Die Nachteile der Milchsäuregärung

Der Abbau von Glukose in Ihren Zellen ist in zwei verschiedene Phasen unterteilt, von denen die erste Glykolyse genannt wird. Eines der Produkte der Glykolyse ist ein Molekül namens Pyruvat, das normalerweise im Zitronensäurezyklus weiter oxidiert wird. Bei Sauerstoffmangel verbrauchen Ihre Zellen jedoch Pyruvat durch Milchsäuregärung. Dieses Verfahren ist entscheidend für die Fortsetzung der Glykolyse, hat jedoch auch einige Nachteile.

Bei kurzen Aktivitätsausbrüchen wie einem Sprint geht Ihren Skelettmuskelfasern der Sauerstoff aus, den sie für die aerobe Atmung benötigen. Die Glykolyse reduziert NAD+ zu NADH, und wenn Ihre Muskelfasern das NADH nicht wieder zu NAD+ oxidieren, wird ihnen NAD+ für die Glykolyse ausgehen und sie können keine Glukose mehr zur Energiegewinnung abbauen. Um ihren NAD+-Vorrat wieder aufzufüllen, reduzieren sie Pyruvat zu Milchsäure und oxidieren dabei NADH zu NAD+.

Glykolyse gefolgt von Milchsäuregärung extrahiert nur einen Bruchteil der in jeder Glukose gespeicherten Energie Molekül, das nur vier ATP pro Glukose produziert, im Vergleich zu mehr als 30 pro Glukose bei aerobenaero Atmung. Zellen, die auf Milchsäuregärung angewiesen sind, müssen mehr Glukose verbrauchen, um die gleiche Energiemenge zu erhalten, wie Zellen, die aerobe Atmung verwenden. Die Fermentation verbraucht auch die durch die Reduktion von NADH gespeicherte Energie für die Reduktion von Pyruvat, was für Ihre Zellen nicht nützlich ist.

Die bei der Fermentation erzeugte Milchsäure kann von Ihrer Leber recycelt werden, aber das braucht Zeit. Während des Laufens sammelt sich Milchsäure an und erreicht sehr hohe Konzentrationen in der extrazellulären Flüssigkeit. Dieser Aufbau erzeugt das brennende Gefühl, das Sie in sehr aktiven Muskeln während eines schnellen Sprints oder einer ähnlichen Aktivität verspüren. Es behindert auch den Abbau von Glukose, wodurch es für Ihre Muskelfasern schwieriger wird, weitere Anstrengungen auszuhalten. Selbst durchtrainierte Sportler können nur so lange sprinten, bevor sie langsamer werden oder sich ausruhen müssen.

Wenn Ihre Muskelzellen Glukose verbrennen, müssen sie sich weiter in ihren Glykogenspeicher graben, ein Polymer aus Glukosemolekülen, das Ihre Zellen zur Speicherung von Glukose verwenden. Da der Milchsäurefermentationsprozess ineffizient ist, verbrauchen die Zellen schnell Glukose, wodurch ihr angesammelter Vorrat aufgebraucht wird. Zusammen mit dem Aufbau von Milchsäure bedeuten diese Effekte, dass Ihr Körper eine sehr begrenzte Kapazität für schnelle und intensive Anstrengungen hat, viel stärker als bei einigen anderen Tieren wie Vögeln.