پاورپوینت لاکتات سیگنالی که عملکرد سلولی و سیستمی را کنترل می کند (pptx) 20 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 20 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
Lactate – a signal coordinating cell and systemic function
Journal of Experimental Biology 208, 4561-4575 (2005)
به نام خدا
لاکتات – سیگنالی که عملکرد سلولی و سیستمی را کنترل می کند
مقدمه
صحبت از مسائلی چون واماندگی یا خستگی در ارتباط با فعالیت بدنی؛
تداعی لاکتات یا اسید لاکتیک به عنوان علت اصلی
تصور عموم : لاکتات به عنوان یک محصول نهایی زاید طی فعالیت ورزشی
این تصور سابقه ای 200 ساله داشته است
تحقیقات یک قرن اخیر به وضوح نشان داده اند:
لاکتات در عضله و خون طی فعالیت ورزشی فزاینده تجمع می یابد
لاکتات خون و عضله پس از فعالیت ورزشی وامانده ساز در بالاترین مقدار قرار دارد
فرمول الگوی سنتی لاکتات- فعالیت ورزشی شدید, کمبود اکسیژن و خستگی
1808 شناسایی
1891 نسبت غلظت لاکتات در عضلات وامانده حیوانات با فعالیت عضله
1907 اسید لاکتیک در پاسخ به انقباض عضلانی در عدم حضور اکسیژن ظاهر می شود
بدنبال انقباض عضلانی زمانیکه اکسیژن حضور داشته باشد لاکتات ناپدید می شود
1923 یک مطالعه مروری تاریخی : ( ابن محققان جایزه نوبل را دریافت کردند)
شناسایی و نامگذاری ”چرخه اسید لاکتیک“ (تبدیل گلیکوژن به اسیدلاکتیک و برعکس)
و شناسایی دو مسیر مجزای تولید انرژی برای انقباض عضلانی (هوازی و بی هوازی)
1924 افزایش اسید لاکتیک در شروع فعالیت ورزشی, نتیجه مستقیم کمبود اکسیژن مدل وام اکسیژن
این تحقیقات زمینه ای شدند تا در 20 سال بعدی تحقیقات به دنبال اثبات لاکتات به عنوان علت خستگی بپردازند
در این میان تنها تحقیق کری در سال 1933 نشان داد لاکتات می تواند در کبد دوباره به گلوکز تبدیل شود
1985 پذیرش آستانه بی هوازی
این آستانه به عنوان یک نقطه چرخش مطرح شد که در آن سیستم بی هوازی به عنوان منبع اصلی
تامین انرژی محسوب می شود و به همراه آن غلظت لاکتات بالا می رود
بنابراین, آیا لاکتات تنها یک محصول بی هوازی است ؟
در سالهای 1980 محققان به این سوال پرداختند که آیا لاکتات تنها یک محصول زاید است؟
1998 با استفاده از روشهای طیف سنجی مغناطیس و اشباع میوگلوبین
بررسی اینکه آیا لاکتات تولید شده در فعالیت ورزشی فزاینده تا واماندگی در اثر هیپوکسی عضلانی
است؟
نتیجه: تولید لاکتات و هیپوکسی ارتباطی ندارند
نتایج تحقیقات بعدی :
- لاکتات تنها در شرایط هیپوکسی یا آنوکسی تولید نمی شود
- لاکتات را می توان به عنوان یک بخش یکپارچه با سیستم انرژی محسوب کرد, نه یک محصول زاید
یک متابولیت در حال حرکت
تصور اولیه حرکت لاکتات از سلول به درون خون از طریق انتشار ساده
پس از آن شناسایی پروتئینهای انتقال دهنده لاکتات و خانواده حامل مونوکربوکسیلات (MCTs)
MCTهای غالب در عضلات اسکلتی MCT1 وMCT4 و در کبد MCT2
MCT1 تسهیل برداشت لاکتات به درون سلول عضلانی برای متابولیسم اکسیداتیو
بیان هماهنگ با لاکتات دهیدروژناز نوع قلبی
تجمع بالا در تارهای نوع I
MCT4 مسئول خروج لاکتات از سلول
غالبا در تارهای نوع II (تولید کننده های اصلی لاکتات)
در سال 1986 قبل از شناسایی MCTs ؛ ارائه فرضیه شاتل لاکتات توسط بروکس که بیان می کند:
” لاکتات می تواند از جایگاه تولیدی خود(سیتوزول) به سلولهای مجاور و بافتهای دیگرمنتقل شود ”
The processes involved in the lactate shuttle hypothesis
ورود گلوکز به سلول و تبدیل به پیروات
ورود پیروات به میتوکندری
ورود به چرخه اسید تری کربوکسیلیک
تشکیل لاکتات از طریق واکنش LDH
خروج از سیتوزول از طریق MCT
پیشنهاد وجود mLDH
برای تشکیل سیستم شاتل درون سلولی
بنظر می رسد بیان MCT سریعا در پاسخ به فعالیت عضلانی تنظیم می شود
مطالعات زیادی افزایش محتوی MCT پس از یک وعده فعالیت ورزشی
و پس از یک دوره تمرین استقامتی
افزایش 121 درصدی MCT1 و 120 درصدی MCT4 , 2و 4 روز پس از 5-6 ساعت فعالیت ورزشی
در شدت 60 درصد VO2max در انسانها
2 ساعت فعالیت ورزشی (21 متر در دقیقه / شیب 15 درجه) در رت افزایش mRNA مربوط به
MCT1 و MCT4 , 2 تا 3 برابر (10 ساعت پس از فعالیت)
در برخی موارد این پروتئینها بصورت ناپایدار تنظیم مثبت شده اند و 24 ساعت پس از فعالیت به وضعیت
اولیه برگشته اند
محققان معتقدند خانواده MCT متعلق به یک گروه از ژنهای متابولیک هستند که سریعا به دنبال فعالیت ورزشی
فعال می شوند
ابن تولیدات ژنی (mRNA ) در مقادیر کوچکی وجود دارند , اما زمان فراخوانی آنها سریع است
سوال این است که آیا این فراخوانی سریع MCT ها به دنبال فعالیت ورزشی در عضله اسکلتی انسان تکرار
می شود ؟
قطع عصب رسانی و عدم فعالیت موجب کاهش بیان MCT می شوند.
این یافتها از این جهت اهمیت دارند که لاکتات را به عنوان یک متابولیت سیار معرفی می کنند که می تواند
در کمپارتمنتهای سلولی و تارهای عضلانی مجاور حرکت کند و از طریق جریان خون در بافتهای غیرفعال
توزیع شود
از اینرو, لاکتات این ظرفیت را دارد که به عنوان یک سیگنال متابولیکی در سطح سلولی, موضعی و کل بدن
عمل کند.
علاوه بر این, فراخوانی سریع MCT پس از انقباض عضلانی مکرر به این مفهوم است که مکانیزمهای
انتقال لاکتات می توانند سریعا با محرک فعالیت ورزشی سازگار شوند و این منجر به این مفهوم می شود
که لاکتات می تواند به عنوان یک سیگنال برای یک مرحله سریع انعطاف پذیر هموستاز سلول را حفظ کند.
لاکتات به عنوان علت یا نتیجه خستگی؟
مطالعات زیادی از 1932 ارتباط بین تجمع لاکتات و خستگی طی فعالیت ورزشی
1978-1995 تجمع لاکتات کاهش تولید نیرو از طریق کاهش حساسیت پمپ کلسیم
زمانی تصور می شد میزان رهایی لاکتات و یونهای هیدروژن یکسان است
بانگسبو در سال 1997 بین لاکتات و یونهای هیدروژن تولید شده ارتباطی وجود ندارد
رهایی پروتونها به مقدار زیادی از طریق مکانیزمهای دیگر غیر از
انتشار اسید لاکتیک طی فعالیت زیربیشینه صورت می گیرد
رهایی پروتونهای غیر وابسته به لاکتات حدود 75درصد کل انتشار پروتونها
طی یک وعده فعالیت ورزشی
سوال: لاکتات چه نقشی را طی انقباض عضلانی ایفا می کند؟
