Issuu on Google+




Patrick  Wahl1,2,3,  Sebastian  Frese2,  Christoph  Zinner1,  Edward  Lenzen2,  Joachim  Mester1,3,  Wilhelm Bloch2,3   1

Institute of Training Science and Sport Informatics, German Sport University Cologne, Germany  Department  of  Cellular  and  Molecular  Sport  Medicine,  Institute  of  Cardiovascular  Research  and  Sport Medicine, German Sport University Cologne, Germany  3 German Research Center of Elite Sport, German Sport University Cologne, Germany  2

Abstract  Aim:  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‐1. 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. 

Keywords:  Lactate  transport  rate,  Blood  compartments,  Erythrocytes,  Maximal  cycling  exercise, Elite athletes 

Contact: wahl@dshs‐       

© German Research Center of Elite Sport Cologne 2010  

Determination of lactate influx rates into reythrocytes after maximal exercise