Kinetics of lactate metabolism after submaximal ergometric exercise in HIV‐infected patients

Abstract

It is unknown whether high levels of lactate result from enhanced production or decreased degradation. We therefore investigated differences in the kinetics of plasma lactic acid in HIV-infected patients receiving or not receiving highly active antiretroviral therapy (HAART) and in uninfected controls after submaximal ergometric exercise. MethodsTen healthy controls, 11 HIV-infected therapy-naïve patients, 15 HIV-infected patients on HAART with normal baseline lactate levels, and nine HIV-infected patients on HAART with elevated baseline lactate levels >2 mmol/L performed 10 min of ergometric exercise, with a heart rate of 200 beats/min minus age. Lactate levels were measured at baseline, at the end of exercise and 15, 30, 45, 60 and 120 min thereafter. ResultsMean baseline lactate levels were 1.4, 1.5, 1.5 and 2.8 mmol/L in the controls, the therapy-naïve patients, the patients on HAART with normal lactate levels and the patients on HAART with elevated lactate levels, respectively. Maximum lactate levels after exercise were similar in all groups (9.7, 9.4, 9.0 and 10.1 mmol/L, respectively). Significant differences were found in the slope of lactate decline between controls and untreated individuals (P 5 0.038) and between patients on HAART with normal baseline lactate and patients on HAART with elevated baseline lactate (P 5 0.028). ConclusionsDifferences in lactate metabolism do exist between healthy controls and HIV-infected therapy-naïve individuals. Thus, HIV infection in itself may influence lactate levels. Elevated baseline lactate levels are associated with a delayed decline of lactate after exercise. These results could be explained by impaired lactate clearance. Lactate production upon exercise does not seem to be affected by baseline lactate levels. Fig. 1).Mitochondria have a pivotal role in cellular energy homeostasis, producing adenosphine biphosphate (APT) by oxidative phosphorylation. Under normal aerobic conditions, glucose is metabolized to pyruvate, which is further degraded in the mitochondrion to CO 2 , H 2 O and ATP. Lactate production can be induced by anaerobic glycolysis, by a defect in the oxidative phosphorylation of peripheral tissue or as a result of defective mitochondrial DNA (mtDNA)-encoded proteins. The primary site of lactate clearance is the liver and, to a lesser extent, the kidney and the skeletal muscle itself. The sole pathway for lactate utilization leading to stable lactate concentrations of less than 2 mmol/L is conversion back to pyruvate and then to glucose in the Cori Cycle, which depends on ATP and sufficient oxidative phosphorylation. Thus, impaired lactate clearance may be the result of a mitochondrial dysfunction in the liver [8] or in other tissues, for example skeletal muscle.Skeletal muscle cells, which have high amounts of mitochondria and high oxidative requirements, are the most important producers of lactate, especially during exercise. Elevated lactate levels could also be caused by increased production (see Fig. 1). Whether hyperlactataemia associated w...

Respostas Agudas Do Exercício Físico Em Pessoas Infectadas Pelo Hiv: Uma Revisão Sistemática

“…De acordo com os resultados reportados pelos estudos, após a realização do exercício aeróbico, a concentração de lactato aumentou nos grupos: controle (592,9%), HIV + que não fazem uso da TARV (HIV + não TARV; 526,9%), HIV + que fazem uso da TARV (HIV + TARV; 500%) e no grupo HIV + que fazem uso da TARV e que possuem hiperlactatemia (HIV + TARV+HPL; 260,7%), permanecendo elevados mesmo após uma hora (T1h) no grupo controle e duas horas (T2h) nos demais grupos 22 . Ainda em resposta do exercício aeróbico, imediatamente após o exercício (T0), houve aumento (p<0,05) nas concentrações de epinefrina e noraepinefrina tanto no grupo controle, quanto no grupo HIV + independente do uso ou não de inibidores de protease 21,23 .…”

“…Em relação às alterações fisiológicas encontradas imediatamente após o treinamento aeróbico, as concentrações de lactato, epinefrina e noraepinefrina aumentaram tanto no grupo controle quanto em pessoas com HIV, independente do uso da TARV e/ou hiperlactatemia [21][22][23] . No entanto, pessoas com HIV e que fazem uso de inibidores de protease diminuíram significativamente os níveis de insulina imediatamente após o treinamento 21 .…”

“…Além disso, os estudos, os quais fizeram parte desta revisão, apresentaram algumas limitações, incluindo: 1) Condição da amostra: apenas dois estudos 22,24 reportaram o tempo de utilização da TARV, a informação e análise dos resultados de acordo com o tempo de uso da TARV são de suma importância, uma vez que, o uso prolongado da terapia pode ocasionar diversos efeitos colaterais principalmente relacionados a alterações fisiológicas e metabólicas 43 , que podem interferir diretamente nas respostas agudas decorrentes do exercício físico.…”

Parâmetros bioquímicos e cinética de lactato sanguíneo de sujeitos HIV+ submetidos ao treinamento físico combinado

“…Em relação, ao lactato sanguíneo, um dos poucos trabalhos encontrados é o de Bauer et al 15 , o qual investigou a cinética de lactato sanguíneo em pessoas HIV+ e sem a infecção, fazendo uso ou não da medicação, após sessão aguda de exercício físico; esses autores observaram diferença no metabolismo do lactato entre os grupos analisados após a sessão aguda. A pesquisa de Bauer et al 15 , assim como os trabalhos de Roge et al 16 , John et al 17 e Mamiafo et al 18 , analisaram agudamente e confi rmaram a prevalência da hiperlactacidemia nessa população, reforçando a necessidade da realização de estudos envolvendo o efeito crônico do treinamento físico em pessoas vivendo com HIV/AIDS.…”

“…A inibição da enzima DNA polimerase  altera a replicação do DNA mitocondrial (DNAmt), sendo este um codifi cador de subunidades de um complexo de enzimas da cadeia respiratória [15][16][17][18]50 . Em nosso estudo, além de efetuarmos as análises de forma aguda e em repouso, nós as efetuamos cronicamente (M0, M8 e M16) e imediatamente após (fi nal, 15, 30, 45, 60 e 120 min após o fi nal das sessões) a realização de sessões simuladas de exercícios (resistido e aeróbio).…”