Mleczan w sporcie
paliwo, sygnał adaptacyjny i wskaźnik wydolności
Streszczenie: Mleczan nie jest wyłącznie „produktem ubocznym” intensywnego wysiłku ani główną przyczyną bólu mięśni po treningu. Powstaje także w warunkach tlenowych, nawet w spoczynku, i pełni ważne funkcje metaboliczne. Może być źródłem energii dla mięśni, serca, mózgu, wątroby i nerek, wspiera produkcję glukozy oraz działa jako cząsteczka sygnałowa. Jego stężenie rośnie wraz z intensywnością wysiłku, a zdolność do jego wykorzystywania poprawia się dzięki treningowi. Próg mleczanowy jest jednym z kluczowych wskaźników wydolności wytrzymałościowej.
Mleczan - czym jest, jak powstaje i dlaczego nie jest tylko „produktem ubocznym”
Niczym feniks, mleczan zyskał ogromne znaczenie w biologii XXI wieku.
Mleczan, czyli sól kwasu mlekowego, jest głównym produktem pośrednim metabolizmu. Wpływa na wykorzystanie substratów energetycznych, sygnalizację komórkową i adaptację organizmu. Stanowi istotny punkt zwrotny integracji metabolicznej (Brooks 2009, Brooks i in. 2022). Przez wiele lat był niedoceniany i określany jedynie jako „uboczny” produkt pozyskiwania energii. W efekcie traktowano go marginalnie i kojarzono głównie z metabolizmem wysiłkowym. Obecnie, dzięki rozwojowi technik badawczych, wiadomo, że jego obecność jest powiązana także z gojeniem ran, odpornością, biologią nowotworów, wydzielaniem insuliny oraz procesami uczenia się i pamięci (m. in. Suzuki in. 2011, San-Millán i Brooks 2017, Alberini i in. 2018, San-Millán i in. 2020, Veloz Castillo i in. 2021, Li i in. 2022, Maschari i in. 2022, Llibre i in. 2025).
Kiedy i jak powstaje mleczan?
Glikoliza, czyli proces pozyskiwania energii w cytoplazmie komórki, poza mitochondrium, jest wspólnym szlakiem dla przemian beztlenowych i tlenowych, choć nie wymaga do przebiegu obecności tlenu. W następstwie tych przemian cząsteczka glukozy lub glukozo-6-fosforanu (w komórkach mięśniowych nie występuje enzym katalizujący reakcję przekształcania glukozo-6-fosforanu w glukozę) włączana jest w szereg reakcji, których ostatecznym produktem jest pirogronian.
- zostaje włączony do dalszych etapów metabolizmu energetycznego zachodzących już w mitochondrium w warunkach tlenowych,
- może zostać zredukowany do mleczanu.
W pewnych warunkach, w porównaniu z glukozą, mleczan może być preferowanym źródłem energii (Brooks 2009, Hall i in. 2016, Brooks i in. 2022).
Mleczan podczas wysiłku - jak zmienia się jego stężenie?
Pomiar stężenia mleczanu we krwi bazuje na próbkach pobranych z palca, małżowiny usznej lub bezpośrednio z żyły przedramieniowej. Wyniki podawane są w jednostce mmol/l. Warto dodać, że próbki pozyskane bliżej miejsca wykonywania ćwiczenia mięśniowego mogą skutkować wyższymi wartościami mleczanu we krwi (Lawson i in. 2022). Inne techniki, takie jak znaczniki izotopowe i biopsje mięśni, zapewniają bardziej szczegółową analizę stężeń mleczanu w pracujących mięśniach podczas wysiłku. Są jednak bardziej inwazyjne (Gorostiaga i in. 2014).
Krzywa stężenia mleczanu podczas wysiłku, na podstawie Hall i in. 2016, zmienione.
Na wzrost stężenia mleczanu we krwi może wpływać wiele czynników, w tym dostarczanie tlenu, wydolność mitochondriów oraz zdolność do usuwania i wykorzystywania mleczanu przez inne komórki w całym organizmie. Wykazano, że trening może zwiększać gęstość naczyń włosowatych i liczbę mitochondriów. Tym samym podwyższa zdolność do dostarczania tlenu (Hall i in. 2016, Brooks 2018, Brooks i in. 2022). Co ciekawe, w przypadku ćwiczeń na siłowni protokoły składające się z dużej liczby powtórzeń i małego obciążenia skutkują wyższym poziomem mleczanu we krwi niż protokoły z mniejszą liczbą powtórzeń i większym obciążeniem (Rogatzki i in. 2014).
Próg mleczanowy - co oznacza dla wydolności?
Im wyższa jego wartość, tym lepsza wydolność tlenowa. Próg mleczanowy, wraz z maksymalną wydolnością tlenową (VO2max), stanowi jeden z dwóch najważniejszych parametrów pozwalających przewidzieć wydolność wytrzymałościową (Carrier i in. 2023).
Ból mięśni po treningu - czy winny jest mleczan?
Szereg eksperymentów pozwolił doprecyzować rolę mleczanu w organizmie (Brooks 2018, Brooks i in. 2022). Jest on:
- źródłem energii,
- głównym prekursorem glukoneogenezy,
- cząsteczką sygnałową
Funkcje mleczanu w organizmie podczas wysiłku
Mleczan jako paliwo dla mięśni, serca i narządów
Mleczan a produkcja glukozy
Można śmiało twierdzić, że mleczan to najważniejszy prekursor glukoneogenezy podczas spoczynku i wysiłku. Ulega wtedy przekształceniu w glukozę w cyklu Corich zachodzącym w wątrobie (Cięszczyk 2023). Glukoneogeneza „pochodząca” z mleczanu odgrywa istotną rolę w wątrobowej i nerkowej produkcji glukozy podczas wysiłku na czczo, niezależnie od historii treningowej (Emhoff i in. 2013). Warto także dodać, że mleczan, podobnie jak krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, może osłabiać sygnał receptora greliny, czyli hormonu głodu. Dlatego podwyższony poziom mleczanu we krwi podczas intensywnego wysiłku osłabia uczucie głodu (Torres‐Fuentes i in. 2019).
Mleczan jako źródło energii dla mózgu
Mleczan i układ nerwowy - najważniejsze znaczenie
- Mleczan jest w stanie w dużym stopniu utrzymać integralność neuronów w warunkach braku glukozy.
- Jest preferowany w stosunku do glukozy, jeśli dostępne są oba substraty.
- Jest łatwo metabolizowany i zależy od aktywności neuronów (Pellerin i in. 2007).
Podsumowanie
Rola mleczanu w warunkach normalnych i podczas intensywnego wysiłku mocno odeszła od tradycyjnego postrzegania go jako ubocznego produktu metabolicznego i przyczyny zmęczenia mięśni. Obecnie wiadomo, że mleczan powstaje w warunkach w pełni tlenowych – podczas odpoczynku i wysiłku po posiłku – oraz jest metabolitem pośrednim zaangażowanym w dystrybucję i utylizację węglowodanów. Powtarzająca się ekspozycja na mleczan wynikająca z regularnych ćwiczeń fizycznych prowadzi do procesów adaptacyjnych, takich jak biogeneza mitochondriów, oraz do innych korzystnych efektów dotyczących układu krążenia i układu nerwowego. Należą do nich między innymi poprawa wydolności fizycznej, elastyczności metabolicznej (Brooks, 2018), pamięci i funkcji poznawczych (Suzuki i in. 2011, Veloz Castillo i in. 2021).
Źródła
Alberini, C. M., Cruz, E., Descalzi, G., Bessières, B., & Gao, V. (2018). Astrocyte glycogen and lactate: New insights into learning and memory mechanisms. Glia, 66(6), 1244-1262.
Bartoloni, B., Mannelli, M., Gamberi, T., & Fiaschi, T. (2024). The multiple roles of lactate in the skeletal muscle. Cells, 13(14), 1177.
Bendahan, D., Chatel, B., & Jue, T. (2017). Comparative NMR and NIRS analysis of oxygen-dependent metabolism in exercising finger flexor muscles. American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology.
Bishop, D., Edge, J., Thomas, C., & Mercier, J. (2008). Effects of high-intensity training on muscle lactate transporters and postexercise recovery of muscle lactate and hydrogen ions in women. American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology, 295(6), R1991-R1998.
Brooks, G. A. (2009). Cell–cell and intracellular lactate shuttles. The Journal of physiology, 587(23), 5591-5600.
Brooks, G. A. (2018). The science and translation of lactate shuttle theory. Cell metabolism, 27(4), 757-785.
Brooks, G. A. (2020). Lactate as a fulcrum of metabolism. Redox biology, 35, 101454.
Brooks, G. A., Arevalo, J. A., Osmond, A. D., Leija, R. G., Curl, C. C., & Tovar, A. P. (2022). Lactate in contemporary biology: a phoenix risen. The Journal of physiology, 600(5), 1229-1251.
Brooks, G. A., Osmond, A. D., Arevalo, J. A., Duong, J. J., Curl, C. C., Moreno-Santillan, D. D., & Leija, R. G. (2023). Lactate as a myokine and exerkine: drivers and signals of physiology and metabolism. Journal of Applied Physiology.
Brooks, G. A. (2023). What the lactate shuttle means for sports nutrition. Nutrients, 15(9), 2178.
Cairns, S. P., & Lindinger, M. I. (2025). Lactic acidosis: implications for human exercise performance. European journal of applied physiology, 125(7), 1761-1795.
Carrier, B., Helm, M. M., Cruz, K., Barrios, B., & Navalta, J. W. (2023). Validation of aerobic capacity (VO2max) and lactate threshold in wearable technology for athletic populations. Technologies, 11(3), 71.
Cięszczyk, P. (2023). Biochemia sportowa. Wydawnictwo Lekarskie PZWL.
Dienel, G. A. (2019). Brain glucose metabolism: integration of energetics with function. Physiological reviews, 99(1), 949-1045.
Emhoff, C. A. W., Messonnier, L. A., Horning, M. A., Fattor, J. A., Carlson, T. J., & Brooks, G. A. (2013). Gluconeogenesis and hepatic glycogenolysis during exercise at the lactate threshold. Journal of Applied Physiology, 114(3), 297-306.
Fang, Y., Li, Z., Yang, L., Li, W., Wang, Y., Kong, Z., … & Zeng, L. (2024). Emerging roles of lactate in acute and chronic inflammation. Cell Communication and Signaling, 22(1), 276.
Frączek, B., Krysztofiak, H., Bartuzi, Z., & Krzywański, J. (2019). Dietetyka sportowa. PZWL Wydawnictwo Lekarskie.
Gjedsted, J., Buhl, M., Nielsen, S., Schmitz, O., Vestergaard, E. T., Tønnesen, E., & Møller, N. (2011). Effects of adrenaline on lactate, glucose, lipid and protein metabolism in the placebo controlled bilaterally perfused human leg. Acta Physiologica, 202(4), 641-648.
Goodwin, M. L., Harris, J. E., Hernández, A., & Gladden, L. B. (2007). Blood lactate measurements and analysis during exercise: a guide for clinicians. Journal of diabetes science and technology, 1(4), 558-569.
Gorostiaga, E. M., Navarro-Amézqueta, I., Calbet, J. A., Sánchez-Medina, L., Cusso, R., Guerrero, M., … & Izquierdo, M. (2014). Blood ammonia and lactate as markers of muscle metabolites during leg press exercise. The Journal of Strength & Conditioning Research, 28(10), 2775-2785.
Hall, M. M., Rajasekaran, S., Thomsen, T. W., & Peterson, A. R. (2016). Lactate: friend or foe. PM&R, 8(3), S8-S15.
Hinojosa, J. N., Hearon, C. M., & Kowalsky, R. J. (2021). Blood lactate response to active recovery in athletes vs. non-athletes. Sport sciences for health, 17(3), 699-705.
Jacob, N., So, I., Sharma, B., Marzolini, S., Tartaglia, M. C., & Green, R. (2022). Effects of high-intensity interval training on blood lactate levels and cognition in healthy adults: protocol for systematic review and network meta-analyses. Systematic reviews, 11(1), 31.
Lawson, D., Vann, C., Schoenfeld, B. J., & Haun, C. (2022). Beyond mechanical tension: A review of resistance exercise-induced lactate responses & muscle hypertrophy. Journal of Functional Morphology and Kinesiology, 7(4), 81.
Li, X., Yang, Y., Zhang, B., Lin, X., Fu, X., An, Y., … & Yu, T. (2022). Lactate metabolism in human health and disease. Signal transduction and targeted therapy, 7(1), 305.
Llibre, A., Kucuk, S., Gope, A., Certo, M., & Mauro, C. (2025). Lactate: A key regulator of the immune response. Immunity, 58(3), 535-554.
Manosalva, C., Quiroga, J., Hidalgo, A. I., Alarcón, P., Ansoleaga, N., Hidalgo, M. A., & Burgos, R. A. (2022). Role of lactate in inflammatory processes: friend or foe. Frontiers in immunology, 12, 808799.
Maschari, D., Saxena, G., Law, T. D., Walsh, E., Campbell, M. C., & Consitt, L. A. (2022). Lactate-induced lactylation in skeletal muscle is associated with insulin resistance in humans. Frontiers in physiology, 13, 951390.
Messonnier, L. A., Emhoff, C. A. W., Fattor, J. A., Horning, M. A., Carlson, T. J., & Brooks, G. A. (2013). Lactate kinetics at the lactate threshold in trained and untrained men. Journal of Applied Physiology, 114(11), 1593-1602.
Pellerin, L., Bouzier‐Sore, A. K., Aubert, A., Serres, S., Merle, M., Costalat, R., & Magistretti, P. J. (2007). Activity‐dependent regulation of energy metabolism by astrocytes: an update. Glia, 55(12), 1251-1262.
Rogatzki, M. J., Wright, G. A., Mikat, R. P., & Brice, A. G. (2014). Blood ammonium and lactate accumulation response to different training protocols using the parallel squat exercise. The Journal of Strength & Conditioning Research, 28(4), 1113-1118.
Rogatzki, M. J., Ferguson, B. S., Goodwin, M. L., & Gladden, L. B. (2015). Lactate is always the end product of glycolysis. Frontiers in neuroscience, 9, 22.
San-Millán, I., & Brooks, G. A. (2017). Reexamining cancer metabolism: lactate production for carcinogenesis could be the purpose and explanation of the Warburg Effect. Carcinogenesis, 38(2), 119-133.
San-Millán, I., Julian, C. G., Matarazzo, C., Martinez, J., & Brooks, G. A. (2020). Is lactate an oncometabolite? Evidence supporting a role for lactate in the regulation of transcriptional activity of cancer-related genes in MCF7 breast cancer cells. Frontiers in oncology, 9, 1536.
Suzuki, A., Stern, S. A., Bozdagi, O., Huntley, G. W., Walker, R. H., Magistretti, P. J., & Alberini, C. M. (2011). Astrocyte-neuron lactate transport is required for long-term memory formation. Cell, 144(5), 810-823.
Tchatat Wangueu, L., Correia, E., Tamion, F., & Besnier, E. (2025). Unlocking the metabolic and anti-inflammatory therapeutic potential of lactate in critically ill patients. Critical Care, 29(1), 1-14.
Torres‐Fuentes, C., Golubeva, A. V., Zhdanov, A. V., Wallace, S., Arboleya, S., Papkovsky, D. B., … & Schellekens, H. (2019). Short‐chain fatty acids and microbiota metabolites attenuate ghrelin receptor signaling. The FASEB Journal, 33(12), 13546-13559.
Van Hall, G. (2000). Lactate as a fuel for mitochondrial respiration. Acta Physiologica Scandinavica, 168(4), 643-656.
Van Hall, G., Stømstad, M., Rasmussen, P., Jans, Ø., Zaar, M., Gam, C., … & Nielsen, H. B. (2009). Blood lactate is an important energy source for the human brain. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism, 29(6), 1121-1129.
Veloz Castillo, M. F., Magistretti, P. J., & Cali, C. (2021). l-Lactate: food for thoughts, memory and behavior. Metabolites, 11(8), 548.
Porozmawiajmy o naszej współpracy
Formularz kontaktowy