Preferential lactate metabolism in the human brain during exogenous and endogenous hyperlactataemia
Notice bibliographique
Résumé
Abstract At rest, glucose serves as the brain's primary oxidative substrate; however, when circulating lactate is elevated, lactate oxidation increases. Whether this glucose‐sparing effect differs when lactate is elevated via passive infusion versus exercise remains unknown. To address this, 13 healthy adults (six females) completed protocols of: (1) intravenous sodium lactate infusion (exogenous hyperlactataemia); and (2) cycling exercise (endogenous hyperlactataemia) to matched elevations in arterial lactate concentration (∼4 and ∼8 mmol/l). Radial arterial and internal jugular venous sampling and measures of cerebral blood flow (CBF) were used to calculate cerebral metabolic rates of glucose (CMR Glc ), lactate (CMR iLac ), and oxygen (). The exogenous infusion protocol resulted in a higher CBF compared to exercise ( P < 0.001), despite causing systemic alkalosis ( P < 0.001). During both protocols remained unchanged across increases in lactate concentrations ( P = 0.610), while CMR Glc decreased (lactate, P = 0.009; condition, P = 0.373) and CMR iLac increased in a dose‐dependent manner (lactate, P < 0.001; condition, P = 0.972). At an arterial concentration of 8 mmol/l, circulating lactate accounted for 24% of total cerebral oxidative metabolism. Elevated circulating lactate leads to preferential lactate oxidation and reduced glucose utilization, irrespective of whether lactate is delivered exogenously or produced endogenously. image Key points The human brain relies primarily on oxidative glucose metabolism; however, with age and in many pathologies cerebral glucose metabolism declines; therefore, there is interest in investigating alternative fuel sources that can meet the high energetic needs of the brain. The present study investigates whether increased lactate availability exerts a glucose‐sparing effect in the healthy human brain, and whether this effect is consistent across physiologically distinct states of exogenous (sodium lactate infusion) and endogenous (exercise‐induced) hyperlactataemia. We assessed cerebral uptake and metabolism of glucose and lactate following exercise and lactate infusion, using simultaneous arterial and jugular venous blood samples, and Duplex ultrasound. Despite stark systemic physiological differences between conditions, cerebral glucose metabolism declined in proportion to increased circulating lactate irrespective of whether it is delivered exogenously or produced endogenously. These data provide clear evidence that lactate is preferentially oxidized by the brain when made available, helping preserve glucose for non‐energetic roles.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».