Het is nog steeds een hardnekkige misvatting dat melkzuur of lactaat de veroorzakers zijn van spiervermoeidheid. Dat we het dan nog steeds hebben over ‘verzuring’ tijdens een zware inspanning is dan ook feitelijk niet juist. Er wordt namelijk amper melkzuur aangemaakt tijdens inspanning. Wel vind er tijdens zware inspanning in de spiercel verzuring plaats als gevolg van de toename van H+-ionen. De afname van de pH is daarentegen klein en dat heeft bovendien geen nadelige gevolgen voor de spierwerking. Ook wordt in de spiercel lactaat geproduceerd, maar dan via een ander proces dan de afsplitsing van H+ vanuit melkzuur. Dit lijkt echter geen enkel kwaad te kunnen. Sterker nog, lactaat heeft juist veel nuttige functies, zoals brandstof voor onder andere het hart en de hersenen, als substraat voor de nieuwvorming van glucose en ook als signaalstof voor verschillende lichaamsreacties.

Lactaat

Tijdens de verbranding van glucose (uit koolhydraten), de zogenaamde glycolyse, komt (een beperkte hoeveelheid) energie in de vorm van ATP vrij en ontstaat een tussenstof, pyruvaat genoemd. Afhankelijk van de hoeveelheid aanwezige zuurstof in de spiercel (en dus afhankelijk van de inspanningsintensiteit), vervolgt pyruvaat zijn weg in de verbrandingsketen. Indien er voldoende zuurstof aanwezig is (lage intensiteit), wordt pyruvaat verder verwerkt in de zogenaamde citroenzuurcyclus (aerobe glycolyse). Dit vindt plaats in de mitochondriën (de energiefabriekjes van de spiercellen) waarbij het pyruvaat wordt verwerkt, wat bij volledige verbranding een veelvoud aan ATP oplevert. 

lndien de inspanning dusdanig intensief is dat er te weinig zuurstof in de spiercel aanwezig is (zoals bij intervaltraining), gaat het pyruvaat een andere richting op. Deze richting wordt ook wel de anaerobe glycolyse genoemd. Bij anaerobe glycolyse bindt het pyruvaat een waterstof-ion (H+) aan zich en vormt zodoende melkzuur.

Het H+ ontstaat tijdens de verbranding en is een zuur. Doordat het pyruvaat deze waterstof-ionen wegvangt, is het dus een nuttig proces om ‘verzuring’ tegen te gaan. Het H+ heeft echter ook een belangrijke en gunstige rol in de verdere verbrandingsketen en is dus wel nodig. Het melkzuur laat het H+- ion weer snel los en krijgt dan een andere naam: lactaat.

Lactaat is dus niet hetzelfde is als melkzuur!

Verdere rol van lactaat

Het ontstane lactaat kan op meerdere manieren zijn weg vervolgen. Indien er weer voldoende zuurstof in de spiercel aanwezig is, kan het weer terug worden omgezet in pyruvaat om alsnog de citroenzuurcyclus in te gaan en zodoende voor de nodige ATP’s te zorgen. Een groot deel van het ontstane lactaat gaat echter de bloedbaan in en wordt elders in het lichaam als energierijke stof hergebruikt:

• Het lactaat kan door andere spieren elders in het lichaam waar voldoende zuurstof aanwezig is, worden omgezet in pyruvaat en aldaar opnieuw de citroenzuurcyclus ingaan.
• Het hart en de hersenen kunnen lactaat als brandstof gebruiken. Zodoende kunnen ook bij langdurige en zware inspanningen het hart en de hersenen voorzien blijven worden van brandstof. Het hart blijkt tijdens zware inspanning zelfs meer dan 50% gebruik te maken van lactaat als brandstof!
• Lever en nieren kunnen het lactaat omzetten in glucose (gluconeogenese genaamd). Dit glucose kan weer worden gebruikt om het glucoseniveau in het bloed op peil te houden (toch wel zo prettig bij inspanning) of het kan als glycogeen worden opgeslagen in de lever.
• Lactaat is daarnaast een signaalstof voor onder andere spieradaptatie, de aanmaak van bloedvaatjes, ontsteking en hongerregulatie.

Glycolyse

Is dit het hele verhaal? Tot voor kort dacht men van wel. Maar als we alle beschikbare data op een rij zetten, blijkt dat er voldoende aanwijzingen zijn dat lactaat ook gewoon in volledig aerobe (zuurstofrijke) omstandigheden in de glycose wordt geproduceerd. Zo is in rust de verhouding tussen de concentratie lactaat en de concentratie pyruvaat in de spieren en het bloed reeds rond de 10. Deze verhouding neemt natuurlijk toe wanneer door inspanning de glycolyse extra wordt opgevoerd (tot > 100), maar dit gebeurt al wanneer de mitochondriën nog steeds voldoende zuurstof tot beschikking hebben. 

Zolang het tijdens de glycolyse geproduceerde lactaat via de bovenstaande routes in het lichaam gebruikt en verwerkt kan worden, blijft de lactaatspiegel in het bloed laag. Pas wanneer er minder lactaat opgenomen kan worden, dan dat er wordt geproduceerd, zal de lactaatconcentratie in het bloed gaan stijgen. Dit laatste is echter dus niet eenduidig gekoppeld aan het zuurstofgebrek in de spiercellen. Er mogen daarom serieuze vraagtekens gezet worden bij het gebruik van lactaatmetingen in het bloed als maat voor de ‘anaerobe drempel’.

Mitochondriën

Als lactaat dus ook al onder zuurstofrijke omstandigheden wordt geproduceerd, hoe kan het dan dat de lactaatspiegels bij bijvoorbeeld goed getrainde wielrenners tijdens een oplopende inspanningstest gedurende langere tijd laag blijven, ondanks de toegenomen glycolyse? Het verwerken van het lactaat wordt grotendeels bepaald door de oxidatieve capaciteit van de mitochondriën. En het mooie is, dat je deze capaciteit zelf kunt vergroten door (duur)training, en dat dit gestimuleerd wordt door het lactaat zelf. 

Hierbij is het nuttig dat je de lactaatproductie regelmatig een boost geeft. Herhaalde blootstelling aan lactaat leidt namelijk tot een toename van het aantal mitochondriën in je spiercellen en hierdoor tot vergroting van je metabole capaciteit en flexibiliteit.

Inspanningstest

Bij MovLab meten we geen lactaat tijdens een inspanningstest. De voornaamste reden is dat wij intensiteit meten met onze ademgasanalyse. Door de hoeveelheid in- en uitgeademde hoeveelheid zuurstof bij elke ademhaling te meten kunnen wij vrij nauwkeurig bepalen waar de ventilatiedrempels (aerobe en anaerobe drempel) liggen. Daarnaast blijkt uit bovenstaande tekst dat de abrupte stijging van de lactaatspiegel in het bloed niet vanzelfsprekend kan worden gelinkt aan het bereiken van de anaerobe drempel.

Lactaatmetingen zijn vrij omslachtig doordat tijdens een inspanningstest om de paar minuten een druppel bloed uit de vingertop of de oorlel van de sporter moet worden afgenomen. Daardoor zullen de drempels worden bepaald met veel minder datapunten ten opzichte van de continue data die wij meten met een ademgasanalyse. Bovendien wordt niet het lactaat gemeten wat in de inspannende spieren wordt gevormd, maar het lactaatgehalte wat in de oorlel of vingertop zit.

Vermoeidheid

Tot slot, als lactaat en melkzuur niet de veroorzakers van (spier)vermoeidheid zijn, wat is dan de reden dat je de inspanning uiteindelijk niet kunt volhouden? Hier is de sportwetenschap nog niet helemaal uit. Het lijkt erop dat de H+- ionen en het centrale zenuwstelsel hier een belangrijke rol in spelen (‘central gouvernor’ theorie). Met andere woorden, het centrale zenuwstelsel krijgt signalen vanuit de spiercellen dat de intensiteit te hoog is, en stuurt alarmsignalen terug naar de spieren om ze het iets rustiger aan te laten doen.

Bronnen

Burgerhout, Wim (2017). Visies op vermoeidheid. Deel 1: Waarom houdt dat verzuren maar niet op? Sportgericht 71, nr 5 p20-22

Teeffelen, Jurgen van (2022). De veelzijdige rol van lactaat tijdens inspanning. Sportgericht 76, nr 4 p10-13