Determination of lactate influx rates into erythrocytes after maximal exercise
(Bestimmung von Laktat-Influxraten in Erythrozyten nach maximaler Belastung)
The purpose of the study was to investigate the maximal lactate influx rate of
erythrocytes (RBC) under physiological conditions. Methods: The effects of short term maximal cycling exercise on lactate distribution between plasma and RBC during recovery were investigated. Twelve elite cyclists performed a 30 s lasting maximal-effort exercise on a cycle ergometer adjusted to an isokinetic mode. Blood samples were taken before exercise, directly after and in minute-intervals during recovery to determine lactate concentrations [La] in whole blood, plasma and RBC. Results: The congestion of lactate per time unit in plasma exceeded the lactate influx capacity of RBC causing a significant decrease in the RBC-to-plasma lactate concentration ratio ([La]RBC/[La]plasma) from 0.54 +- 0.04 before exercise to 0.32 +- 0.03 directly after exercise. The maximal lactate influx rate of RBC was 1.64 +- 0.45 mmol*L-1 in 30 s. If we assume a linear development of RBC [La] in the first minute we get an increase of 3.28 +- 0.45 mmol L-1*/min.
Discussion: The decrease in ratio is the consequence of a delayed and limited lactate transport across the RBC membrane. The influx rate of RBC is dependent on the plasma-to-RBC lactate concentration gradient, the RBC/plasma lactate concentration ratio and the permeability of the membrane (density of lactate transporters). Conclusion: Especially in competitive sports with maximal effort and short duration lactate/H+ flux rates of different tissues might set a limit for performance. Thus, the knowledge about lactate flux rates during and after exercise is essential. The measurement of the RBC influx rate and the RBC/plasma [La] ratio after a maximal exercise test might by a simplified method to determine changes in the lactate transport across the RBC membrane in vivo. However, further comparative studies and experiments in vitro are needed to verify this approach.
Ziel der vorliegenden Studie war die Untersuchung der maximalen Laktatinfluxraten in Erythrocyten (RBC) inter physiologischen Bedingungen. Methoden: Untersucht wurden die Effekte einer kurzen maximalen Belastung auf dem Radergometer auf die Laktatverteilung zwischen Plasma und RBC. Zwölf Eilte-Radfahrer absolvierten einen 30-sekundigen Maximaltest im isokinetik Modus auf einem Radergometer. Kapillare Blutentnahmen wurden vor und in Minutenintervallen nach Belastung zur Bestimmung der Laktatkonzentrationen im Vollblut, Plasma und RBC abgenommen.
Ergebnisse: Die Anschoppung von Laktat im Plasma überstieg die Influx-Kapazität der RBC und verursachte einen signifikanten Abfall der Ratio [La]RBC/[La]Plasma. Die maximale Influxrate betrug 1.64 +- 0.45 mmol*L-1 in 30 s. Nimmt man einen linearen Anstieg der Laktatkonzentration in der ersten Minute an liegt der Anstieg bei 3.28 +- 0.45 mmol*L1*/min. Diskussion: Der Abfall der Ratio ist die Konsequenz eines limitierten Laktattransports uber die RBC-Membran. Der Laktat-Influx in RBC ist dabei abhängig vom Konzentrationsgradienten zwischen Plasma und RBC, dem Verteilungsverhältnis (Ratio) und der Laktattransporterdichte.
Fazit: Besonders in Sportarten mit kurzzeitigen Maximalbelastungen könnte die Laktat/H+ Transportkapazität unterschiedlicher Gewebe u. a. leistungslimitierend sein. Der hier vorgestellte Test bzw. die vorgestellte Methode konnte möglicherweise eine einfache Methode zur Bestimmung von Laktattransportkapazitäten sein. Hierzu sind allerdings noch weitere Vergleichsstudien u. a. mit in vitro Versuchen notwendig.
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| Schlagworte: | |
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| Notationen: | Ausdauersportarten Trainingswissenschaft Biowissenschaften und Sportmedizin |
| Veröffentlicht in: | momentum e-journal |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Köln
2010
|
| Online-Zugang: | http://www.dshs-koeln.de/tws/momentum_intern/ejournal/articles/Wahl_Laktatinfluxrate_E_2010.pdf |
| Jahrgang: | 1 |
| Heft: | 1 |
| Seiten: | 24-35 |
| Dokumentenarten: | Artikel |
| Level: | hoch |