認識乳酸3:乳酸的運輸

1994年,乳酸輸送載體(Monocarboxylate Transporter,MCT)的發現使人們對乳酸的去向有了進一步了解。

乳酸主要是在快肌產生,並在慢肌及心肌等處作為能量使用,因此乳酸的代謝肯定需要穿過細胞膜。由於乳酸的分子量只有90,所以過去曾認為乳酸是通過自由擴散的形式穿過細胞膜的。但後來發現乳酸穿過細胞膜有以下特點,即:①雖然乳酸輸送量隨著乳酸濃度上升,但當乳酸濃度非常高時,其輸送量就會達到飽和狀態;②當投與一般的輸送載體阻礙劑時,乳酸輸送同樣受到阻礙;③乳酸輸送量受PH值的影響,乳酸更多地向PH值低的一側輸送。這些特點提示,對於乳酸,可能存在著特殊的將H+和乳酸共同輸送的乳酸載體。

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(一)乳酸輸送載體MCT1

1994年,研究與膽固醇代謝相關輸送載體的研究組(Carcia等)偶然發現乳酸輸送載體,並命名MCT1(Monocarboxylate Transporter)。 它在心肌、比目魚肌等有氧代謝能力高的肌肉中含量很高,並具有以下特點:①MCT1數量與有氧代謝能力高的慢肌纖維比例成正相關;②MCT1數量與線粒體氧化酶活性成正相關;③一次運動不能使MCT1量增加;④長期的耐力訓練可以使MCT1增加,但需要一定的強度;⑤MCT1數量與乳酸攝取量相關;⑥MCT1越多,乳酸攝取量就越多。也就是說,在線粒體數量多、有氧氧化能力高的肌肉及肌纖維中MCT1數量更多,可以攝取和氧化更多的乳酸。

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(二)乳酸輸送載體——MCT4

MCT4是Halestrap等人於1998年發現的。 MCT4的作用是將快肌纖維產生的乳酸放出到細胞膜外,並具有以下特點:①慢肌纖維佔比非常大的心肌及比目魚肌中幾乎沒有MCT4。②其他部位肌肉中的MCT4數量雖然沒有非常大的差異,但在快肌纖維中,MCT4濃度與MCT1濃度呈負相關。③一次運動不能使MCT4量增加,耐力訓練不會使MCT4量減少。④高強度訓練會使MCT4數量增加。

整理一下乳酸輸送載體MCT的相關內容,可以發現:①主要在快肌纖維產生的乳酸是通過MCT4運輸到細胞膜外進入血液,而通過MCT1從血液進入心肌和慢肌纖維的細胞膜內,並在那裡完全氧化;②通過耐力訓練會使MCT數量發生變化,其中MCT1會增多,而MCT4的變化很小;③通過高強度訓練可以使MCT1和MCT4增加。

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