Quantifying proton release and uptake from the metabolites and reactions of the phosphagen and glycolytic energy systems in skeletal muscle

골격근 내 대사산물의 양성자 방출과 유입의 정량화, 그리고 고 에너지 인산 화합물 반응과 해당 에너지 체계의 관계

응용 생리학에서는 강도 있는 운동 중 근육이 젖산을 생성하고 이 젖산이 대사적 산성증을 일으키는 양성자 부하의 원인이라고 믿어져 왔다. 이것은 대사 생화학 또는 연구에 의해 제안된 것은 아니다. 유기화학, 생화학에 의한 적용은 젖산염 생성은 양성자를 생성 하는 것이 아니고 오히려 양성자를 소비한다고 밝힌다. 그리고 대사로부터 발생한 양성자는 ATP 가수분해나 몇 가지 당 분해 반응 과정으로부터 발생될 수 있다. 양양성자의 교환을 정량화하기 위해, 고 에너지 인산 화합물과 해당 에너지 체계의 대사산물에 대한 다 경합 양이 온 해리 상수가 특정 화학 반응의 양성자 계수 (소비되거나 생성된 양성자의 분율)를 예측하기 위해 사용되었다. pH가 6.0과 7.0에서 각각 the creatine kinase, adenylate kinase, AMP deaminase 및 ATPase 반응의 양성자 계수 (음성수치=양성자의 방출)는 0.8과 0.97, -0.13과 -0.02, 1.2와 1.09, 및 -0.01과 -0.66로 밝혀졌다. 생리적인 pH 범위에서 젖산염 생성은 항상 한 개의 양성자를 소비한다. Pyruvate 또는 젖산염으로 반응이 종결되던지 당분이 연료로서 분해되던 간에, 양성자 계수는 pH 6.0와 7.0에서 각각 -3.97과 -2.01, 및 -1.96과 -0.01이다. 가장 큰 양성자 생성의 해당 작용 중의 반응은 glyceraldehydes-3-phosphate dehydrogenase 반응이다. 이 반응의 양성자 계수는 pH 6.0와 7.0에서 각각 -1.58과 -0.76이다. 각 해당 작용의 반응과 ATP 가수 분해가 근의 대사에 양성자의 부하의 원인으로 설명된다.

Within the applied physiological sciences, the belief persists that lactic acid is produced by muscle during intense exercise and is the cause of the proton (H+) load of metabolic acidosis. This belief is not supported by metabolic biochemistry or research. Application of organic and biochemical fact reveals that lactate production consumes not produces a H+, and that H+ release from metabolism can occur from several reactions of glycolysis as well as ATP hydrolysis. To quantify such H+ exchange, the dissociation constants of multiple competing cations to the metabolites of the phosphagen and glycolytic energy systems within skeletal muscle were used to compute best estimates of the H+ coefficients (fraction of H+ consumed or released) for specific chemical reactions. Results revealed that for pH conditions of 6.0 and 7.0, respectively, H+ coefficients (- ve values = H+ release) for the creatine kinase, adenylate kinase, AMP deaminase and ATPase reactions were 0.8 and 0.97, -0.13 and -0.02, 1.2 and 1.09, and -0.01 and -0.66, respectively. Lactate production always consumes 1 H+ across the physiological pH range. For glycolysis fueled by glycogen and ending in either pyruvate or lactate, H+ coefficients for pH 6.0 and 7.0 are -3.97 and -2.01, and -1.96 and -0.01, respectively. The reaction of glycolysis that has the greatest H+ release is the glyceraldehydes-3-phosphate dehydrogenase reaction, with H+ coefficients for pH 6.0 and 7.0 of -1.58 and -0.76, respectively. Each of glycoloysis and ATP hydrolysis accounts for the H+ load of muscle metabolism.