当乳酸的生产速率超过移除速率时，组织内的乳酸浓度提高，使得血液中的乳酸值增加并随着无氧代谢地进行会逐渐接近乳酸阈值。

乳酸真的会导致疲劳吗？

由于Lactic acid（和随后的Lactate）会随着运动疲劳的发展而产生，所以过去学者误认为Lactic acid就是高强度运动下肌肉疲劳的原因。然而乳酸真的会导致疲劳吗？

答案是：不会！

Lactic acid肯定不会导致疲劳，而Lactate可以被人体回收利用，心脏、大脑和慢肌纤维能够非常容易地从血液中清除乳酸，所以如果将快肌纤维产生的Lactate运送到慢肌纤维或另一个粒线体还未完全过载的肌肉中，这些肌肉可以将乳酸盐转换回丙酮酸并将其送到柠檬酸循环并进入电子传递炼在有氧的状态下进行有氧代谢产生能量（ATP）。因此，Lactate在运动期间可作为骨骼肌的燃料来源，也是心脏、脑、肾脏和肝脏可用的燃料来源！

此外，未以上述方式氧化的乳酸会从运动肌肉扩散到毛细血管中，并且通过血液运输到肝脏重新合成为葡萄糖，这被称为柯氏循环。而运动过程中累积的乳酸大约在停止运动后1至2小时血乳酸的浓度就会回复到休息时的状态。乳酸的产生实际上是一种生存适应，决定了我们能够在高强度运动下维持多长的时间。

那么导致运动疲劳的真正原因是什么呢？以下这些才是高强度运动造成疲劳的元凶：

●在无氧代谢时产生的中间产物例如磷酸盐（Pi）的增加

●高能磷酸盐（high energy phosphates）比例的改变

●活性氧物质（reactive oxygen species, ROS）等代谢物的产生

Lactic acid和Lactate会引起酸痛吗？

答案是：不会！

运动后1至3天的延迟性肌肉酸痛现象，与乳酸的形成没有显著关连。延迟性肌肉酸痛常见会发生在突然急遽增加运动量与强度、进行大量的肌肉离心收缩（eccentric contraction）运动，造成以下状况，才是迟发性肌肉酸痛的主要原因。

1.造成肌肉纤维的轻微断裂伤害

2.敏感化的疼痛感觉接受器（sensitised nocireceptors）

3.超结构肌肉损伤（ultrastructural muscle damage）

血液中的乳酸浓度来自于产生量与排除量平衡后的结果。训练可以诱导人体对于乳酸盐堆积有更大的缓冲与耐受性，使得在同样的负荷绝对量下产生较少的乳酸，运动员还可以透过激烈运动下乳酸大量产生的现象，达成提升乳酸排除能力的效果，借此提高乳酸阈值来增进无氧能力。乳酸是运动者的朋友而非敌人，在体育运动研究上，还会应用血液乳酸浓度来当作衡量运动员耐力的指标，并用来评估运动员无氧代谢的能力与监控生理负荷强度。