Wszyscy, którzy uprawiają jakiekolwiek sporty, na pewno nie jeden raz doświadczyli „zakwasów” w mięśniach. Jest to zupełnie normalne zjawisko, które fizjologicznie nie powinno utrzymywać się jednak dłużej niż 48h od wystąpienia. Czym natomiast wytłumaczyć ból i słabość mięśni utrzymujące się całymi dniami, a niekiedy tygodniami?
Ból głowy, wahania nastroju, problemy z zasypianiem, brak energii oraz jej przypływu (a czasem nawet senność i osłabienie) po posiłku bogatym w węglowodany, mogą mieć jeden wspólny mianownik. Zakwaszenie organizmu, które jest nieodłącznie związane z innym zjawiskiem – kwasicą mleczanową. Jednak – po kolei.
Po pierwsze, zakwaszenie organizmu rozwija się powoli i nie od razu może zostać stwierdzone przy pomocy badania krwi. Chcesz dowiedzieć się dlaczego? Zapraszam cię na krótką wycieczkę po naszym organizmie.
Panie i Panowie, zabieramy ze sobą papierek lakmusowy i zaczynamy od odwiedzenia kilku przystanków, w celu zmierzenia pH wybranych tkanek4-6:
- pH krwi ok. 7,4 (lekko zasadowe),
- pH mitochondriów ok. 8,0 (zasadowe),
- pH żołądka ok.6,0 (kwaśne),
- pH zdrowych tkanek przeciętnie od 7,35 do 7,5 (lekko zasadowe),
- pH tkanek w stanie zapalnym ulega obniżeniu, niekiedy do poziomu <7 (pH kwaśne).
Jaki z tego wniosek? Bez jakichkolwiek stanów zapalnych w większości nasz organizm ma pH zasadowe, czyli alkaliczne. Przy czym priorytetem jest dla niego zawsze utrzymywanie zasadowego pH krwi. Jest to o tyle uzasadnione, że „kwaśna krew” nie jest w stanie wydajnie transportować tlenu – o tym zjawisku przeczytasz jeszcze w dalszej części artykułu.
Tymczasem zarówno na skutek diety (chociażby białko zwierzęce, tłuszcze zwierzęce, orzechy, tłuszcze rafinowane), jak też w wyniku przemian metabolicznych (fermentacja mleczanowa, synteza ciał ketonowych), pH organizmu nieustannie się waha. Bronimy się przed tym spadkiem, strzegąc czujnie zwłaszcza pH krwi, przy pomocy specjalnego systemu złożonego z nerek, wątroby, układu oddechowego oraz tzw. zapory buforowej. Zapora buforowa to zapas alkalizujących elektrolitów jonów Mg, K oraz wodorowęglanów, które są w stanie zneutralizować potencjalnie niebezpieczne dla pH krwi kwasy do postaci soli. Jednak jeżeli nadmiar mleczanu w organizmie jest wysoki oraz ma charakter przewlekły, prowadzi to nieuchronnie do stopniowego wyczerpywania zapasów tej zapory buforowej, przy niezmienionym wciąż pH krwi.
I tak oto dochodzimy to jednego ze współwinnych tzw. zakwaszenia organizmu, czyli mleczanu. Kwasica mleczanowa nieodłącznie wiąże się bowiem z ogólnym spadkiem pH tkanek w organizmie: mleczan ma przecież kwaśne pH. Przypomnijmy, kwasica mleczanowa to nadmiar kwasu mlekowego (mleczanu) w organizmie. Jednak skąd się on w nas bierze?
Kwasica mleczanowa
Mleczan: nazywany także kwasem mlekowym to produkt niepełnego rozkładu glukozy w warunkach beztlenowych (komórki przestawiają się z oddychania tlenowego na beztlenową fermentację). Fermentacja to proces metaboliczny, który odbywa się w cytozolu komórkowym.
Uwaga: fermentacja nie jest fizjologicznym sposobem rozkładu glukozy i prowadzi do pozyskania znacznie mniejszej ilości energii niż glikoliza (oraz połączony z glikolizą cykl Krebsa, a następnie fosforylacja oksydacyjna).
Komórki przestawiają się na oddychanie beztlenowe na przykład:
- w stanie hipoksji (niedotlenienia spowodowanego, chociażby uciskiem naczynia krwionośnego albo jego niedrożnością),
- w stanie pseudohipoksji1, wywołanej np. azotanami (stres nitrozacyjny),
- przy chorobach nowotworowych.
Mleczan może zostać włączony do zachodzącej w wątrobie glukoneogenezy poprzez oksydację do postaci pirogronianu1.
Współczynnik mleczan / pirogronian = norma do 20:1. Przekroczenie wartości granicznej tego wskaźnika sugeruje zator pirogronianowy oraz zaburzenia gospodarki węglowodanowej w organizmie.
Zator pirogronianowy to sytuacja, w której pirogronian nie może zostać przetworzony na szczawiooctan, a dalej – na molekuły energii ATP i przez to ulega nadmiernemu odłożeniu w organizmie. O zatorze pirogronianowym może poinformować nas również inny parametr: wartość enzymu LDH.
LDH, czyli dehydrogenaza mleczanowa to enzym, który katalizuje przemiany zachodzące pomiędzy pirogronianem oraz mleczanem. Jeżeli jego poziom jest podwyższony, oznacza to jego częstsze wykorzystywanie, a tym samym sugeruje, że pirogronian, zamiast zmienić się w szczawiooctan – substrat cyklu Krebsa, ulega przetworzeniu w mleczan1.
Możliwe przyczyny zaburzenia metabolizmu węglowodanów to np.:
- niewydolność enzymu dehydrogenaza pirogronianowa,
- niewydolność enzymu dehydrogenaza mleczanowa,
- dysfunkcja systemu transportującego glukozę do wnętrza komórek (np. insulinooporność, brak czynnika tolerancji glukozy, etc., niedobór insuliny),
- zaburzenia przebiegu cyklu Krebsa.
Gdy w warunkach zaburzenia metabolizmu węglowodanów pirogronian ulega redukcji do mleczanu zamiast do szczawiooctanu, wówczas w mitochondriach zaczyna brakować koniecznych do syntezy ATP – NADH oraz FADH.
W praktyce oznacza to, że węglowodany przestają być dla nas źródłem energii, a co więcej – ich wysoka podaż w diecie zaczyna tylko coraz bardziej nasilać problem: zakwaszenie organizmu oraz związane z nim deficyty energetyczne wzrastają. Wówczas jedynym rozsądnym źródłem energii stają się tłuszcze.
Pamiętaj: w sytuacji blokady węglowodanowej nie wolno zwiększać podaży protein, ponieważ metabolizm białek prowadzi do otrzymania wielu cytotoksycznych metabolitów na czele z amoniakiem, a poza tym rozkład aminokwasów prowadzi do bardzo ograniczonego pozyskania energii ATP.
Jednocześnie, w sytuacji kwasicy mleczanowej (czyli nadmiaru mleczanu w organizmie oraz związanego z nim przesunięcia pH krwi w kierunku kwaśnym), mitochondria zaczynają intensywnie uwalniać wapń, a dodatkowo dochodzi do nasilenia syntezy tromboksyny (TXA2), co powoduje aktywację trombocytów i nasilenie skłonności do trombozy.
Mleczan może zostać wykorzystany w wątrobie w ramach glukoneogenezy bądź przetworzony do postaci alaniny, co skutkuje wzrostem stężenia tej substancji w organizmie. Z tego względu patogenny wzrost stężenia tego aminokwasu w organizmie pozwala pośrednio stwierdzić obecność kwasicy mleczanowej.
Ponadto, międzykomórkowa kwasica mleczanowa oraz przewlekły stres, uwarunkowany działaniem układu współczulnego wiąże się z utratą międzykomórkowego potasu oraz magnezu. Klinicznymi objawami spadku ilości tych pierwiastków w organizmie są:
- skurcze mięśni,
- mimowolne ruchy mięśni,
- tachykardia,
- przyspieszony puls spoczynkowy,
- dodatkowe uderzenia serca,
- dystonia,
- nawracające ataki ze strony układu współczulnego,
- napady dużych skoków ciśnienia krwi,
- przejście z niedociśnienia w nadciśnienie.
Niebezpośrednią wskazówkę deficytów wspomnianych pierwiastków stanowi również obecność załamka U, bądź wynik pomiaru skorygowanego o częstotliwość pracy serca czasu Qtc.
Zauważ, że utrzymujący się w organizmie stan kwasicy mleczanowej będzie w sposób ciągły prowadził do zmniejszenia puli magnezu oraz potasu w organizmie. W takiej sytuacji sama suplementacja Mg oraz K nie usunie pierwotnej przyczyny problemu: naszym priorytetem powinno stać się bezwzględne maksymalne ograniczenie, a najlepiej – wyeliminowanie kwasicy mleczanowej i zakwaszenia organizmu w ogóle.
Mleczan hamuje również aktywność enzymu dioksygenazy prokolagenowo – prolinowej. W konsekwencji, w warunkach kwasicy mleczanowej czynnik HIF1α (czynnik indukowany hipoksją) nie może ulec hydroksylacji i pozostaje aktywny. To właśnie dlatego guzy nowotworowe są tym bardziej złośliwe, im wyższe stężenie mleczanu (silniejsza kwasica mleczanowa).
Kwasica metaboliczna
Zauważ też, że kwasica mleczanowa to zjawisko metaboliczne, które towarzyszy większości nowotworów (wynik tzw. efektu Warburga, czyli metabolizowania glukozy przez komórki rakowe do postaci mleczanu, a nie pirogronianu). Pod tym względem rak przypomina zatem cukrzycę typu 2. Tak zwane zakwaszenie organizmu wywołuje zahamowanie aktywności dehydrogenazy pirogronianowej PDH przez kinazę PDH, dzięki czemu nowotwór z łatwością może pozyskiwać dla siebie glukozę na potrzeby fermentacji oraz syntezy kwasu mlekowego. Z kolei kwasica mleczanowa pobudza działanie proteaz, czyli enzymów odpowiadających za hydrolizę wiązań peptydowych (rozkład białek).
W przypadku kwasicy mleczanowej swoje właściwości traci także serotonina.
Chodzi o to, że nadmiar mleczanu we krwi obniża powinowactwo wapnia do albuminy, powodując wzrost stężenia wapnia zjonizowanego. W tej sytuacji ma miejsce wzmożona mobilizacja wapnia z kości2, co niesie za sobą co najmniej dwa poważne zagrożenia:
- wzrasta ryzyko osteoporozy,
- może pojawić się spadek nastroju oraz trudności z zasypianiem (przesypianiem całej nocy, patrz ramka).
Dlaczego kwasica mleczanowa obniża nastrój oraz powoduje problemy ze snem?
Kwasica mleczanowa – wzrost stężenia mleczanu we krwi powoduje wzrost stężenia jonów Ca2+ we krwi. Ca2+ jest naturalnym antagonistą Mg2+. Czyli wzrost stężenia jonów Ca2+ wymusza spadek stężenia jonów Mg2+ (kwasica mleczanowa powoduje utraty Mg i K międzykomórkowego).
Tymczasem spadek stężenia magnezu utrudnia syntezę serotoniny z tryptofanu3. A bez serotoniny nie ma melatoniny.
Wniosek: ograniczenie, a docelowo całkowite zwalczenie kwasicy mleczanowej może znacząco przyczynić się do poprawy samopoczucia psychicznego oraz poprawić jakość nocnego snu i wyeliminować problemy z zasypianiem. Zjawisko to nasila tylko ogólne zakwaszenie organizmu, ponieważ spadek pH tkanek wymusza zużywanie puli elektrolitów.
I jeszcze jedno: kwasica mleczanowa obniża powinowactwo hemu do tlenu (tzw. efekt Bohra), z czym wiąże się prawdziwe błędne koło kwasicy:
kwasica mleczanowa –> spadek stężenia O2 w organizmie –> wymuszone niedotlenienie komórek –> osłabienie komórkowego oddychania tlenowego na rzecz fermentacji –> wzrost stężenia mleczanu w organizmie –> kwasica mleczanowa
Z powyższych informacji wynika jeden kluczowy wniosek:
W ramach terapii mitochondrialnej jednym z naszych podstawowych priorytetów powinno być wyeliminowanie kwasicy mleczanowej (nadmiaru kwasu mlekowego), gdyż jego występowanie ogranicza efektywność suplementacji wielu mikroskładników odżywczych (np. magnezu, potasu) oraz ogranicza działanie wielu enzymów i hormonów, które są niezbędne dla utrzymywania w naszym organizmie prawidłowej homeostazy. Kwasica mleczanowa ze względu na wspomniany wyżej efekt Bohra ma charakter błędnego koła i bez naszej interwencji, będzie się w organizmie nieprzerwanie nasilać.
Bibliografia
- Kuklinski B., Medycyna mitochondrialna: objawy, diagnostyka oraz metody terapii, 2017-06-13
- www.biochem.sum.edu.pl/uploaded/11CaiP.pdf
- Burgerstein, Handbuch Naehrstoffe, Trias, 12.Auflage
- www.bnfpk.de/pH.html
- www.physiologie.cc/X.10.htm