זכוכית מגדלת

מבט חטוף למדעי החיים

הצטברות חומצה לקטית בשרירים

ד"ר ספי זרגריאן

ד"ר ספי זרגריאן: הצטברות חומצה לקטית בשרירים
הרצאות שש הממלות: הצטברות חומצה לקטית בשרירים

כשאנו מבצעים פעילות גופנית מאומצת וקשה, אנו מתחילים לנשום במהירות בניסיון להזרים מהר והרבה חמצן לשרירים העובדים שלנו. הגוף שלנו מעדיף לייצר את רוב האנרגיה שלו בנשימה אווירנית (בעזרת חמצן). אבל, ישנם מצבים כמו הרמת משקולות הדורשים ייצור אנרגיה מהר יותר מאשר הגוף שלנו יכול לספק לו חמצן. במקרים אלה השרירים העובדים מייצרים אנרגיה בדרך אנאירובית (ללא חמצן).

האנרגיה הזו מגיעה מגלוקוז בתהליך הנקרא גליקוליזה, בו הגלוקוז נשבר ועובר שינוי לחומר הנקרא פירובט דרך סדרת שלבים. כשלגוף יש המון חמצן, הפירובט עובר למסלול אווירני (עם חמצן) בו הוא מפורק למרכיבים שונים בכדי לייצר יותר אנרגיה. 

אבל כשהחמצן מוגבל, הגוף באופן זמני ממיר את הפירובט לחומר הנקרא לקטט (=חומצה לקטית עם אטום מימן חסר), אשר מאפשר לגולוקוז להישבר ובכך לאפשר לייצור האנרגיה להמשיך. תאי השרירים שעובדים כך יכולים לעבוד בצורה אנאירובית כזו (באינטנסיביות גבוהה לייצור אנרגיה) במשך דקה עד שלוש דקות, במהלכן הלקטט מצטבר ברמות גבוהות.  

תופעת לוואי של רמות גבוהות של לקטט היא יצירת רמת חומציות גבוהה בתאי השריר, שבמקביל מפריעה למאזן של מטבוליטים (חלבונים ותרכובות המשתתפים בתחזוקה ותמיכה שוטפת של התא) אחרים. מטבוליטים אחרים אלה בחלקם אחראיים לפירוק גלוקוז וייצור אנרגיה - וכך בסביבה חומצית זאת כמעט ואינם יכולים לעבוד.

ברגע שרמת הפעילות הגופנית יורדת, החמצן נעשה זמין שוב והלקטט יכול להיהפך שוב לפירובט ובכך לאפשר מטבוליזם אירובי.

בניגוד לדעה הרווחת, לקטט, או בשמו (וצורתו) הידוע חומצה לקטית, כאשר מצטברת בתאי השריר, היא אינה זו שאחראית לכאבים המורגשים ימים לאחר הפעילות הגופנית. הצטברות החומצה הלקטית ומטבוליטים נוספים הם האחראיים לתחושת ה"שריפה" המורגשת בשרירים בזמן הפעילות (בדיוק אלו מטבוליטים נוספים קשורים לכך - עדיין לא ידוע). תחושת כאב זו גם היא זו שגורמת לנו להפסיק להעביד את השרירים יתר על המידה, כך מכריח פסק זמן - פרק זמן לשיקום בו הגוף "מנקה" את הלקטט והמטבוליטים האחרים.

כאבי השרירים המופיעים 24-72 שעות לאחר הפעילות הגופנית, ככל הנראה קשורים לפגיעה/נזק ברקמות השריר והצטברות מטבוליטים שונים ברקמה.

"חוב החמצן"

לאחר פעילות מאומצת כמו למשל אחרי ריצה מהירה, אנו מתנשמים במהירות ותדירות גבוהה מהרגיל למרות שאנו נמצאים במנוחה. הסיבה לכך נקראת "חוב החמצן". כדי להחזיר את החמצן החסר שהיה אגור בשרירים ובכדי לחמצן את הלקטט (להפוך אותו חזרה לפירובט) דרושות הרבה נשימות.

יש לציין שהלקטט יכול להיווצר גם בזמן מנוחה או פעילות שגרתית (דבר שקורה למשל כשיש מחסור במיטוכונדריה בתאים).

בעלי החיים המהירים בעולם

תחרות ריצת 100 מטרים הנה מתחרויות הספורט האהובות והפופולריות ביותר בעולם. אצנים הרצים 100 מטרים בתחרויות, גופם "משתמש" בנשימה אנאירובית - שכן בזמן קצר משקיעים מאמץ רב, ולגופם לא מגיע מספיק חמצן בזמן זה. יוסיין בולט (אצן ג'מייקני) שבר את שיא המהירות בריצה (בבני אדם) והיום הוא האדם המהיר ביותר בכל הזמנים: הגיע ל- 44.72 קמ"ש. 

ביבשה: הברדלס (Cheetah) "נתפס" (נמדד) במהירויות של בין 109.4 ל- 120.7 קמ"ש.

בים: דג החנית השחור (Black Marlin) נמדד שוחה במהירות של 129 קמ"ש.

באוויר: הבז הנודד (Peregrine Falcon) נמדד בזמן "צלילה" (לעבר הטרף שלו) במהירות של 389 קמ"ש.