Den Begriff Laktat assoziier man üblicherweise mit der einfach zu messenden Laktat-Konzentration im Blut. Die Menge an Laktat und seine Bedeutung innerhalb der Zellen übersteigt allerdings die im Blut bei Weitem!
In unserem Organismus, in den Zellen entsteht ständig durch Spaltung von 1 Molekül Glucose zu 2 Molekülen Milchsäure unter Gewinnung von 2 Molekülen ATP – dem chemischen Treibstoff unseres Organismus. Als Summenformel kann man die Reaktion wie folgt beschreiben:
Glucose + 2 ADP + 2 Pi → 2 Milchsäure + 2 ATP (dabei ist der Zwischenschritt über Pyruvat weggelassen). Wie man sieht, wird dabei kein Sauerstoff verbraucht. Die Bildung des chemischen Brennstoffs, des ATP erfolgt anaerob.
Der Energiegehalt der Reaktion: ATP→ ADP +Pi beträgt 7,3 Kcal / mol
Milchsäure selbst kommt bei normalem pH-Wert des Blutes von 7,4 in unserem Organismus praktisch nicht vor, sie spaltet sich nahezu komplett auf in Laktat und Wasserstoffionen.
Generationen von Ärzten und Sportwissenschaftlern haben gelernt, dass Laktat nur dann in wesentlichen Umfang gebildet werde, wenn ein Sauerstoffmangel vorherrsche, wird es doch anaerob aus Glucose gebildet. Dabei ist die Energieausbeute bei der Bildung von Laktat mit 2 Molekülen ATP bei Spaltung von 1 Molekül Glucose extrem niedrig im Vergleich zur Oxidation con Glucose, die 32 Moleküle ATP pro Molekül Glucose ergibt. Die anaerobe Glycolyse wurde daher als Notreserve des Organismus bei Sauerstoffmangel, das Laktat als Abfallprodukt des anaeroben Stoffwechsels angesehen, das in nachgeschalteten Prozessen vorwiegend in der Leber wieder zur Gluconeogenese verwendet werde.
Den ersten Anstieg des Laktat im Blut bei Belastung betrachtete man als den Beginn eines Sauestoffmangels der belasteten Muskulatur, wurde von vielen Autoren als die aerobe Schwelle bezeichnet. Bei weiterer Steigerung der Belastung wird mehr Laktat im Blut gemessen. Nach den aerob-anaerobem Übergangsbereich werde mit der 2. Laktat-Schwelle, der anaeroben Schwelle, der anaerobe Stoffwechsel erreicht.
Bedenken, dass der anaerobe Stoffwechsel eine wesentliche Rolle spielt, haben wir ja schon unter dem Kapitel „Energiestoffwechsel bei Bewegung“ geäußert. Bleibt doch der Sauerstoffverbrauch / Watt bis zur VO2max praktisch konstant. Wie kann dann die anaerobe Energiegewinnung bei der Bildung von Laktat eine wesentliche Rolle spielen?
Auf die Tatsache, dass die Bildung von Laktat auch unter völlig ausreichender Versorgung der Muskelzellen mit Sauerstoff sttfindet, sind wir in dem Kapitel : „Welche Bedeutung hat das Laktat“ intensiv eingegangen.
Gleichzeitig wird allerdings das Laktat auch wieder von den Zellen aufgenommen – richtiger wieder in den Energiestoffwechsel eingeschleust. Als Resultat aus Bildung und Abbau ergibt sich unter Ruhebedingungen eine Laktat-Konzentration im Blut zwischen 0,6 und 2,4 mmol/l.
Laktat ist keinesfalls – wie immer wieder dargestellt wird – ein Abfallprodukt des anoxidativen Stoffwechsels. Es wird vielmehr von vielen Organen als wichtige Energiequelle verwendet – es wird oxidativ, also unter Verwendung von Sauerstoff verstoffwechselt. Wie Sie dem Kapitel: „Welche Bedeutung hat das Laktat“ entnehmen können, stammen am Herzen sogar bis zu 60 % der verwendeten Energie unter Belastung aus der Verbrennung von Laktat!! Auch das Gehirn verwendet unter Belastung erheblich mehr Laktat zur Energiegewinng, als unter Ruhebedingungen. Man muss heute sogar davon ausgehen, dass das Laktat nicht nur von der unbelasteten Muskulatur, nein – sogar von dem belasteten Muskel (- dort wohl in den in den langsamen Fasern) zur Energiegewinnung herangezogen wird!
Einen Laktat-Anstieg sieht man immer dann, wenn die Freisetzung des Laktat aus der belasteten Muskulatur stärker ansteigt als der Abtransport und Verwendung von Laktat in den Geweben.
Wie im Kapitel Energiestoffwechsel bei Bewegung beschrieben, verfügt unser Organismus für einige Sekunden über eine „Notreserve“ an energiereichen Phospahten, die ihm ein sofortiges Anpassen an eine hohe körperliche Belastung gestatten. Da es einige Zeit braucht, bis der Organismus der Muskulatur erheblich mehr Sauerstoff anbieten kann, als in Ruhe benötigt wird, wird in der Zwischenzeit auch Energie ohne Verwendung von Sauerstoff, anaerob bei der Glycolyse, der Spaltung von Glucose letztendlich zu 2 Molekülen Milchsäure plus 2 Molekülen ATP, gebildet. Das weitgehend in den belasteten Muskelzellen verbleibende Laktat stellt im letztendlich ein Zwischenprodukt des oxidativen Glucoseabbaus dar.
Bei zunehmender körperlicher Belastung reagiert die belasteten Zellen mit einer vermehrten Laktatproduktion. Die Spaltung der Glucose ohne Verwendung von Sauerstoff letztendlich zu Milchsäure, die Glucolyse , geht mit der Gewinnung von 2 Molekülen ATP pro Molekül Glucose einher. Die Oxidation von Glucose, also der Verbrennung von Glucose unter Verwendung von Sauerstoff, ist extrem viel effektiver, führt zur Bildung von 32 Moleküle ATP pro Molekül Glucose. Das meiste Laktat bleibt aber intrazellulär, wird in die Mitochondrien transportiert ( Details s. hier) und dort der oxidativen Phosphorylierung zugeführt. Dieser „Umweg des Glucose-Abbaus“ hat keinen Einfluss auf die Sauerstoffbilanz! Nur das Laktat, dass in den Blutkreislauf gelangt – steht für eine anaerobe Energiegewinnung.
Wie im Kapitel: Energiestoffwechsel bei Bewegung beschrieben, beträgt allerdings der Anteil der anaeroben Energieherstellung bei Beginn der vermehrten Laktat-Produktion weniger als 5 Promill, bei maximaler Belastung immer noch weniger als 5 Prozent der für die Belastung notwendigen Energie! Die Energiebereitsstellung dürfte wohl kein Grund für die vermehrte Laktat-Produktion sein!
