Reputarea acră a lactatului este în mare măsură responsabilă de interpretarea greșită a căii glicolitice
Laptele acru, unde acidul lactic (lactat) a fost descoperit pentru prima dată, dă tonul pentru ceea ce a devenit, ani la rând, marca negativă a acestui monocarboxilat. Odată găsit în mușchiul de lucru, acidul lactat a fost imediat acuzat de oboseală și rigoare musculară. Încă din 1898, Fletcher a demonstrat că acidul lactic pe care îl folosea (0,05-5,0%) producea rigor mortis la un mușchi Gastrocnemius excisat de broască scufundat în el. Cu cât concentrația de acid lactic este mai mare, cu atât rigor mortis se instalează mai repede. Mai mult, Fletcher și Hopkins au arătat că, în prezența oxigenului, supraviețuirea mușchiului excizat a fost prelungită, la fel ca și accelerarea eliminării lactatului din acesta. Acești cercetători au evidențiat recunoașterea faptului că organismul dispune de mijloacele necesare pentru a se debarasa de lactatul muscular și că există numeroase dovezi că o astfel de eliminare este mai eficientă în condiții de oxidare. Astfel, dogma lactatului ca produs muscular responsabil de oboseală și rigoare, unul pe care condițiile aerobice îmbunătățesc eliminarea sa, era deja bine înrădăcinată printre oamenii de știință la începutul secolului XX. Ea este înrădăcinată și astăzi în rândul sportivilor și al antrenorilor acestora. Hill a mers chiar mai departe decât Fletcher, sugerând că rolul oxigenului în contracția musculară este dublu, acela de a diminua durata de producere a căldurii și de a elimina lactatul din aceasta. Poziția lui Hill și, în cele din urmă, poziția majorității oamenilor de știință care lucrează în acest domeniu de cercetare a fost că lactatul nu este un combustibil. Hill a argumentat că producția de căldură măsurată a oxidării lactatului era mult mai mică decât valoarea calculată a combustiei complete a acestuia. Este oarecum perplex faptul că un om de știință de talia lui Hill ar susține că, dacă lactatul ar fi fost un combustibil, toată energia produsă de oxidarea sa ar fi fost eliberată sub formă de căldură. Faptul că căldura măsurată a oxidării lactatului a fost de numai 12% din producția de căldură calculată ar fi trebuit să-i indice lui și altora că majoritatea energiei eliberate de oxidarea lactatului, 88% din ea, ar putea fi o conversie într-o altă formă de energie sau o utilizare controlată. Cei mai importanți cercetători din domeniu la acea vreme au concluzionat, de fapt, că lactatul este o entitate separată de cea care este oxidată în timpul respirației musculare și care produce energie și CO2. Mai mult, ei susțineau că energia cedată în respirație este utilizată pentru eliminarea lactatului.
Cu o astfel de reputație, s-au făcut încercări de a da vina pe lactat pentru efectele zguduitoare ale consumului de cocaină, deoarece au fost detectate niveluri crescute de lactat în fluxul sanguin al consumatorilor de cocaină sau că producția crescută de lactat este cauza consecințelor devastatoare ale diabetului . Până în anii 1920 , tema centrală a acestor studii și a multor altora a fost țesutul muscular și formarea glicolitică a acestuia de lactat. Procesul a fost postulat ca fiind întotdeauna anaerob și în principal prin descompunerea glicogenului. În plus, atunci când are loc oxidarea aerobă, aceasta are loc numai după ce mușchiul se contractă și scopul său principal este eliminarea lactatului acumulat și a acidozei care îl însoțește. Mai mult, CO2 eliberat în acest proces se datorează acțiunii acide asupra bicarbonatului din țesut. Această temă evidențiază în mod clar reputația acră a lactatului, cel puțin în ceea ce privește metabolismul energetic al mușchilor. Relația dintre lactat și glicogen în mușchi și, în cele din urmă, în alte țesuturi, inclusiv în creier, a fost o problemă care a complicat înțelegerea glicolizei. „Otto Meyerhof și Archibald Hill au fost recompensați împreună cu Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină în 1923 pentru descoperirea relației fixe dintre consumul de oxigen și metabolismul lactatului în mușchi” . În timp ce conversia musculară a glicogenului în lactat este disputată și astăzi , ambii laureați ai premiului Nobel au avut o influență de lungă durată asupra acestui domeniu de cercetare. Până la mijlocul anilor 1920, „blamarea” lactatului ca vinovat pentru orice tulburare fiziologică sau stare anormală devenise un „obicei mental” . Mai multe detalii despre tendința oamenilor de știință din acele vremuri de a „demoniza” lactatul sunt disponibile . Deoarece majoritatea oamenilor de știință din domeniul metabolismului carbohidraților din acele zile studiau țesutul muscular, interpretarea și opiniile lor cu privire la rezultatele studiilor lor i-au influențat foarte mult pe cei care au studiat metabolismul carbohidraților din alte țesuturi, în special din creier. Astfel, mica comunitate științifică care a studiat glicoliza cerebrală la sfârșitul anilor 1920 și începutul anilor 1930 a adoptat opiniile colegilor lor din domeniul glicolizei musculare și a acceptat dogma populară, conform căreia, lactatul este un produs final inutil pe care creierul îl elimină prin oxidare. Acest concept se opunea propriei lor idei că rezultatele studiilor lor ar putea indica utilizarea oxidativă a lactatului de către țesutul cerebral. În timp ce Hill și Meyerhof au fost cei mai importanți oameni de știință în domeniul metabolismului glucidic muscular în anii 1920 și 1930, E.G. Holmes a fost omologul lor în domeniul metabolismului glucidic cerebral. Acestuia din urmă i s-a alăturat soția sa, B.E. Holmes, pentru a publica o serie de patru lucrări de cercetare excelente pe care le-au intitulat „Contribuții la studiul metabolismului cerebral” . În primul rând, ei au arătat că carbohidrații cerebrali nu sunt sursa lactatului cerebral; cu toate acestea, creierul este capabil să formeze lactat din glucoza adăugată . În cel de-al doilea studiu, ei au determinat că nivelurile de lactat cerebral scad atunci când a avut loc o scădere a nivelului de zahăr din sânge, ceea ce duce la un deficit de glucoză în creier . În cea de-a treia lucrare a seriei, Holmes a constatat că țesutul cerebral la temperatura camerei sau în condiții anaerobe nu prezintă o creștere semnificativă a nivelului de lactat sau o scădere semnificativă a nivelului de glicogen, dar că în condiții aerobe, lactatul dispare rapid, în timp ce nivelul de glicogen rămâne neschimbat . Astfel, Holmes a stabilit că glucoza este precursorul lactatului în creier și că, în condiții aerobe, conținutul de lactat din creier scade. În plus, acești cercetători au arătat că lactatul cerebral se formează din glucoza furnizată de sânge și că nivelul său crește și scade odată cu nivelul de glucoză din sânge, atât în condiții de hipo- cât și de hiperglicemie. Mai mult, aceștia au arătat că creierul diabetic nu este diferit de creierul normal, în ceea ce privește formarea lactatului și eliminarea acestuia în condiții aerobe . În 1929, Ashford s-a alăturat lui Holmes și cei doi au reușit să demonstreze că dispariția lactatului și consumul de oxigen sunt corelate, ceea ce, în esență, indică o utilizare aerobă a lactatului de către țesutul cerebral. Mai mult, acești cercetători au demonstrat, de asemenea, că fluorura de sodiu (NaF), primul inhibitor glicolitic cunoscut, a blocat atât conversia glucozei în lactat, cât și consumul de oxigen. Holmes a arătat în preparatul de materie cenușie cerebrală că consumul de oxigen a fost complet inhibat de NaF în prezența glucozei. Cu toate acestea, atunci când s-a folosit lactat în loc de glucoză, consumul de oxigen nu a fost inhibat de NaF. În consecință, Holmes a concluzionat că transformarea glucozei în lactat trebuie să aibă loc înainte de oxidarea acesteia de către materia cenușie cerebrală. Aceste rezultate și concluzia lor directă au fost complet ignorate timp de peste opt decenii. Această ignoranță este deosebit de flagrantă dacă luăm în considerare faptul că, în momentul în care calea glicolitică a fost elucidată în 1940, lucrările lui Holmes și Ashford erau deja disponibile de cel puțin un deceniu și ar fi trebuit să fie luate în considerare înainte de anunțarea acestei elucidări. Prin urmare, în urmă cu 76 de ani, ne-ar fi putut fi prezentată o viziune oarecum diferită a căii glicolitice în locul celei în care, în funcție de prezența sau absența oxigenului, se ajunge fie la piruvat, fie la lactat. Ar trebui să putem postula cu încredere un astfel de scenariu, deoarece principalii actori implicați în configurarea căii glicolitice erau în mod clar conștienți de existența ciclului TCA și de dependența sa de produsul final al glicolizei, unul pe care l-au presupus a fi piruvatul, bazându-se în principal pe sugestia lui Krebs și Johnson că piruvatul este substratul ciclului TCA (vezi mai jos).
Krebs și Johnson au avut grijă să pună un semn de întrebare după sugestia lor că piruvatul este substratul ciclului TCA. Cu toate acestea, elucidatorii căii glicolitice au făcut un salt de credință, acceptând sugestia lui Krebs și Johnson ca pe un fapt și ca pe o alegere ușoară, dacă luăm în considerare dogma predominantă conform căreia lactatul este produsul anaerob al glicolizei musculare și are o reputație atât de proastă încât nimeni nu l-ar fi considerat un substrat pentru ciclul TCA. Prin urmare, reputația negativă a lactatului s-a înrădăcinat în mințile oamenilor de știință care au lucrat cu țesutul cerebral, au demonstrat oxidarea lactatului și au opinat că, pentru ca glucoza să fie oxidată, trebuie să fie mai întâi transformată în lactat. Astfel, lucrările cuplului Holmes , Ashford și Holmes și Holmes și Ashford privind metabolismul glucidic al creierului au fost ignorate și au rămas obscure chiar și astăzi, în principal din cauza obișnuinței minții . Acest obicei al minții îi împiedică pe mulți oameni de știință să accepte datele mai recente care contestă vechea dogmă a unei căi glicolitice care are două rezultate posibile, aerobă și anaerobă. Cu toate acestea, nu trebuie să uităm că, în 1940, atât faptul că enzimele ciclului TCA sunt localizate în mitocondrii, cât și rolul pe care aceste organite îl joacă în respirație erau necunoscute. Tot necunoscut la acea vreme era și faptul că mitocondriile conțin în membrana lor enzima lactat dehidrogenază (LDH), care poate transforma lactatul în piruvat . Ignoranța este de înțeles în ceea ce privește publicul larg, deoarece atât antrenorii, cât și sportivii continuă, fără încetare, să dea vina pe acidul lactic pentru durerile musculare în urma unui efort anaerob, chiar și recent, în timpul Jocurilor Olimpice de la Rio, în ciuda faptului că această afirmație a fost infirmată . Cu toate acestea, ignoranța nu poate explica persistența conceptului dogmatic al glicolizei aerobe și anaerobe în rândul oamenilor de știință, deoarece cunoștințele disponibile în prezent nu susțin această dogmă. Prin urmare, alegerea multor oameni de știință de a ignora sau de a ocoli aceste cunoștințe Se datorează, cel mai probabil, obișnuinței .
.