عيوب تخمر حمض اللاكتيك

ينقسم تكسير الجلوكوز في الخلايا إلى مرحلتين مختلفتين ، الأولى تسمى تحلل الجلوكوز. أحد منتجات تحلل السكر هو جزيء يسمى البيروفات ، والذي عادة ما يخضع لمزيد من الأكسدة في دورة حمض الستريك. عندما يكون هناك نقص في الأكسجين ، فإن خلاياك تستخدم البيروفات من خلالها تخمير حمض اللاكتيك. هذه العملية ضرورية لاستمرار تحلل السكر ، ولكن لها أيضًا بعض العيوب.

خلال فترات قصيرة من النشاط مثل العدو السريع ، ينفد الأكسجين من ألياف العضلات الهيكلية التي تحتاجها لمواصلة التنفس الهوائي. يقلل تحلل السكر NAD + إلى NADH ، وإذا لم تؤكسد ألياف العضلات NADH مرة أخرى إلى NAD + ، فسوف تنفد NAD + لتحلل السكر ولن تكون قادرة على تكسير أي جلوكوز إضافي للحصول على الطاقة. لتجديد إمدادهم من NAD + ، يقومون بتقليل البيروفات إلى حمض اللاكتيك ، مما يؤدي إلى أكسدة NADH إلى NAD + في هذه العملية.

يؤدي تحلل الجلوكوز الذي يتبعه تخمير حمض اللاكتيك إلى استخراج جزء بسيط من الطاقة المخزنة في كل جلوكوز ينتج جزيء فقط أربعة ATP لكل جلوكوز ، مقارنة بأكثر من 30 لكل جلوكوز للهواء التنفس. تحتاج الخلايا التي تعتمد على تخمير حمض اللاكتيك إلى استهلاك المزيد من الجلوكوز للحصول على نفس كمية الطاقة مثل الخلايا التي تستخدم التنفس الهوائي. يؤدي التخمير أيضًا إلى استهلاك الطاقة المخزنة عن طريق تقليل NADH في تقليل البيروفات ، وهو أمر غير مفيد لخلاياك.

يمكن إعادة تدوير حمض اللاكتيك الناتج عن التخمير بواسطة الكبد ، لكن هذا يستغرق وقتًا. أثناء الجري ، يتراكم حمض اللاكتيك ويصل إلى تركيزات عالية جدًا في السائل خارج الخلية. هذا التراكم يخلق الإحساس بالحرق الذي تشعر به في العضلات النشطة للغاية أثناء العدو السريع أو نشاط مماثل. كما أنه يعيق تكسير الجلوكوز ، مما يزيد من صعوبة تحمّل الألياف العضلية مزيدًا من الجهد. حتى الرياضيين الذين يتمتعون بظروف جيدة يمكنهم الركض لفترة طويلة قبل أن يضطروا إلى الإبطاء أو الراحة.

عندما تحرق خلايا عضلاتك الجلوكوز ، يتعين عليها الحفر أكثر في مخزنها من الجليكوجين ، وهو بوليمر من جزيئات الجلوكوز التي تستخدمها الخلايا لتخزين الجلوكوز. نظرًا لأن عملية تخمير حمض اللاكتيك غير فعالة ، فإن الخلايا تستهلك الجلوكوز بسرعة ، مما يؤدي إلى استنفاد إمدادها المتراكم. تعني هذه التأثيرات ، جنبًا إلى جنب مع تراكم حمض اللاكتيك ، أن جسمك لديه قدرة محدودة للغاية على بذل مجهود سريع ومكثف ، أكثر بكثير من قدرة بعض الحيوانات الأخرى مثل الطيور.