Una nueva investigación desmiente las creencias comunes de que los niveles altos de lactato son malos

Una nueva investigación ha cambiado la comprensión del lactato de un producto de desecho percibido a una fuente de energía vital que ayuda a regular los niveles de glucosa y alimenta el cuerpo durante la actividad física y el descanso, disipando viejos mitos sobre su papel en la fatiga muscular.

La investigación desafía la creencia común entre los atletas y los médicos de que los niveles altos de lactato son perjudiciales.

Cuando era estudiante de atletismo en su escuela secundaria de Parlier, Robert Leija estaba obsesionado con cómo mejorar su rendimiento y, en particular, prevenir la acumulación de ácido láctico. ácido en sus músculos durante el entrenamiento. Como muchos atletas, lo atribuyó a la fatiga de rendimiento y al dolor muscular que experimentaba después de entrenamientos intensos.

Pero como estudiante de kinesiología en Fresno State, le dieron un libro de texto agotado que le decía que estaba todo equivocado. El lactato no era una señal de peligro de que los atletas hubieran agotado el suministro de oxígeno de su cuerpo, sino probablemente un producto normal de la actividad metabólica necesaria para alimentar los músculos durante el ejercicio sostenido.

Ahora, como estudiante de posgrado en la Universidad de California, Berkeley, laboratorio del científico que escribió ese libro, George Brooks, su investigación proporciona una imagen mucho más clara del papel del lactato en el cuerpo y continúa refutando la noción de que el lactato es una señal. de privación de oxígeno en los músculos.

En un artículo publicado en febrero en la revista Metabolismo de la naturaleza, Leija, Brooks y sus colegas han demostrado de manera concluyente que el lactato se produce normalmente en humanos después de la ingestión de carbohidratos. El lactato ingresa a la sangre rápidamente, incluso antes de que aparezca la glucosa. Lejos de ser un subproducto tóxico que debe eliminarse durante el ejercicio extenuante, la glucosa de la dieta se convierte tan rápidamente en lactato que evita o comparte la facturación superior con la glucosa como los dos principales portadores de energía del carbono en el cuerpo.

Se monitorea a un voluntario después de recibir una gran dosis de glucosa para determinar qué tan bien las personas cambian del metabolismo de las grasas al de los carbohidratos a medida que envejecen. En las pruebas realizadas en UC Berkeley, a los sujetos se les controló la sangre para detectar lactato y glucosa etiquetados, se les tomaron muestras de sangre periódicas y se les controló la respiración para detectar oxígeno y dióxido de carbono. Crédito: Robert Leija, UC Berkeley

Los resultados muestran que la rápida conversión de glucosa en lactato, que comienza inicialmente en los intestinos, es una forma que tiene el cuerpo de lidiar con una dosis repentina de carbohidratos. Lactato, trabajar con insulinaAlivia la aparición de glucosa dietética en sangre.

«En lugar de un gran aumento en la glucosa, tenemos un gran aumento en el lactato y la glucosa posprandiales», dijo Brooks, profesor de biología integrativa de la Universidad de California en Berkeley. “Y cuanto más se convierte en lactato a partir de glucosa, mejor maneja la glucosa. El lactato es un amortiguador de carbohidratos”.

Brooks y sus colegas habían demostrado previamente que esto era cierto durante el ejercicio intenso. El nuevo estudio confirma que el lactato desempeña el mismo papel durante la actividad normal sin ejercicio y en reposo.

«Hay evidencia que muestra que el lactato no debería estar asociado con el metabolismo anaeróbico, es decir, el metabolismo limitado por oxígeno. Es simplemente una respuesta normal al consumo de carbohidratos o al ejercicio», dijo Leija. «En el ejercicio, el lactato se utiliza como fuente de combustible dominante. Es por eso que el lactato en sangre aumenta cuando haces un poco más de ejercicio. No es que lo estés produciendo como un producto de desecho. Está llegando a la sangre porque necesita ir a los tejidos que lo necesitan para continuar con su desempeño fisiológico».

Tolerancia a la glucosa

El estudio se realizó en 15 adultos jóvenes sanos y físicamente activos (ocho mujeres y siete hombres) como parte de un estudio más amplio financiado por los NIH para determinar qué tan rápido las personas cambian del metabolismo de las grasas al de los carbohidratos a medida que envejecen. Se pidió a los voluntarios que nadaran durante la noche (12 horas) para reducir sus reservas de carbohidratos y glucógeno, de modo que obtuvieran energía principalmente descomponiendo las grasas en ácidos grasos y usándolos para alimentar las funciones corporales básicas.

Luego bebieron 75 gramos de glucosa, un azúcar de rápida absorción, para estimular el cambio del metabolismo de los ácidos grasos al de los carbohidratos. Esto es similar a la prueba de tolerancia a la glucosa que se usa para diagnosticar la diabetes y comúnmente se administra a mujeres embarazadas para detectar diabetes gestacional.

El estudio de Brooks se diferencia de estudios similares anteriores en que él y sus colegas, incluido Leija, controlaron de cerca los niveles de lactato en sangre de los voluntarios durante un período de dos horas después de ingerir glucosa y midieron periódicamente la proporción de oxígeno y dióxido de carbono en su nivel. respiración, que indica la proporción de ácidos grasos versus carbohidratos que se queman.

Para calcular la cantidad de lactato que entró en la sangre en relación con la glucosa, infundieron trazadores de lactato y glucosa (lactato marcado con un isótopo estable y no radiactivo, carbono-13 y glucosa marcada con deuterio) durante 90 minutos antes de traerlo. niveles de lactato y glucosa en sangre etiquetados entre 1% y 2%. La dilución del lactato y la glucosa marcados a partir de la glucosa dietética entrante no marcada les permitió establecer la cinética, es decir, la aparición, desaparición y eliminación del lactato y la glucosa en sangre. Muchos de estos experimentos miden la concentración estática de la sangre venosa, lo que proporciona poca información sobre la cinética de la glucosa y el lactato.

El muestreo de sangre arterializada también fue importante para el éxito del estudio, afirmó Leija. Esto permitió a los investigadores ver lo que sucedía en el intestino. Por lo general, se utiliza una vena del brazo para tomar una muestra de sangre 30 minutos después de una prueba de glucosa, pero esa muestra arroja resultados confusos.

Los investigadores descubrieron que los voluntarios comenzaron a convertir la glucosa de la dieta en lactato antes de que saliera del intestino. Los niveles de lactato comienzan a aumentar en la sangre arterial sólo cinco minutos después de la comida, mientras que la glucosa, a menudo denominada la moneda energética del cuerpo, aparece en la sangre sólo entre 15 y 30 minutos después de la ingestión de glucosa.

«El primer carbohidrato después de una comida de glucosa ingresa a la sangre como lactato porque eso es lo que hacen las células intestinales y porque la mayor parte de la glucosa es capturada por el hígado antes de ser liberada a la sangre hacia los músculos, donde se convertirá la glucosa. para lactar”, dijo Brooks. «Podemos ver esto debido a la eliminación y oxidación del lactato y porque el carbono 13 del marcador de lactato apareció en la glucosa en sangre. Esto demuestra que el lactato es sólo una vía energética importante para la distribución de carbohidratos: el flujo de energía del carbono».

La lanzadera de lactato

Brooks ha realizado estudios en humanos y animales durante más de 50 años para investigar el papel del lactato en el cuerpo, y cada estudio proporciona más evidencia de que no es un subproducto tóxico del metabolismo anaeróbico limitado por oxígeno, lo cual no ocurre en el cuerpo humano. , él dijo. Sin embargo, esa suposición influyó en la forma en que tanto los atletas como los médicos consideraban el lactato. Muchos médicos todavía perciben los niveles altos de lactato (a menudo incorrectamente llamado ácido láctico) en la sangre como un síntoma de una enfermedad que debe corregirse con oxígeno suplementario o medicamentos.

“Medir el lactato es una de las principales cosas que hacen los practicantes de medicina deportiva. Y ahora entendemos lo que está pasando», dijo Brooks. “Los atletas producen lactato todo el tiempo y lo eliminan todo el tiempo. Y cuando llegan al punto en el que no pueden eliminarlo, principalmente mediante oxidación y convertirlo en glucosa, sabemos que la persona no puede persistir por mucho tiempo.

“Creo que esto es muy revolucionario. Pero es realmente confuso para la gente. Lo que era malo ahora es bueno. Todos los libros están equivocados”.

Excepto el libro de texto de Brooks, «Fisiología del ejercicio: bioenergética humana y sus aplicaciones». Escrito originalmente en 1984 con Thomas Fahey, se encuentra ahora en su quinta edición. Prueba para 6^th Ya se está cargando una edición al editor.

«Cuando leí el libro del Dr. Brooks 1984 fue un duro golpe para mí, para ser honesto”, dijo Leija. “Siempre he asociado el ácido láctico con hacer ejercicio tan duro que me estaba quedando sin oxígeno y no estaba logrando nada en términos de fisiología. Luego empezó a tener mucho más sentido».

En su libro, Brooks acuñó el término «lanzadera de lactato» para describir el circuito de retroalimentación metabólica del cuerpo en el que el lactato es el intermediario que sustenta la mayoría, si no todos, los tejidos y todos los órganos.

Demostró, por ejemplo, que en muchos tejidos se prefiere el lactato como combustible a la glucosa. Durante una actividad intensa, las mitocondrias musculares lo queman preferentemente e incluso interrumpen el uso de glucosa y ácidos grasos como combustible. Brooks utilizó trazadores para demostrar que el músculo esquelético, el músculo cardíaco y el cerebro humanos prefieren el lactato a la glucosa como combustible y funcionan más fuertemente con lactato. El lactato también le indica al tejido adiposo que deje de descomponer la grasa como combustible.

Una laguna en estos estudios fue lo que sucede durante la actividad normal sin ejercicio ni descanso. El estudio actual llena ese vacío y respalda la idea de que cuando los niveles de lactato en sangre permanecen altos, es una señal de que algo está interrumpiendo el ciclo de lanzadera del lactato, no de que el lactato en sí esté dañando el cuerpo.

«Es realmente informativo sobre diversas afecciones médicas», afirmó Brooks. «Creo que lo significativo del resultado actual es que simplemente no se trata de una cuestión de músculos. Comienza con los carbohidratos de la dieta. Esta era una pieza que faltaba en el rompecabezas».

El estudio reciente es parte del Ph.D. tesis, después de la cual espera realizar más investigaciones sobre el papel metabólico del lactato.

«Desde antes de la universidad leía libros de fisiología para tratar de mejorar mi entrenamiento y veía todos estos términos científicos que ignoraba en ese entonces porque buscaba, ¿cómo puedo hacerlo más rápido? ¿Cómo puedo correr más? dijo Leija. «Pero ahora, vaya, terminó ayudándome indirectamente. Hasta el día de hoy, creo que aún queda mucho por descubrir sobre ella».

Referencia: «Fase lanzadera de lactato posprandial entérico y sistémico y flujo de carbono de carbohidratos en la dieta en humanos» por Robert G. Leija, Casey C. Curl, Jose A. Arevalo, Adam D. Osmond, Justin J. Duong, Melvin J.Huie, Umesh Masharani y George A. Brooks, 22 de febrero de 2024, Metabolismo de la naturaleza.
DOI: 10.1038/s42255-024-00993-1

Otros coautores del estudio son los estudiantes graduados Casey Curl, José Arévalo, Adam Osmond y Justin Duong, Melvin Huie, MD, graduado de UC Berkeley afiliado al Laboratorio de Fisiología del Ejercicio Brooks, y Umesh Masharani, MD, endocrinólogo de UC San Francisco. . Centro de Diabetes.