Lactate and pyruvate concentration change as a potential mechanism of V˙O2 slow component

Abstract

At work rate corresponds to heavy or severe exercise, a slowly developing component of the $\dot{V}{O}_2$ response, named $\dot{V}{O}_2$ slow component appear. A clear picture of the mechanism underlying the slow-component rise in $\dot{V}{O}_2$ remains to be described. We argue in this article that the $\dot{V}{O}_2$ slow component could be explained by a progressive lactate and pyruvate availability for mitochondria observed only when oxidative capacity of muscle is challenged (above lactate threshold). In this kind of exercise, the work rate requires the use of a large number of mitochondria that could only be involved when the pyruvate/lactate concentration in the cells is increased. This mechanism would then operate according to the law of mass action. The resynthesize of ATP should become progressively more aerobic than anaerobic. The hypothesis of a pyruvate/lactate concentration mechanism of $\dot{V}{O}_2$ slow component needs further experimental validation.

À une cadence de travail correspondant à un exercice intense ou sévère, une augmentation lente de la réponse $\dot{V}{O}_2$ appelée composante lente de $\dot{V}{O}_2$ apparaît progressivement. Une image claire du mécanisme qui sous-tend l’augmentation de la composante lente de $\dot{V}{O}_2$ reste à décrire. Nous soutenons dans cet article que la composante lente de $\dot{V}{O}_2$ pourrait être expliquée par une disponibilité progressive du lactate et du pyruvate pour les mitochondries observées uniquement lorsque la capacité oxydative du muscle est chalengée (au-dessus du seuil de lactate). Dans ce type d’exercice, la cadence de travail nécessite l’utilisation d’un grand nombre de mitochondries qui ne pourraient être impliquées que lorsque la concentration en pyruvate et lactate dans les cellules est augmentée. Ce mécanisme fonctionnerait alors selon la loi de l’action de masse. La resynthèse d’ATP devrait devenir progressivement plus aérobie qu’anaérobie. Cependant cette hypothèse d’un mécanisme de concentration en pyruvate et lactate à l’origine composante lente de $\dot{V}{O}_2$ nécessite une validation expérimentale.