酸中毒、乳酸和乳酸研究的历史表明，尚无实验证据表明乳酸的产生与酸中毒之间存在因果关系。过去支持乳酸酸中毒概念的研究，是完全基于相关性，这些充其量只是间接证据。
乳酸简史
近百年来，乳酸一直被认为是导致运动性酸中毒的原因。乳酸酸中毒生物化学的经典解释是：在高强度运动中，血液和肌肉中同时出现乳酸的增加、pH值降低，乳酸羧酸官能团的酸度系数：Ka值（pH3.87）相对较低，在骨骼肌细胞pH 6.2～7.0的范围内，乳酸几乎会立即完全电离，导致质子（H+）释放，引起人体代谢性酸中毒，这个过程被称为乳酸酸中毒。
根据这个解释，当快速产生乳酸时，游离的H+可以被碳酸氢盐缓冲，从而导致二氧化碳（CO2）的非代谢性生成；发展中的酸中毒和升高的血二氧化碳含量刺激通气率的增加，导致乳酸和通气阈值之间的关系。
与乳酸在人体代谢和生理生化中的重要性相比，乳酸的历史显得并不长。这样一段短暂的历史不仅有趣，而且有助于理解乳酸酸中毒概念在早期被错误接受的原因。
人体所谓的“乳酸性酸中毒”，是发酵过程中产生“乳酸” 解释的延伸。可追溯到运动期间骨骼肌生物化学的开创性研究。
Otto Meyerhoff（1886～1977）阐明了大多数糖酵解途径，并证明在缺氧条件下经糖酵解反应产生乳酸。
Archibald V. Hill（1884～1951）提出了在氧气利用率有限的情况下，当肌肉收缩的能量需求超过氧气氧化的能量供给时，葡萄糖转化为乳酸能够为肌肉收缩快速提供大量能量。
Hill量化了葡萄糖转化为乳酸的能量释放，他的运动过程中最大耗氧量的实验（当时被认为仅限于4L/min）以及葡萄糖转化为乳酸的热量释放和肌肉收缩的能量学估算得出，剧烈的肌肉收缩需要能量交换，大约相当于已知最大耗氧量的8倍。
1922年两位学者都因在骨骼肌碳水化合物分解代谢能量学方面的贡献而获得诺贝尔生理学和医学奖。
乳酸酸中毒的构建与质疑
Hill记录并解释了直接且强大的能量来源以促进快速、剧烈的肌肉收缩；而Meyerhoff揭示了这种来源如何导致乳酸产生的生物化学基础。因为当时对酸碱化学的认识不足，无法理解传统酸以外分子的电离作用；对线粒体呼吸的认识不足，无法认识线粒体在改变细胞H+平衡中的作用。在那一时期，大量研究发现在许多动物组织中发酵过程生产了乳酸；也建立了厌氧、乳酸生产和酸中毒之间的联系。在Meyerhoff的基础科学工作和Hill的应用工作中，这种公认的联系被认为是因果关系。毫无疑问，自1920年以来对乳酸酸中毒的接受是几乎所有肌肉代谢基础研究和应用科学研究的标志。
但在1977年，Gevers首次发表了引起人们注意的文章：肌肉中大量的H+可能是通过代谢过程产生的，而不是乳酸脱氢酶反应。他认为H+的主要来源是糖酵解产生的ATP所转化。这个重要的概念，与当时的“乳酸”是糖酵解最终产物的一般概念完全相反，此后六年一直没有引起研究者的兴趣。直到1983年，Hochachka和Mommsen才重新就这一主题写了综述评论。Hochachka等人支持Gevers的观点，即糖酵解引起的代谢性酸中毒主要是由于肌球蛋白ATP酶水解产生ADP、Pi和H+ 。Busa和Nuccitelli也在1984年发表了评论，基本上重申了Gevers、Hochachka和Mommsen的观点：“细胞内酸负荷的主要来源是ATP水解，而不是缺氧时乳酸的堆积。”
1993年，Smith等人发表了在31P核磁共振（NMR）研究中的发现，通过使用三种不同的氰化物（氰化物阻断线粒体呼吸）、氰化物加碘酸盐（抑制糖酵解）和氰化物加无葡萄糖溶液（限制糖酵解底物），研究在雪貂离体心脏中 “乳酸”产生的作用。将糖酵解、乳酸产生和线粒体呼吸以人为控制的方式分开来。实验结果表明，当在心肌中加入氰化物时，线粒体呼吸被阻断，就会出现乳酸和H+的净增加。当心肌中氰化物加无葡萄糖溶液，糖酵解变弱，乳酸产生减少，非线粒体ATP水解率增加，酸中毒增加。正如预期的那样，当心肌中加入氰化物加碘酸盐，也观察到酸中毒增加，乳酸产生减少。因此，作者得出结论，当糖酵解被完全抑制（在氰化物加碘酸盐存在下）时，氰化物引起的酸中毒增加是由于细胞内ATP水解更快导致的。这些结果显示了乳酸的产生在阻止酸中毒中的作用。
Macrae和Dennis的评论指出，在剧烈运动中H+代谢生成是随着运动速率的增加，糖酵解ATP转换增加的结果。当ATP通过糖酵解而不是通过氧化磷酸化（线粒体呼吸）或磷酸肌酸重新合成时，由ATP水解产生的H+不能再用于线粒体呼吸。
相反，在稳态运动中，糖酵解产生的H+被输送到线粒体中，直接用于水的形成，或用于电子传递链，以产生跨线粒体内膜的H+梯度，促进通过F0F1-ATP酶合成ATP。
因此，乳酸的形成和从工作肌肉流出更多的H+是一个结果。Noakes承认并支持Gevers的观点，认为通过糖酵解途径进行ATP的再合成不需要ATP水解释放的H+。他还提出，运动最初，糖酵解ATP分解率高产生的H+一部分与丙酮酸一起被带进线粒体，一部分用于丙酮酸还原为乳酸，还有一部分被细胞内组氨酸残基和Pi缓冲。而未缓冲的细胞内H+通过肌膜钠交换和乳酸合成器离开细胞，并能改变血液的酸碱度，这与血乳酸浓度的增加一致。
化学计量学的研究证明乳酸酸中毒不成立
虽然糖酵解的副产物乳酸会对身体内环境产生影响，但是研究数据显示：伴随乳酸的产生，糖酵解产生的H+和ATP水解产生H+数量之和远远超过乳酸产生数量，在实验研究中运动至力竭时H+数量是乳酸产量的两倍（图1）。如果说乳酸导致体内代谢酸中毒，那人体在乳酸酸中毒之前早就发生了H+导致的酸中毒。
骨骼肌收缩过程中乳酸产生和H+积累的化学计量学研究显示，肌肉缓冲H+的能力几乎是乳酸水解产生H+数量的两倍，如果仅仅是乳酸水解产生的H+并不能使肌细胞出现酸中毒（图2）；而源自ATP水解和糖酵解的H+数量和肌肉中H+消耗量几乎相等（图3）。
来自Spriet和同事研究剧烈运动至疲劳期间肌肉代谢产物积累的数据，以及Bangsbo等人的数据和其他多个研究数据，均支持运动中非线粒体的ATP转换是酸中毒的原因，也清楚地否定了酸中毒是由乳酸产生引起的。
尽管学术界努力教导学生，相关性的结果并不意味着因果关系，但似乎在乳酸性酸中毒的话题上，世界领先的科学家和学术界已经并将继续犯这种错误。酸中毒、乳酸和乳酸研究的历史表明，尚无实验证据表明乳酸的产生与酸中毒之间存在因果关系。过去支持乳酸酸中毒概念的研究，是完全基于相关性，这些充其量只是间接证据。
因此，需要定义什么是事实，什么是臆想。事实：实际存在的事物，客观现实的事物。臆想：未经证实的、非实际的解释，被错误地认为是事实。乳酸产生释放出质子并引起酸中毒（乳酸酸中毒）的概念是一种臆想，需要纠正。
乳酸的产生和酸中毒真正原因之间的区别，真的那么重要吗？
这是所有生理学家必须能够回答的关键问题，为什么要抛弃乳酸酸中毒概念？最重要的原因是乳酸酸中毒是无用的，它没有生化方面的理由，也没有研究支持。因为glucose→2 lactate+2H+这个不代表因果关系的总结方程，导致改变酸中毒教学和解释的立场受到批评，这是20世纪20年代学术和科学惰性的证据，出于简单的方便和冷漠，这种惰性至今仍然存在。
我们希望至今依旧接受乳酸酸中毒臆想的专业人士，无论是基础领域还是应用领域的学者，都立即改变他们教授和解释这一主题的方式。教育是一种强大的力量，它可以引起改变或加强错误。教育者需要认识到他们在重塑学生和学者认知上的作用，需要正确解释和讨论与代谢性酸中毒和骨骼肌质子缓冲有关的所有问题，而不是继续加强错误。
对代谢性酸中毒的正确理解有助于应对运动所致代谢性酸中毒策略的研究。如果乳酸的产生会引起酸中毒，那么假设在给定的细胞ATP需求下减少乳酸的产生会延缓酸中毒是一个合乎逻辑的延伸。如果通过增加线粒体呼吸（如二氯乙酸盐的注入）来降低乳酸的产生率，这种策略可能增加线粒体摄取H+和减少或延迟酸中毒。然而，对于给定的线粒体呼吸速率，降低乳酸的产生将减少H+缓冲和骨骼肌的移除，增加H+产生率并恶化酸中毒的严重程度。在肌肉代谢生化的基础上，通过刺激线粒体呼吸降低非线粒体ATP代谢是降低代谢性酸中毒的最佳途径。对于给定的ATP需求，任何在不增加线粒体呼吸的情况下降低乳酸产量的努力都会恶化代谢性酸中毒。
过去对乳酸酸中毒的错误解释也产生了值得怀疑的研究应用和数据解释，slyke肌肉质子缓冲单元的间接计算就是最好的例子。研究人员经常会错误地假设H+的来源是乳酸和丙酮酸等代谢酸，结果对H+缓冲值的错误估算从60到80 slykes（量化缓冲单位）不等。而研究显示：肌肉缓冲能力的最佳估算值是208slykes，这当然会随特定个体运动训练的程度和质量而变化。但通过假设乳酸和丙酮酸的产生来估计肌肉对H+缓冲能力是对真实肌肉缓冲能力的严重低估，因为它们不能估算所有的H+释放。
这几个例子说明了为什么代谢性酸中毒的正确原因需要被接受，并在教育中得到传承，用于研究、解释和出版。对代谢性酸中毒的真正生物化学原因的接受，意味着整个运动生理学、教练员和训练中使用的术语和描述需要改变，术语“乳酸”需要从与酸中毒原因或用于导致运动性酸中毒发作的任何关联训练中删除。
（作者：成皖梅）