Laktat
Bedeutung und Funktion im Körper
Laktat wird in der Sportphysiologie schon seit langer Zeit untersucht und wird insbesondere bei Ausdauersportlern routinemäßig gemessen. Ende der 1970er Jahre wurde der Begriff "Laktatschwellen" von dem Sportwissenschaftler Alois Mader in die Welt der Sportwissenschaft maßgeblich geprägt. Er führte die erste grundlegende Forschung durch, um die Laktatschwelle durchschnittlich bei 4 mmol Laktat pro Liter Blut festzulegen. Er wandte das Schwellenkonzept auch an, um darauf basierend Trainingszonen zu definieren.
Laktat viele wichtige Funktionen im Stoffwechsel
Lange Zeit galt Laktat als Stoffwechselabfallprodukt, das sich bei intensiver körperlicher Aktivität in den Muskeln ansammelt und zu Ermüdung führt. Neuere Erkenntnisse haben jedoch gezeigt, dass Laktat kein Abfallprodukt ist und nicht die Hauptursache für körperliche Erschöpfung darstellt. Tatsächlich wurde nachgewiesen, dass Laktat viele wichtige Funktionen im Stoffwechsel hat – insbesondere als Energiequelle für Muskeln und Herz sowie in der Zellsignalgebung.
Was ist Laktat und wo wird es produziert?
Laktat wird in Zellen während eines Prozesses namens Glykolyse produziert. Wenn Kohlenhydrate abgebaut werden, entsteht Laktat. Dieses wird dann zu Acetyl-CoA umgewandelt, dass in den Citratzyklus zur weiteren aeroben (mit Sauerstoff) Stoffwechselumsetzung eintritt und ATP (Adenosintriphosphat) bildet. ATP ist die für die Muskelkontraktion erforderliche Energie.
Missverständnis: Laktat und Milchsäure
Laktat wird oft irrtümlich als Milchsäure bezeichnet, und seine Verbindung zur Säure wird häufig als Ursache für Müdigkeit und Muskelschmerzen missverstanden. Dies ist jedoch nicht ganz korrekt. Tatsächlich kann das Laktatmolekül selbst nicht direkt in eine saure Verbindung umgewandelt werden. Der Grund, warum Laktat mit Säure assoziiert wird, liegt im folgenden biochemischen Prozess: Laktat wird aktiv aus der Zelle über einen Proteinträger namens MCT (Monocarboxylat-Transporter) transportiert. Dieser Träger bindet Laktat und transportiert es zusammen mit Wasserstoffionen (H⁺) über die Zellmembran. Diese Wasserstoffionen sind verantwortlich für die Senkung des pH-Werts und tragen zur erhöhten Säurebelastung bei.
Laktat als Hauptprodukt im Muskelstoffwechsel
Neuere Studien zeigen, dass während der Glykolyse deutlich mehr Laktat als Pyruvat gebildet wird und Laktat das Hauptprodukt ist, das im weiteren Stoffwechsel über den Citratzyklus genutzt wird. Während körperlicher Anstrengung wird der größte Teil des Laktats in den arbeitenden Muskeln produziert, wo der Umsatz von ATP und Energie für die Muskelkontraktion hoch ist.
Anaerober Stoffwechsel und Laktatanstieg
Bei sehr intensiven Anstrengungen – wie kurzen Sprints – mit entsprechend hohem Energiebedarf wird das Laktat nach der Glykolyse direkt aus der Zelle transportiert und nicht weiter im Citratzyklus metabolisiert. Der messbare Laktatspiegel im Blut steigt stark an. Dies wird als anaerober Stoffwechsel (ohne Sauerstoff) bezeichnet, der insgesamt deutlich weniger Energie in Form von ATP produziert.
Fettstoffwechsel und Laktatniveau
Im Vergleich zum Kohlenhydratstoffwechsel produziert die Beta-Oxidation (Abbau von Fetten) Acetyl-CoA, das ebenfalls in den Citratzyklus eintritt und zu ATP-Produktion führt.
Dies ist typischerweise der Grund, warum Athleten mit einer sehr hohen Fettstoffwechselkapazität niedrigere Laktatspiegel aufweisen.
Neben den Muskeln ist Laktat auch ein wichtiger Substrat für die Leber. Die Leber ist ein entscheidendes Organ für die Regulation des Blutzuckerspiegels. Ein Abfall des Blutzuckers kann zu einem Leistungseinbruch führen – etwas, das viele als "Hungerast" oder "die Wand treffen" kennen.
Laktat als Energiequelle für die Leber
Laktat dient der Leber als Energiequelle und wird im Rahmen eines Prozesses namens Glukoneogenese verwendet, um neuen Glukose zu produzieren. Dies ist eine effiziente Möglichkeit, den Blutzuckerspiegel während körperlicher Anstrengung aufrechtzuerhalten.
