Een ander melkzuurverhaal
U behoort wellicht ook tot de overgrote meerderheid die tot op vandaag gelooft dat melkzuur de grote boosdoener is die langdurige inspanningen van onder meer atleten en mogelijks ook van onze sportduiven bemoeilijkt. Volgens de gangbare opvatting is melkzuur immers een afvalproduct dat door de spieren wordt gevormd bij een groot energieverbruik gepaard aan een relatief zuurstoftekort ('anaeroob' zoals dat heet). Dat afvalproduct zou dan immers zorgen voor de gekende "verzuring" van de spieren met de gekende snijdende, branderige pijn en prestatieverlies tot gevolg.
De oude theorie
De gangbare theorie van de verzuring van de spieren door melkzuur is ongeveer 100 jaar oud. De Duitse Nobelprijswinnaar Otto Fritz Meyerhof kwam tot die bevindingen in de jaren '20 van de vorige eeuw door proeven... met kikkers. Hij was eigenlijk een geneesheer die zich specialiseerde in de energie-overdracht in de cellen en zo als eerste de zogenaamde melkzuurcyclus formuleerde. Hij stelde vast dat glycogeen (suikers opgeslagen in de spieren en lever als energiebron) wordt afgebroken tot melkzuur in anaerobe (zuurstofloze) omstandigheden. Samen met Hans Krebs verfijnden ze hun onderzoek naar het spiermetabolisme en zo werd later de Krebs- of citroenzuurcyclus geformuleerd. De citroenzuurcyclus is een reeks complexe chemische reacties waarbij onder zuurstofrijke omstandigheden energie (ATP of adenosinetrifosfaat) geproduceerd wordt uit glucose (koolhydraten). Het zou ons te ver voeren om daar nu dieper op in te gaan en overigens voel ik me daartoe ook niet helemaal bevoegd.
Onthouden we vooral de aanvankelijke stelling van Meyerhof dat melkzuur een hinderlijk, verzurend bijproduct is van een grote spierinspanning. Deze overtuiging werd gedurende ongeveer een volle eeuw als een vaststaand wetenschappelijk feit beschouwd. Tot op vandaag lees je op talrijke sportsites nog steeds de volgende gangbare theorie (citaat): "Melkzuur is een carbonzuur dat zich bij zware inspanning, en door de afbraak van suiker, ophoopt in de spieren en daar voor tijdelijke spierpijn en stijfheid zorgt".
Melkzuur (lactaat) krijgt niet langer de schuld voor de verzuurde benen na een intense loopinspanning. Volgens de nieuwe inzichten is melkzuur eerder een bron van recycleerbare energie.
LDHA
Aandachtige lezers herinneren zich wellicht een artikel in deze krant over de bijzondere kwaliteitsgenen bij postduiven. Eén daarvan is het zogenaamde LDHA-gen, het Lactaat Dehydrogenase-A gen (er is ook een LDHB enz.).
Op een Belgische site die zich specialiseert in de bijzondere genen bij duiven, lezen we ook de nog steeds gangbare theorie (citaat):
"Melkzuur wordt gemaakt bij zogenaamde anaerobe inspanningen in de witte en gemengde spiervezels. Het is dat zuur dat de bekende pijn veroorzaakt als men aan sport doet, zeker bij inspanningen waarbij kracht vereist is. Het zijn deze spiervezels die getraind worden als een atleet ‘in het rood gaat’, m.a.w. in anaerobe fase van de inspanning. Op dat moment komt de atleet dichter bij zijn maximale inspanning. Dat wordt bij de mens dikwijls bepaald a.d.h.v. de hartslag (en accurater door melkzuurbepalingen in het bloed net na de inspanning)."
Op dezelfde site lezen we dan ook dat het LDHA-gen (citaat) "codeert voor een enzym dat melkzuur in de spieren recycleert". Dat enzym is het eigenlijke LDH.
Volgens Wikipedia is LDH (lactaat dehydrogenase) een enzym dat "pyruvaat omzet in lactaat wat via het bloed in de lever weer teruggevormd wordt naar pyruvaat en vervolgens naar glucose". Pyruvaat is een ander woord voor pyrodruivenzuur (een belangrijke component in de citrtoenzuurcyclus, zeg maar de energie producerende cyclus in de spiercellen).
Lactaat is de zuurrest van melkzuur, al worden beide begrippen wel vaker door elkaar gebruikt.
[Letterlijk betekent dehydrogenase: een enzym dat waterstof (H of hydrogeen) onttrekt aan een stof.]
Als we het goed begrijpen zou het LDHA-gen in zijn AB- of AA-variant dus zorgen voor een betere of snellere omzetting in de lever van lactaat naar een vorm van glucose.
Visualisatie van een LDHA-enzyme
Bron: Wikipedia (Astrojan)
Leve het melkzuur!
Het heeft bijna honderd jaar geduurd vooraleer wetenschappers het hebben aangedurfd om het melkzuurverhaal van Meyerhof en zijn kikkers in vraag te stellen.
Het is aan de Berkeley Universiteit (Californië) dat George A. Brooks, een professor biologie, voor het eerst de these van Meyerhof tegensprak. De nieuwe stelling van Brooks luidt dat het in anaerobe omstandigheden geproduceerde melkzuur geen afvalproduct is, maar integendeel nieuwe brandstof voor de spieren. Andere onderzoekers van met name de universiteiten van New Mexico en Sacramento bevestigen wat Brooks ontdekte en schrijven zelfs: “Als spieren geen melkzuur zouden produceren, zouden sportprestaties ernstig verminderen”... Dat is niet even de visie van Meyerhof bijsturen, maar ze helemaal op zijn kop zetten!
Volgens de onderzoeken van Brooks zou zo ongeveer 98% van melkzuur nuttig omgezet worden in energie. De overige 2% zou een restafval zijn (o.a. ammoniak) dat bij HIT (High intensity training) zorgt voor het branderig gevoel in de spieren. En Brooks vat dit samen: “Het melkzuur zelf is een onschadelijke, goede brandstof”. Wow! Dat is even slikken.
En voor alle duidelijkheid (als u nog volgt) wordt hier met melkzuur eigenlijk lactaat bedoeld, de afgeleide vorm van melkzuur die in het bloed voorkomt. Dit terzijde.
Door het meten van een verhoogde lactaatconcentratie na een inspanning werd lange tijd verondersteld dat er een oorzakelijk verband was met het daarmee gepaard gaande vermoeidheidsgevoel, de zogenaamde verzuring. Een logische denkfout stelt Brooks ("Cum hoc ergo propter hoc", zou Bart De Wever ons wellicht aanvullen - het is niet omdat dingen samen voorkomen dat ze een oorzakelijk verband hebben! Dat wisten zelfs de Griekse sofisten al.)
Samengevat: lactaat is niet langer de boosdoener die zorgt voor verzuurde, pijnlijke of vermoeide spieren, maar een vorm van brandstof die vooral in getrainde spieren kan omgezet worden in ATP (de eigenlijke energieleverancier in de spiercellen). Daarnaast kan het lactaat ook via de lever omgezet worden in glucose, wat dan ook weer brandstof vormt voor de spieren. Dus eigenlijk "Leve het lactaat! Leve het melkzuur!"
De eerlijkheid gebiedt ons te zeggen dat er vandaag op enkele beter geïnformeerde sportwebsites een correctere en geactualiseerde weergave is van de rol van lactaat in het energiemetabolisme van de atleet.
LDHA (2)
Maken die nieuwe bevindingen nu wat uit voor wat het gunstige LDHA-gen in zijn A-variant doet? Eigenlijk niet, want de nieuwe stelling bevestigt dat een vlottere lactaatomzetting inderdaad kan zorgen voor een betere energievoorziening in de vorm van herwonnen glucose.
Wat er wel verkeerd is, is om te stellen dat het LDHA-gen de verzuring tegengaat door de "boosdoener" lactaat sneller af te voeren. Lactaatvorming is niet langer de boeman van atleten of het nu om mensen dan wel om dieren gaat, maar een zeer intelligente strategie van de spieren om energie te besparen of te recupereren.
Ten slotte
Ten slotte is het ook maar zeer de vraag of het hele melkzuurverhaal wel erg van toepassing is op duiven. Het melkzuur (lactaat) wordt uiteindelijk vooral geproduceerd bij de verwerking van suikers (glycogeen) terwijl de duif tijdens het duurvliegen haar energie vermoedelijk overwegend haalt uit de veel efficiëntere vetten. Zoals bekend zijn vetten energierijker en leveren minder afvalstoffen.
En laat ons eerlijk zijn: het kan nog wel even duren eer we alles zullen weten over de energieomzetting in de (duiven)spieren en over de ideale sportvoeding.
Een volgende keer wil ik het wel eens hebben over de ketonen die een hot item waren tijdens de voorbije Tour (2019).
Michel Bommerez
[Disclaimer: de artikelen in de reeks "Het Ei van Columbus" claimen geen enkele wetenschappelijke onderlegdheid of autoriteit.]
Meer lezen kan u bijvoorbeeld op https://www.ivsopleidingen.nl/blog/verzuurde-spieren-bestaan-niet.php
