Усі клітини людського організму використовують біохімічні реакції, відомі як клітинне дихання, щоб виробляти енергію, необхідну для функціонування і залишатися в живих. Глюкоза з цукром служить основним паливом для клітинного дихання людини. Клітини можуть розщеплювати глюкозу для отримання енергії, використовуючи аеробне дихання, яке залежить від кисню, або анаеробне дихання, яке не потребує кисню. У той час як аеробне дихання генерує енергію ефективніше, м'язові клітини людини можуть використовувати анаеробне дихання, коли їм не вистачає достатнього кисню або вимагає швидкого сплеску енергії.
Роль у вправі
Анаеробне дихання у людини відбувається насамперед у м’язових клітинах під час фізичних вправ високої інтенсивності. Це може статися, якщо ви піднімаєте свої обмеження під час аеробних занять, наприклад, спінінгу або кардіо тренування, і подача кисню до м'язів є недостатньою для підтримки дихання тільки аеробним. Анаеробне дихання також відбувається при заходах, які вимагають коротких, інтенсивних сплеску сили м'язів, таких як спринтерський або силовий підйом.
Всі м’язи містять два типи м’язових волокон, які називаються волокнами швидкого посмикування та повільними смичками. Пропорції різняться в різних м’язах. Волокна з повільним посмикуванням спрямовані на стійку активність і, як правило, покладаються в основному на аеробне дихання, хоча при необхідності вони можуть використовувати анаеробне дихання. М'язові волокна, що швидко розвиваються, функціонально спрямовані на анаеробне дихання, оскільки воно генерує енергію набагато швидше - до 100 разів швидше - ніж аеробне дихання. Однак, оскільки анаеробне дихання менш ефективно, ніж аеробне дихання, швидко розвиваються м'язові волокна швидко втомлюються.
Гліколіз
Гліколіз - це перший біохімічний процес як аеробного, так і анаеробного дихання. Цей багатоступеневий процес використовує кілька ферментів для розщеплення глюкози. Кожна молекула глюкози, розбита в кінцевому підсумку, дає 2 молекули пірувату та 2 молекули аденозинтрифосфату (АТФ). АТФ зберігає енергію, необхідну для живлення клітинних функцій. При аеробному диханні піруват, що утворюється в результаті гліколізу, проходить через додаткову серію біохімічних реакцій для отримання більшої кількості АТФ. Це не відбувається при анаеробному диханні.
Молочнокисла ферментація
При анаеробному диханні у людини молекули пірувату, що утворюються під час гліколізу, перетворюються на лактат. Цей процес, який називається молочнокислим бродінням, не виробляє більше енергії. Однак він поповнює частину кофакторів, необхідних для утримання процесу гліколізу під час анаеробного дихання.
Лактат, що утворюється під час ферментації, більше не використовує клітини з точки зору вироблення енергії. Тому його транспортують з клітин і переносять у крові в печінку. Там він перетворюється назад у піруват, який потім може бути використаний для отримання більшої кількості глюкози для подальшого використання для отримання більшої кількості енергії. Ця біохімічна форма переробки називається циклом Корі.
Раніше скупчення молочної кислоти вважалося основною причиною стомлення м'язів під час фізичних навантажень та затримки болю після цього. Однак більш пізні дані спростовують думку про те, що молочна кислота відповідає за затримку болю в м'язах. Можлива його роль у м'язовій втомі залишається зоною активних досліджень.
Переглянув та переглянув: Тіна М. Сент-Джон, д.м.н.
