La dégradation du glucose dans vos cellules est divisée en deux phases différentes, dont la première s'appelle la glycolyse. L'un des produits de la glycolyse est une molécule appelée pyruvate, qui subirait normalement une oxydation supplémentaire dans le cycle de l'acide citrique. Cependant, lorsque l'oxygène est insuffisant, vos cellules consomment du pyruvate à travers fermentation lactique. Ce processus est essentiel à la poursuite de la glycolyse, mais il présente également certains inconvénients.
Raisonnement
Pendant de courtes périodes d'activité comme un sprint, vos fibres musculaires squelettiques manquent d'oxygène dont elles ont besoin pour poursuivre la respiration aérobie. La glycolyse réduit le NAD+ en NADH, et si vos fibres musculaires n'oxydent pas le NADH en NAD+, elles manqueront de NAD+ pour la glycolyse et seront incapables de décomposer plus de glucose en énergie. Pour reconstituer leur approvisionnement en NAD+, ils réduisent le pyruvate en acide lactique, oxydant le NADH en NAD+ dans le processus.
Inefficacité
La glycolyse suivie d'une fermentation lactique n'extrait qu'une fraction de l'énergie stockée dans chaque glucose molécule, produisant à peine quatre ATP par glucose, contre plus de 30 par glucose pour l'aérobie respiration. Les cellules qui dépendent de la fermentation lactique doivent consommer plus de glucose pour obtenir la même quantité d'énergie que les cellules utilisant la respiration aérobie. La fermentation dépense également l'énergie stockée par la réduction du NADH sur la réduction du pyruvate, ce qui n'est pas utile pour vos cellules.
Acide lactique
L'acide lactique généré par la fermentation peut être recyclé par votre foie, mais cela prend du temps. Pendant que vous courez, l'acide lactique s'accumule et atteint des concentrations très élevées dans le liquide extracellulaire. Cette accumulation crée la sensation de brûlure que vous ressentez dans les muscles très actifs lors d'un sprint rapide ou d'une activité similaire. Il entrave également la dégradation du glucose, ce qui rend plus difficile pour vos fibres musculaires de supporter un effort supplémentaire. Même les athlètes en bonne condition physique ne peuvent sprinter qu'un certain temps avant de devoir ralentir ou se reposer.
Glycogène
Lorsque vos cellules musculaires brûlent du glucose, elles doivent creuser davantage dans leur réserve de glycogène, un polymère de molécules de glucose que vos cellules utilisent pour stocker le glucose. Étant donné que le processus de fermentation de l'acide lactique est inefficace, les cellules consomment rapidement du glucose, épuisant ainsi leur réserve accumulée. Conjugués à l'accumulation d'acide lactique, ces effets signifient que votre corps a une capacité très limitée pour un effort rapide et intense, bien plus que celui de certains autres animaux tels que les oiseaux.