肌肉酸痛來自“乳酸堆積”？乳酸背了一百年的黑鍋

連續(xù)爬幾層樓，大腿傳來燒灼一般的酸痛感覺，這是乳酸在堆積吧？運動后的第二天，肌肉稍一用力就痛到不行，乳酸怎么還沒走？

“乳酸堆積導致肌肉酸痛”是很多人口中的常識，健身教練這樣講，網(wǎng)上、書上也隨處可見類似的解釋?？蓪嶋H上，乳酸是替其他同伙背了酸痛的鍋。

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糖分解產(chǎn)生“乳酸鹽”，不是“乳酸”

運動中，乳酸鹽堆積伴隨肌肉酸痛，但不能單獨導致酸痛

運動后，乳酸鹽濃度1小時內(nèi)恢復，與第二天的酸痛無關(guān)

乳酸鹽可以提供能量、傳遞信號

乳酸曾被認為是酸痛主因

乳酸最初被發(fā)現(xiàn)的時候，跟肌肉還沒扯上關(guān)系。在1780年，瑞典一位藥物化學家在酸牛奶中發(fā)現(xiàn)了它，所以才起名為乳酸[1]。

之后的一百多年間，科學家們通過一項項研究，逐漸把乳酸與肌肉酸痛及酸化聯(lián)系了起來：

單塊肌肉多次收縮后，乳酸鹽水平升高、pH值降低（酸化）、肌肉力量降低，這些變化在氧氣不足時更加明顯；

整個人運動到疲勞后，也有類似變化，并且感到肌肉酸痛；

乳酸鹽水平越高，肌肉的酸痛及無力越嚴重；

某些生病的人體內(nèi)乳酸鹽濃度也升高；

乳酸的酸性很強（pH 3.86），強酸會引起酸痛。

把這些研究結(jié)果拼湊在一起，20世紀20年代有研究者提出假設：肌肉在氧氣不足的環(huán)境中收縮時，糖被迫分解產(chǎn)生乳酸這種代謝廢物，導致酸化；乳酸只有讓人肌肉酸痛和疲勞等危害，沒有益處。

這個推測就此把鍋扣在了乳酸頭上，并在之后的一個世紀讓它惡名遠揚[2]。

相關(guān)非因果，“乳酸鹽”并非“乳酸”

然而，仔細推敲就會發(fā)現(xiàn)“乳酸導致肌肉酸痛”這個推測并不完美。

雖然在運動當中，肌肉酸痛無力確實與乳酸鹽水平升高同時出現(xiàn)，并且程度相關(guān)，但不能因此確定因果關(guān)系。實際上，除了乳酸鹽之外，肌肉疲勞同時還伴隨著很多生理變化，比如酸化、ATP水平降低等[2]。

另外，傳統(tǒng)觀念認為糖分解時產(chǎn)生乳酸，并立刻分解為乳酸鹽與氫離子，導致環(huán)境酸化，從而讓肌肉酸痛無力。但1983年有科學家提出了另一種觀點，并在2004年之后被更多研究者肯定：乳酸”這個詞本身就不準確，因為沒有研究證實肌肉收縮會產(chǎn)生乳酸，糖分解時產(chǎn)生的是“乳酸鹽”，這個分解的過程非但不會直接產(chǎn)生酸，可能還會消耗一個氫離子，讓細胞堿化[3]。

運動時肌肉確實會酸化，但氫離子的來源仍在爭論中，目前多數(shù)人認為乳酸并不是直接來源，氫離子可能主要來自ATP水解過程[1, 4]。

丙酮酸分解為乳酸鹽過程不產(chǎn)生氫離子 | 參考文獻[5]

乳酸鹽不能直接導致運動中酸痛

除了理論分析，實際測試的結(jié)果也不支持乳酸鹽會在運動中直接導致肌肉酸痛。

2014年的一項研究直接將乳酸鹽注射到人的手掌肌肉中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，即使溶液濃度明顯高于運動所能達到的水平（50毫摩爾/升），也不會引起明顯的疼痛。

另外兩種肌肉收縮時常見的代謝物，ATP及氫離子，在單獨注射時也幾乎不會引起疼痛。但同時注射這三種物質(zhì)會造成明顯的肌肉疼痛[6]。

這項試驗為乳酸鹽洗脫了肌肉酸痛主犯的罪名。單憑它自己，濃度再高也不足以點燃你的肌肉。

單獨乳酸鹽濃度升高，不足以引起酸痛 | 參考文獻[6]

肌肉之所以在運動時出現(xiàn)酸痛，是因為反復用力收縮產(chǎn)生了很多代謝物，其中一部分可以與受體結(jié)合激活肌肉中的疼痛傳入神經(jīng)元，然后將疼痛信號傳入大腦。一百年前，科學家推測這些代謝物中最重要的是乳酸，而近二十年在更接近人體實際情況的條件下，多項研究逐漸否定了乳酸鹽的決定性作用，發(fā)現(xiàn)疼痛是多種物質(zhì)共同作用的結(jié)果。

目前認為在所有代謝物中，對疼痛影響最大的三種是乳酸鹽、ATP及氫離子。當三者單獨存在或只有兩者相加時作用比較弱，但三者同時出現(xiàn)時會有互相增強的協(xié)同效果，明顯增強疼痛信號。這三者濃度較低的時候會引起溫暖的感覺，濃度升高后則會讓人出現(xiàn)疼痛和燒灼感[6-8]。

除此之外，還有很多物質(zhì)在肌肉收縮時濃度升高且可能增強疼痛感，包括緩激肽、鉀及多種細胞因子[2, 6, 7]。

因此，運動當時的肌肉酸痛是很多物質(zhì)合力造成的結(jié)果，雖然乳酸鹽的地位重要，但這鍋不該由它獨自來背。

乳酸鹽與運動第二天的酸痛無關(guān)

至于運動后第二三天的肌肉酸痛，與乳酸鹽的關(guān)系更小，因為早在運動剛結(jié)束時乳酸鹽就已經(jīng)被代謝掉了。

休息的時候，人們血液中乳酸鹽濃度為0.5~2.2毫摩爾/升。開始運動之后，乳酸鹽水平通常會逐漸升高，運動強度越大升高速度越快。停止運動后，血液乳酸鹽濃度一般會繼續(xù)升高，在運動結(jié)束后5分鐘達到峰值（10~30毫摩爾/升），之后逐漸下降，通常在1小時內(nèi)回落到休息時的水平[5]。

既然濃度早已恢復，運動后第二天肌肉酸痛就跟乳酸鹽堆積毫無關(guān)系了。對于這種運動后6~12小時開始出現(xiàn)、48~72小時達到頂峰的酸痛，研究仍然沒有探明其中的機制，目前認為主要與骨骼肌機械性損傷及炎癥反應相關(guān)，而不是乳酸鹽。

運動停止后，血乳酸鹽水平變化 | 參考文獻[9]

乳酸鹽其實很有用

乳酸鹽替很多其他物質(zhì)承擔了肌肉酸痛的罵名，它對人體的重要作用卻少有人提及。近年研究逐漸發(fā)現(xiàn)乳酸鹽不是代謝廢物，而是重要燃料，并有傳遞信號的作用[1, 4]。

當人需要在短時間內(nèi)獲得很多能量時，糖在細胞漿中分解生成乳酸鹽。這些乳酸鹽可以進入線粒體氧化并提供能量，也可以被運至細胞外，由臨近的骨骼肌、心、腦、肝、腎等細胞攝取，用來氧化供能或重新合成糖[5, 10]。在某些情況下，乳酸鹽甚至是優(yōu)于葡萄糖的能量來源[4]。

還有一種極端情況可以驗證乳酸鹽的作用，那就是觀察不能生成乳酸鹽的患者運動狀態(tài)如何變化。他們因為缺乏肌肉磷酸化酶而不能將糖分解為乳酸鹽，然而免去乳酸鹽堆積沒有增強他們的運動能力，反而讓疲勞來得更早了[11]。

總之，乳酸鹽不是迫害肌肉的代謝廢物，下次感覺酸痛的時候，別再錯怪“乳酸堆積”了。

參考文獻

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[10] Brooks GA. Cell-cell and intracellular lactate shuttles. J Physiol. 2009;587(Pt 23):5591-5600.

[11] Lewis SF, Haller RG. The pathophysiology of McArdle's disease: clues to regulation in exercise and fatigue. J Appl Physiol (1985). 1986;61(2):391-401.

作者：代天醫(yī)

編輯：odette