乳酸

乳酸是一种有机酸。固态时呈白色，可溶于水。它是一种羧酸。其化学式为 C₃H₆O₆，展开式为 CH₃CH(OH)COOH。它是一种α-羟基酸，也是普通护肤品中的常见成分。乳酸也称为乳酸。

它是无氧呼吸的副产品，无氧呼吸是一种细胞在不使用氧气的情况下产生能量的过程。此外，它由酸奶中的细菌和我们肠道中的细菌产生。它也存在于血液中，由肌肉和红细胞沉积。它也是一种重要的化学化合物，因为它参与各种生化反应。

乳酸的化学式

乳酸的化学式为 C₃H₆O₃。乳酸包含一个碳原子，该碳原子与羟基 (-OH) 和羧基 (-COOH) 以及甲基 (-CH₃) 键合。羟基存在于羧基旁边，使其成为α-羟基酸 (AHA)。

它被归类为α-羟基酸，因为羟基 (-OH) 和羧基 (-COOH) 键合到同一个中心碳原子上，该碳原子是手性的。另外两个取代基包括氢原子和甲基。所以，有两种结构：L-(+)-乳酸和D-(-)-乳酸。

乳酸的物理性质

• 粉末状时呈白色，液体状时呈无色至黄色的糖浆状。
• 其密度为 1.029 g/ml。
• 分子量或摩尔质量为 90.08 g/mol。
• 其熔点为 53 摄氏度。
• 其沸点为 122 摄氏度。
• 它溶于水和乙醇。
• 它对金属和组织有腐蚀作用。

乳酸的化学性质

它是一种弱有机酸。然而，它可以像强酸一样反应，因为乳酸中的羧酸基在有机和无机碱存在下会失去一个氢离子。

乳酸的用途

• 它用作静脉输液，用于失血后的复苏。
• 它也是生产某些聚合物的原材料。
• 它作为食品保鲜剂广泛应用于食品工业。
• 在化工业中，它用于生产洗涤剂和蚊子诱饵。
• 它用于油漆和涂料添加剂。
• 它用于家具护理产品。
• 它也用于纺织品染色和皮革鞣制。

乳酸的历史

乳酸首次由瑞典化学家卡尔·威廉·舍勒分离。约恩斯·雅各布·贝采利乌斯于 1808 年发现，乳酸 (L-乳酸盐) 也在体力活动期间在肌肉中形成。1873 年，约翰内斯·维斯利西努斯确定了其结构。1856 年，路易斯·巴斯德引入了乳酸杆菌在乳酸形成中的作用。乳酸的商业生产始于 1895 年，由德国药房 Boehringer Ingelheim 启动。

来源

它主要存在于酸奶、开菲尔、勒班、库米斯、茅屋奶酪等酸奶制品中。发酵牛奶中的酪蛋白被乳酸凝结。

什么是乳酸测试？

该测试用于测量血液中乳酸的水平。乳酸由肌肉组织和红细胞产生。在正常情况下，血液中的乳酸水平保持较低。然而，当氧气水平降低时，乳酸水平趋于升高。氧气水平低的原因可能包括以下几点：

• 剧烈运动
• 心力衰竭
• 严重感染
• 限制血液流向器官的休克

高水平的乳酸会导致 乳酸性酸中毒，这是一种危及生命的疾病。因此，乳酸测试用于诊断乳酸性酸中毒。它还可以用于检查流向器官和组织的氧气供应，并诊断由细菌感染引起的败血症。此外，如果有人患有脑膜炎，可以通过这项测试来确定是由细菌还是病毒引起的。

为什么需要进行乳酸测试？

如果某人出现以下任何乳酸性酸中毒症状，则需要进行此测试：

• 出汗
• 呼吸急促
• 腹痛
• 肌肉无力
• 恶心和呕吐

如果有人出现败血症或脑膜炎的症状，也需要进行此测试。败血症的症状 如下：

• 寒战
• 发烧
• 心率加快
• 混淆

脑膜炎的症状 如下：

• 剧烈头痛
• 颈部活动受限
• 发烧
• 畏光

如何进行乳酸测试？

医护人员会从静脉或动脉抽取血液。他们会用针从您的手臂抽取血液。血液收集到试管或瓶中。插入针头时，您可能会感到轻微刺痛。这个过程需要几分钟：3-5 分钟。您不应该握紧拳头，因为它可能会暂时增加乳酸水平。

乳酸的制备

有两种方法可以用于生产乳酸。

i) 生物技术法：在此方法中，乳酸通过碳水化合物（如葡萄糖、玉米糖浆等）的发酵以及营养物质（如肽和氨基酸）的发酵大规模生产。这种发酵由乳杆菌属的微生物进行。

ii) 合成制备：在此方法中，乳酸在 130 至 200 摄氏度的温度下，在酸性溶液中由一氧化碳和乙醛形成。

为什么肌肉会产生乳酸？

当身体对能量的需求增加而氧气含量低或不足以满足增加的能量需求时，乳酸会在肌肉中形成并积累。例如，在剧烈运动或体力劳动期间，或由于感染或疾病。

我们的身体更倾向于通过有氧方法产生能量，即使用氧气。但在剧烈运动（如跑步、举重等）期间，我们的身体需要更快的能量产生，这可能无法通过现有的氧气水平来满足。因此，在这种情况下，肌肉倾向于进行无氧（不使用氧气或在缺氧情况下）能量产生。

这种能量通过糖酵解从葡萄糖中产生。在糖酵解过程中，葡萄糖分解成一种称为丙酮酸的物质。当氧气水平高时，丙酮酸会遵循有氧途径进一步分解以产生更多能量。然而，在氧气有限的情况下，我们的身体会暂时将丙酮酸转化为乳酸盐，从而继续分解葡萄糖或产生能量。肌肉可以在短时间内（1-3 分钟）以高速率进行这种无氧能量生产，这会导致乳酸盐的积累。

一旦您减慢速度，并且氧气充足，乳酸盐就会转化回丙酮酸，从而身体恢复有氧代谢，并使身体从剧烈运动中恢复。

这就是人们在剧烈运动期间或之后经常出现乳酸水平的原因。这种由运动引起的乳酸水平升高称为 高乳酸血症。积累的乳酸会导致肌肉感到酸痛或疲劳。

如何预防运动引起的乳酸性酸中毒

运动时可以通过以下多种方式来预防乳酸的产生：

• 喝水：多喝水有助于分解多余的乳酸。
• 深呼吸：深呼吸会为肌肉提供更多氧气，从而减缓乳酸的形成。
• 降低运动强度：如果感到乳酸效应，可以减缓运动强度，以恢复体内的氧气水平。
• 拉伸：运动后拉伸有助于减轻乳酸堆积引起的灼烧感或痉挛。