Все клетки человеческого организма используют биохимические реакции, известные как клеточное дыхание, для производства энергии, необходимой им для функционирования и выживания. Сахарная глюкоза служит основным топливом для клеточного дыхания человека. Клетки могут расщеплять глюкозу для выработки энергии с помощью кислородно-зависимого аэробного или анаэробного дыхания, которое не требует кислорода. Хотя аэробное дыхание генерирует энергию более эффективно, мышечные клетки человека могут использовать анаэробное дыхание, когда им не хватает кислорода или требуется быстрый прилив энергии.
Роль в упражнении
Анаэробное дыхание у людей происходит в основном в мышечных клетках во время высокоинтенсивных упражнений. Это может произойти, если вы раздвигаете свои пределы во время аэробных упражнений, таких как спиннинг или кардио-тренировка, и запас кислорода в мышцах недостаточен для поддержания только аэробного дыхания. Анаэробное дыхание также встречается при занятиях, требующих коротких интенсивных скачков мышечной силы, таких как бег на короткие дистанции или силовой подъем.
Все мышцы содержат два типа мышечных волокон, которые называются быстро сокращающимися и медленно сокращающимися. Пропорции варьируются в разных мышцах. Медленно сокращающиеся волокна ориентированы на устойчивую активность и обычно зависят главным образом от аэробного дыхания, хотя при необходимости они могут использовать анаэробное дыхание. Быстро сокращающиеся мышечные волокна функционально ориентированы на анаэробное дыхание, потому что оно генерирует энергию намного быстрее - до 100 раз быстрее - чем аэробное дыхание. Однако, поскольку анаэробное дыхание менее эффективно, чем аэробное, быстро сокращающиеся мышечные волокна быстро устают.
гликолиз
Гликолиз - это первый биохимический процесс при аэробном и анаэробном дыхании. Этот многоэтапный процесс использует несколько ферментов для расщепления глюкозы. Каждая молекула расщепленной глюкозы в конечном итоге дает 2 молекулы пирувата и 2 молекулы аденозинтрифосфата (АТФ). АТФ хранит энергию, необходимую для питания функций сотовой связи. При аэробном дыхании пируват, образующийся при гликолизе, проходит дополнительную серию биохимических реакций, генерируя больше АТФ. Это не происходит с анаэробным дыханием.
Брожение молочной кислоты
При анаэробном дыхании у людей молекулы пирувата, образующиеся во время гликолиза, превращаются в лактат. Этот процесс, называемый молочнокислым брожением, не генерирует больше энергии. Тем не менее, он пополняет некоторые из кофакторов, необходимых для поддержания процесса гликолиза во время анаэробного дыхания.
Лактат, образующийся во время ферментации, больше не используется клетками с точки зрения выработки энергии. Поэтому он транспортируется из клеток и переносится кровью к печени. Там он превращается обратно в пируват, который затем может быть использован для производства большего количества глюкозы для будущего использования для производства большего количества энергии. Эта биохимическая форма переработки называется циклом Кори.
Ранее считалось, что накопление молочной кислоты является основной причиной мышечной усталости во время тренировок и замедленной болезненности после. Однако более свежие данные опровергают мнение о том, что молочная кислота ответственна за замедленную болезненность мышц. Его возможная роль в мышечной усталости остается областью активных исследований.
Отзыв и редакция: Тина М. Сент-Джон, доктор медицинских наук
