Sve stanice ljudskog tijela koriste biokemijske reakcije poznate kao stanično disanje da bi proizvele energiju potrebnu za funkcioniranje i ostajanje živih. Glukoza šećera služi kao primarno gorivo za ljudsko stanično disanje. Stanice mogu razgraditi glukozu da bi stvorile energiju koristeći aerobno disanje ovisno o kisiku ili anaerobno disanje, kojemu nije potreban kisik. Dok aerobno disanje stvara energiju učinkovitije, ljudske mišićne stanice mogu iskoristiti anaerobno disanje kad im nedostaje dovoljno kisika ili zahtijevaju brzi porast energije.
Uloga u vježbi
Anaerobno disanje kod ljudi javlja se prvenstveno u mišićnim stanicama tijekom vježbanja visokog intenziteta. To bi se moglo dogoditi ako gurnete svoja ograničenja tijekom aerobne aktivnosti, kao što je predenje ili kardio vježbanje, a opskrba mišića kisikom nije dovoljna za održavanje disanja samo aerobno. Anaerobno disanje se također događa s aktivnostima koje zahtijevaju kratke, intenzivne navale mišića, poput sprintanja ili dizanja snage.
Svi mišići sadrže dvije vrste mišićnih vlakana koje se nazivaju vlakna koja se brzo trzaju i sporo trzaju. Omjer se razlikuje u različitim mišićima. Vlakna koja usporavaju trzanje usmjerena su na trajnu aktivnost i obično se oslanjaju prvenstveno na aerobno disanje, iako mogu koristiti anaerobno disanje ako je potrebno. Mišićna vlakna koja se brzo trzaju funkcionalno su usmjerena prema anaerobnom disanju jer energiju stvaraju mnogo brže - čak 100 puta brže - od aerobnog disanja. Međutim, kako je anaerobno disanje manje učinkovito od aerobnog disanja, brzo se trzajuća mišićna vlakna relativno brzo zamorju.
glikoliza
Glikoliza je prvi biokemijski proces i u aerobnom i u anaerobnom disanju. Ovaj višestupanjski postupak koristi nekoliko enzima za razgradnju glukoze. Svaka razgrađena molekula glukoze daje 2 molekule piruvata i 2 molekule adenozin trifosfata (ATP). ATP pohranjuje energiju potrebnu za napajanje staničnih funkcija. Uz aerobno disanje, piruvat nastao glikolizom prolazi kroz dodatni niz biokemijskih reakcija da se dobije više ATP-a. To se ne događa kod anaerobnog disanja.
Fermentacija mliječne kiseline
Anaerobnim disanjem kod ljudi, molekule piruvata nastale tijekom glikolize pretvaraju se u laktat. Ovaj postupak, nazvan fermentacija mliječne kiseline, ne stvara više energije. Međutim, on nadopunjava neke kofaktore potrebne za održavanje procesa glikolize tijekom anaerobnog disanja.
Laktat proizveden tijekom fermentacije više ne koristi stanicama u smislu stvaranja energije. Stoga se transportira iz stanica i u krvi prenosi u jetru. Tamo se pretvara u piruvat, koji se zatim može koristiti za proizvodnju više glukoze za buduću upotrebu za stvaranje više energije. Ovaj biokemijski oblik recikliranja naziva se Cori ciklus.
Nakupljanje mliječne kiseline ranije se smatralo da je glavni uzrok mišićnog umora tijekom vježbanja i odgađanja bolova poslije. Međutim, noviji podaci pobijaju tvrdnju da je mliječna kiselina odgovorna za odgađanu bol u mišićima. Njegova moguća uloga u mišićnom umoru ostaje područje aktivnog istraživanja.
Recenzirala i revidirala: Tina M. St. John, dr. Med
