¿Qué sucede con el ácido láctico?

Apuntes médicos para entrenadores
El Ácido Láctico
El Acido Láctico (C3 H6 O3) es una molécula monocarboxílica orgánica que se produce
en el curso del metabolismo anaeróbico láctico (glucólisis anaeróbica). Teniendo en
cuenta el pH de los tejidos y de la sangre, el ácido láctico se encuentra prácticamente
en su totalidad en forma disociada (lactato). A pesar de que habitualmente tenemos la
idea de que el ácido láctico es un compuesto negativo cara al rendimiento físico, e
incluso en ocasiones hay quien habla de un producto tóxico, el ácido láctico es un
compuesto energético importante ya que su metabolización aeróbica da lugar a la
formación de 17 ATP.
En la glucólisis anaeróbica, hay una utilización de la glucosa que se encuentra en el
citoplasma de la célula muscular, bien libre o almacenada en forma de glucógeno.
Siendo un proceso anaeróbico, está claro que no hay una utilización del oxígeno en
esta serie de reacciones químicas, en las que partiendo de la glucosa se llegan a
formar 2 moléculas de ácido pirúvico y energía (ATP).
En este punto el ácido pirúvico gracias a la actividad enzimática de la Piruvato
Deshidrogenasa, en lugar de convertirse en ácido láctico entra en un proceso aeróbico
(ciclo de Krebs) que tras varios pasos en los que se va generando mucha más energía
(ATP), termina este proceso metabólico produciéndose CO2 y H2O.
Entonces, ¿dónde se produce el ácido láctico?
Se puede decir que la capacidad de metabolizar moléculas de glucosa hasta ácido
pirúvico es mucho mayor que la capacidad de metabolizar ácido pirúvico a través del
metabolismo aeróbico que tiene lugar en el interior de la mitocondria (ciclo de Krebs).
Cuando las necesidades energéticas son bajas, se produce prácticamente una
continuidad entre los procesos anaeróbico láctico y aeróbico, de forma que la mayor
parte del ácido pirúvico que se produce entra en la vía aeróbica (sí que hay una
mínima producción de ácido láctico y se refleja en un mínimo aumento del lactato
sanguíneo).
Sin embargo cuando la necesidad de obtener energía para la contracción muscular es
elevada (debido a la intensidad del ejercicio físico) aumenta de forma importante la
utilización de la glucosa por la vía anaeróbica y hay un aumento significativo en la
formación de ácido pirúvico. Como decíamos anteriormente la capacidad de
metabolización del ácido pirúvico a través del ciclo de Krebs es mucho más limitada
que su producción y ello supone en la práctica un cuello de botella en la continuidad
entre ambos procesos. Como consecuencia de ello hay una sobreproducción de ácido
pirúvico y este exceso de ácido pirúvico es convertido en ácido láctico. Entre las
causas que se barajan para justificar este cuello de botella y el aumento en la
producción de ácido láctico, existen las siguientes hipótesis:

Un déficit relativo de oxígeno, bien a nivel celular o mitocondrial que da lugar a
un funcionamiento limitado del ciclo de Krebs, y por tanto a una limitada
capacidad de producción de energía (ATP), lo que no hace sino estimular aun
más la glucólisis anaeróbica y con ello la formación de ácido pirúvico. Acido
pirúvico que al no poder ser metabolizado a través de la vía aeróbica (por la ya
citada limitación del ciclo de Krebs) es convertido en ácido láctico.

Limitación de la actividad enzimática (Enzimas del Sistema Lanzadera),
principalmente de la Piruvato Deshidrogenasa, que no pueden dirigir todo el
ácido pirúvico producido al ciclo de Krebs. En este caso no sería la limitación del
ciclo de Krebs a metabolizar el ácido pirúvico, sino que el ácido pirúvico no
llegaría al ciclo de Krebs al producirse una saturación enzimática.

Influencia de las catecolaminas. El sistema Beta-adrenérgico (principalmente la
Epinefrina y la Norepinefrina) es un potente estimulador de la glucólisis y por
tanto de la producción de ácido láctico. Hay autores que ligan las variaciones en
las concentraciones de lactato con las variaciones de estas catecolaminas, hasta
el punto de establecerse altas correlaciones (r=0,979) entre el llamado Umbral
de Epinefrina y el Umbral de Lactato.
¿Qué sucede con el ácido láctico?
Los niveles de pH (nivel de acidez) en los que puede tener lugar la vida y diferentes
procesos biológicos es muy limitado. Dado que las variaciones del ácido láctico dan
lugar también a modificaciones en el pH celular y general, el organismo pone en
marcha una serie de sistemas y medidas con el fin de neutralizar el propio ácido láctico
y sus consecuencias, o incluso llegar a disminuir la glucólisis anaeróbica para disminuir
la producción de ácido láctico, como son:
1. A nivel intracelular:

Neutralización. El ácido láctico es neutralizado, principalmente debido al
bicarbonato, al fosfato y a las proteinas intramusculares.

Energía aeróbica. Parece que puede haber una entrada de Lactato en la
mitocondria y de esta forma ser un combustible de la cadena respiratoria.
Esta hipótesis
que fue propuesta por G.A.Brooks en 1998, se basa en los siguientes puntos: a)
En la mitocondria aislada, se produce la entrada y oxidación del lactato, sin que
previamente se produzca una conversión del lactato en piruvato; b) Exitencia
de LDH en el interior de la mitocondria; c) Presencia de MCT 1 (Transportador
Monocarboxílico 1, especializado en el transporte de lactato a través de las
membranas) en la membrana mitocondrial. De todas formas ha habido críticas
a esta hipótesis de otros autores y laboratorios (Rasmussen y col en 2002;
Sahlin y col en 2002) por lo que el futuro y el aumento del nivel de
conocimiento serán los que validen o no esta hipótesis.

Bloqueo de la glucólisis anaeróbica. El funcionamiento de las diferentes
reacciones químicas para pasar de glucosa a ácido pirúvico con formación de
energía, está ligado al funcionamiento de diversos enzimas que catalizan los
diferentes pasos. Estos enzimas precisan de unas condiciones idóneas para que
puedan desarrollar su labor, y entre estas condiciones figura también el pH.
Cuando disminuye el pH intracelular (debido por ejemplo al aumento en la
producción de ácido láctico), hay un bloqueo enzimático (principalmente de la
fosfofructoquinasa) con lo que la glucólisis anaeróbica deja de tener lugar. Ello
contribuye a que no haya un aumento de la acidez del medio intracelular, y que
en el curso del tiempo vaya normalizándose el pH (hacia la neutralidad) con lo
que nuevamente la glucólisis anaeróbica es posible y puede obtenerse energía
mediante la vía anaeróbica láctica.
2. A nivel extracelular.
El exceso de ácido láctico que se va generando en la célula muscular y que no puede
ser neutralizado, sale al espacio extracelular gracias a la actuación del transportador
MCT1, y sigue varias vías diferentes:

Energía aeróbica. El ácido láctico es reducido a lactato y sale al espacio
intersticial, donde es captado por células musculares vecinas de corte más
aeróbico (fibras lentas o Tipo I). El ácido láctico es producido principalmente por
las fibras musculares rápidas (Tipo II) que se activan de forma importante al
alcanzar altas intensidades de trabajo, por lo que fibras oxidativas vecinas y
que forman parte del mismo músculo pueden y de hecho metabolizan parte del
lactato producido.

Neutralización. El lactato a través del espacio intersticial alcanza la sangre,
siendo de esta forma distribuido de forma rápida a todo el organismo. La
sangre tiene una capacidad buffer (neutralizante) que es variable y que está en
relación con el contenido en bicarbonato, proteinas plasmáticas, fosfato y
hemoglobina. La mayor capacidad buffer de la sangre con diferencia,
corresponde al bicarbonato y a la hemoglobina, pudiéndose concretar
genéricamente en un 70 % de la capacidad buffer derivada del bicarbonato y un
30 % de la capacidad buffer de la sangre debida a la hemoglobina. Lógicamente
variaciones en el contenido sanguíneo de cualquiera de estos elementos, va a
traer consigo variaciones en la capacidad buffer total de la sangre, así como en
la capacidad relativa de cada uno de sus componentes.

Energía aeróbica. Una vez que el lactato circula a través de la sangre por todo
el organismo, es captado por diferentes células -principalmente musculares-,
que son capaces de convertirlo en piruvato y de esta forma entrar en el ciclo de
Krebs para convertirse en una fuente de energía aeróbica.
De esta forma,
la utilización del lactato captado en la formación de energía aeróbica, da lugar a
un ahorro de la glucosa que se encuentra en esa propia célula. Entre las
diferentes células que utilizan este lactato sanguíneo en la producción de
energía, cabe destacar:
Las células musculares de aquellos músculos esqueléticos que están trabajando a
una intensidad moderada, con lo que son principalmente las fibras lentas de tipo I las
que dan lugar a la contracción activa de los músculos, y en su metabolismo aeróbico
incorporan el piruvato proveniente del lactato que han captado del torrente sanguíneo.
Como hemos comentado anteriormente, esto da lugar a una disminución en la
utilización de la glucosa y por tanto un mejor mantenimiento de sus depósitos
intracelulares y una menor entrada de glucosa sanguínea, con lo que el mantenimiento
de los niveles de glucosa en sangre en niveles normales (sin que se llegue a producir
una hipoglucemia) es más sencillo.
Las células musculares cardíacas que en todo momento utilizan el lactato en la
producción de energía. Se considera que en una situación de reposo, el corazón
obtiene entre un 10% y 20% de su gasto energético del lactato. En situación de
esfuerzo físico con altos niveles de lactato en sangre y de mayor trabajo cardíaco,
aumenta todavía más el porcentaje de participación del lactato en la formación de
energía alcanzando incluso niveles del 90%, con lo que el corazón se convierte en un
gran consumidor de lactato (en torno a 0,5 - 1 mmol/min).

Resíntesis de Glucosa. El lactato sanguíneo además de servir como
combustible energético a células musculares e incluso a células nerviosas, es
captado por el hígado para entrar en la gluconeogénesis y de esta forma
aumentar los depósitos de glucógeno hepático, que es el encargado del
mantenimiento de los niveles de glucosa en sangre.

Eliminación Renal. El riñón interviene en el metabolismo del lactato mediante
2 vías, una la formación de energía para el propio funcionamiento renal tras ser
oxidado a piruvato y entrar en el ciclo de Krebs, y la segunda vía es la
eliminación a través de la orina cuando las concentraciones de lactato son muy
elevadas.

Sudor. El sudor contiene una gran cantidad de ácido láctico, y a pesar de que
en el conjunto de la eliminación del lactato sanguíneo esta vía sea muy poco
importante, es conveniente tenerlo en cuenta para evitar la contaminación en la
toma de muestras sanguíneas para el posterior análisis del lactato en sangre.
¿Cómo encontramos lactato en sangre?
En definitiva, los diferentes procesos de formación, neutralización, difusión, eliminación
y utilización del lactato que hemos visto con anterioridad y que en parte se sintetiza en
el siguiente cuadro, dan lugar en la práctica a unos procesos de entrada y salida del
lactato en la sangre.
El resultado, o la diferencia entre la cantidad de lactato que entra en el torrente
sanguíneo y la cantidad de lactato que sale del torrente sanguíneo es la cantidad
resultante que encontramos en sangre. Por tanto, el lactato sanguíneo está en relación
con ambos procesos de entrada y salida, por lo que no siempre el lactato sanguíneo
nos muestra directamente la producción de lactato a nivel muscular, sino que es el
resultado final en el que han entrado todos los procesos de neutralización,
reutilización,...
Aun así, hay que significar que el lactato que encontramos en sangre está
directamente relacionado con el lactato que hay en el interior del músculo, como así
han demostrado en diferentes estudios.
El lactato sanguíneo es una medición muy asequible y fiable, y está siendo utilizada en
la programación del entrenamiento, en la evolución del rendimiento físico e incluso en
la predicción del rendimiento en algunas disciplinas deportivas.