2001 p S277
AN REEVALUATION OF THE BIOCHEMICAL CAUSES OF SKELETAL MUSCLE ACIDOSIS
DURING INTENSE EXERCISE
Robergs, R A.1; Ghiasvand, F1
1Center For Exercise and Applied Human Physiology, University of New
Mexico, Albuquerque, New Mexico
(Sponsor: Vivian Heyward, FACSM)
TEXTO ORIGINAL LOGO ABAIXO DA TRADUÇÃO.
UMA REAVALIAÇÃO IN VITRO DAS CAUSAS BIOQUÍMCAS DA ACIDOSE DO MÚSCULO ESQUELÉTICO DURANTE O EXERCÍCIO INTENSO
Tradução. Prof. Ms. Alexandre Sérgio Silva
O entendimento da bioquímica básica da glicólise e da reação lactato desidrogenase (LDH), indica que a glicólise produz 2 prótons (H+), e a reação LDH consome 2 prótons. Claramente, o desenvolvimento da acidose metabólica não é causada pelo aumento da produção de lactato, mas por outros processos celulares bioquímicos. A despeito destes fatos bioquímicos, a ciência básica, clinica e a interpretação da fisiologia do exercício da acidose celular ainda é baseada na acidose lática. Para clarificar as causas bioquímicas da acidose celular, nós mensuramos o Ph de cada fase de geração de prótons, bem como das reações que consomem estes prótons numa reação de glicólise in vitro (estas fases foram a hexoquinase, gliceraldeído 3-fosfato (G3-PDH), piruvato kinase (PK), ATPase e reação LDH ). Os resultados de nosso estudo mostraram uma diminuição de 1.52, 0.43 e 0.93 unidades no Ph para as reações hexoquinase, G3-PDH e ATPase respectivamente, de um Ph inicial de 8.0. Por outro lado, nós observamos um aumento de 1.9 e 3.1 unidades de Ph nas reações de PK e LDH respectivamente. Estes resultados confirmam que a produção de lactato não causa acidose metabólica, e que a contribuição bioquímica para o desenvolvimento da acidose inclui o fluxo glicolítico, acumulo de NADH + H e a hidrólise de ATP. Conclui-se que a acidose metabólica não é causada pela produção de lactato, e os termos ácido lático e acidose lática não devem ser usados. A explanação da acidose metabólica nas salas de aula, bem como nos livros de bioquímica, fisiologia e fisiologia do exercício devem identificar melhor os multifacetados determinantes da acidose muscular esquelética durante o exercício intenso.
NOTAS:
1- Os prótons citados pelos autores tratam-se de íons hidrogênio (H+). Ao invés do ácido lático, são estes prótons os promovedores da acidose no exercício intenso.
2- As reações hexoquinase, gliceraldeído 3-fosfato (G3-PDH), ATPase produzem H+
3- As reações PK e PDH consomem H+.
4- O acúmulo de NADH + H se deve a uma limitação das lançadeiras de malato aspartato, em enviar os H+ através da parede mitocondrial para a cadeia de transporte de elétrons.
5- O fato de o Ph aumentar 3.1 na reação LDH confirma que esta reação de piruvato para lactato, ao contrário de provocar acidose, a minimiza ou retarda.
AN IN VITRO REEVALUATION OF THE BIOCHEMICAL CAUSES OF SKELETAL MUSCLE
ACIDOSIS DURING INTENSE EXERCISE
An understanding of the basic biochemistry of glycolysis and the lactate dehydrogenase (LDH) reaction indicates that glycolysis produces 2 protons,and the LDH reaction consumes 2 protons. Clearly, the development of metabolic acidosis is not caused by increased lactate production, but by other cellular biochemical processes. Despite these biochemical facts, the clinical, basic science, and exercise physiology interpretation of cellular acidosis is still based on a lactate acidosis. To clarify the biochemical causes of cellular acidosis, we measured pH of each proton-generating and proton-consuming reaction of glycolysis in vitro
(hexokinase, glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (G3-PDH), pyruvate kinase (PK), ATPase, and the LDH reaction). The results of our study showed a 1.52, 0.43, and 0.93 unit decrease in pH for the hexokinase, G3-PDH, and ATPase reactions, respectively from an initial pH of 8.0. However, we observed a 1.9 and 3.1 unit increase in pH from the PK and the LDH reactions, respectively. These results confirm that lactate production does not cause metabolic acidosis, and that biochemical contributors to the development of acidosis include glycolytic flux, NADH + H + accumulation, and ATP hydrolysis. In conclusion, metabolic acidosis is not caused by lactate production, and the terms lactic acid and lactic acidosis should not be used. The explanation of metabolic acidosis in the classroom, as well as in biochemistry, physiology, and exercise physiology textbooks should better identify the multifaceted determinants of skeletal muscle acidosis during exercise.