Badania poziomu mleczanu – specjaliści i informacje

Mleczan to sól kwasu mlekowego. Powstaje głównie w obciążonym mięśniu jako produkt pośredni metabolizmu podczas rozkładu cukru. Powstaje wtedy, gdy jest za mało tlenu do spalania tłuszczów i węglowodanów.

W wątrobie organizm dalej rozkłada mleczan i dostarcza energii. Odbywa się to znacznie wolniej niż w przypadku rozkładu przy wystarczającej ilości tlenu. Dlatego wraz ze wzrostem stężenia mleczanu w mięśniach dochodzi do spadku lub załamania wydajności.

Dzięki intensywnemu treningowi siłowemu i wytrzymałościowemu można podnieść próg, przy którym dochodzi do zwiększonego tworzenia się mleczanu. Prowadzi to do większej wydajności.

Zwiększone wytwarzanie mleczanu i spadek wydajności mogą być nieprzyjemne i frustrujące dla ambitnego sportowca wyczynowego. Dzieje się tak, gdy sportowiec musi przedwcześnie zakończyć zawody.

Mleczan zmusza sportowca do przekraczania granic wytrzymałości. Pełni on funkcję ochronną dla mięśni i całego układu krążenia sportowca.

Intensywna aktywność fizyczna powoduje wzrost poziomu mleczanu we krwi @ Vadim /AdobeStock

Mleczan powstaje, gdy podczas wysiłku fizycznego nie ma (już) wystarczającej ilości tlenu do wytworzenia energii. Zamiast tego organizm rozkłada cukier (glukozę) z własnych zapasów (w mięśniach i wątrobie) w celu uzyskania energii.

Mleczan jest kwaśnym produktem ubocznym procesu metabolicznego zachodzącego w warunkach niedotlenienia. Gromadzi się on przede wszystkim w mięśniach.

Jeśli organizm gromadzi więcej mleczanu, niż jest w stanie rozłożyć, lekarze mówią o osiągnięciu progu beztlenowego. Kiedy jest on osiągany w konkretnym przypadku, można ustalić za pomocą diagnostyki mleczanowej lub diagnostyki wydolności mleczanowej.

Diagnostyka mleczanowa jest w medycynie sportowej ważną metodą diagnostyczną służącą do sprawdzania indywidualnej wytrzymałości sportowca. Wykorzystuje się ją do określenia progu beztlenowego sportowca.

Na podstawie tych danych trenerzy opracowują program treningowy dostosowany do sportowca. Proces ten ma sens, aby nie dochodziło do ciągłego przeciążania lub niedostatecznego obciążania organizmu.

Diagnostyka mleczanowa jest również stosowana do pomiaru równowagi kwasowo-zasadowej organizmu. Zakwaszenie organizmu może wynikać z nadprodukcji kwasu mlekowego (kwasica mleczanowa).

Może to również wystąpić w przypadku wstrząsu spowodowanego masową utratą płynów lub krwi. Również w przypadku wstrząsu kardiogennego lub wywołanego infekcją często dochodzi do zagrażającego życiu niedoboru tlenu i zakwaszenia tkanek.

Nowotwory i inne schorzenia, a także niektóre leki mogą sprzyjać wystąpieniu kwasicy metabolicznej (związanej z metabolizmem).

W tym przypadku poziom mleczanu we krwi może dostarczyć ważnych informacji na temat stanu pacjenta i dalszego leczenia. Kwasica oddechowa (spowodowana oddychaniem) powstaje w wyniku niewystarczającego wydalania dwutlenku węgla, przy czym poziom mleczanu jest w tym przypadku prawidłowy.

Wytwarzanie energii niezależne od tlenu prowadzi do zwiększenia energii tylko w krótkim okresie. Osiągnięcie progu mleczanowego wiąże się raczej ze spadkiem wydajności.

To, kiedy osiągnięty zostanie próg przejścia z metabolizmu tlenowego (z udziałem tlenu) na beztlenowy (bez udziału tlenu), zależy od kondycji treningowej sportowca.

Z reguły próg mleczanowy osiąga się przy stężeniu mleczanu wynoszącym około 4 mmol/l. Jest to jednak tylko wartość orientacyjna. Stężenie mleczanu u osoby w stanie spoczynku powinno wynosić 1–2 mmol/l.

Znacznie podwyższony poziom mleczanu może powodować problemy zdrowotne. Stężenie mleczanu w zakresie progu tlenowo-beztlenowego jest jednak korzystne dla wydajności sportowca.

Dochodzi do powiększenia mitochondriów (tzw. „elektrowni” komórek mięśniowych).

W mitochondriach zachodzi proces pozyskiwania energii i pobierania tlenu. Dopiero gdy podczas wysiłku potrzeba więcej tlenu niż jest dostępny, dochodzi do nadmiernego tworzenia się mleczanu.

Rozkład mleczanu odbywa się zazwyczaj na dwa różne sposoby. Umiarkowane obciążenie komórek mięśniowych sprzyja rozkładowi. W ciągu minuty organizm rozkłada lub przetwarza około 0,5 mmol/l mleczanu znajdującego się we krwi.

Dwa sposoby rozkładu to:

1. Zwiększone oddychanie komórkowe, w którym ponownie dostępna jest wystarczająca ilość tlenu do oddychania komórkowego. Dzięki temu następuje odwrócenie lub przemiana mleczanu w pirogronian (ważny produkt pośredni metabolizmu tlenowego/beztlenowego).
2. Poprzez krew mleczan trafia do mniej aktywnych mięśni i narządów (wątroba, nerki i serce). Tam organizm spala mleczan lub przekształca go w glikogen, który służy w wątrobie jako magazyn węglowodanów. (Magazyn węglowodanów).

Aby określić wytrzymałość sportowca, stosuje się test stopniowy lub test stopniowy z mleczanem. Odbywa się on zazwyczaj na bieżni lub rowerze stacjonarnym. 

W regularnych odstępach czasu lekarz pobiera krew od sportowca i mierzy poziom mleczanu w organizmie. W tym celu wystarczy kilka kropli krwi z płatka ucha, aby bezboleśnie określić poziom mleczanu.

Test stopniowy trwa do momentu osiągnięcia maksymalnego limitu wydolności sportowca. Oprócz progu mleczanowego lekarz określa najwyższy poziom mleczanu we krwi. 

Zarówno czas trwania testu, jak i długość poszczególnych etapów zależą od konkretnego sportowca. Na tej podstawie można uzyskać ważne dane dotyczące optymalnego przebiegu treningu, które mają szczególne znaczenie w sportach wytrzymałościowych i wyczynowych. 

Dlatego takie badania są zazwyczaj przeprowadzane przez odpowiednio wykwalifikowanego lekarza sportowego, dysponującego niezbędnym sprzętem.

Do przeprowadzenia takiego testu stopniowego można zastosować różne modele.

Powszechną procedurą jest:

• 5-procentowe nachylenie bieżni przy początkowej prędkości 7–8 km/h. 
• Po 3 minutach prędkość zwiększa się o 2 km/h.
• Po każdym 3-minutowym przedziale następuje krótka przerwa, podczas której pobiera się krew z płatka ucha.
• Kontynuacja testu z większą intensywnością

Standardowy test nie wymaga nachylenia bieżni. Przebiega on w następujący sposób:

• Czas trwania etapu wynosi 5 minut
• 30-sekundowa przerwa na pobranie krwi z płatka ucha
• Następnie zwiększenie prędkości o 2 km/h 
• Osoby początkujące zazwyczaj zaczynają od prędkości bieżni 5–6 km/h, a zaawansowani od 8–10 km/h.

Test stopniowy kończy się, gdy badany jest całkowicie wyczerpany i osiąga granicę swoich możliwości. Punkt ten jest równoznaczny z progiem wydolności. 

Wartość mleczanu mierzona w tym momencie wynosi zazwyczaj 4–6 mmol/l, a maksymalne tętno wynosi 160–200 uderzeń na minutę (w zależności od wieku). 

Podczas wysiłku poziom mleczanu najpierw rośnie powoli. Od wartości około 4 mmol/l rośnie bardzo szybko i stromo (wykładniczo). W tym punkcie, czyli w miejscu przejścia z płaskiej krzywej do stromej, znajduje się próg beztlenowy sportowca. Zmierzona prędkość na bieżni w obszarze progu beztlenowego jest ważna dla dalszego planowania treningu.

Test mleczanowy zawsze oznacza sprawdzenie fizycznych granic obciążenia i wydajności. Układ sercowo-naczyniowy oraz układ sercowo-płucny są obciążane i wymagają wysiłku znacznie przekraczającego normalny poziom. Dlatego osoby powinny poddać się testowi mleczanowemu w ramach diagnostyki medycyny sportowej, będąc w dobrym stanie zdrowia fizycznego.

Przed rozpoczęciem badania należy zawsze przeprowadzić badanie lekarskie i wywiad medyczny.

Pomiar ciśnienia krwi podczas EKG wysiłkowego @ malkovkosta /AdobeStock

Pacjenci z grupy ryzyka, cierpiący na nadciśnienie lub chorobę wieńcową serca, wymagają szczególnej opieki. Zdecydowanie zaleca się nadzór medyczny podczas testu wysiłkowego za pomocą EKG wysiłkowego i pomiaru ciśnienia krwi.