La scomposizione del glucosio nelle cellule è divisa in due diverse fasi, la prima delle quali è chiamata glicolisi. Uno dei prodotti della glicolisi è una molecola chiamata piruvato, che normalmente subirebbe un'ulteriore ossidazione nel ciclo dell'acido citrico. Quando l'ossigeno scarseggia, tuttavia, le cellule consumano il piruvato attraverso fermentazione dell'acido lattico. Questo processo è fondamentale per continuare la glicolisi, ma presenta anche alcuni svantaggi.
Fondamento logico
Durante brevi periodi di attività come uno sprint, le fibre muscolari scheletriche esauriscono l'ossigeno di cui hanno bisogno per continuare la respirazione aerobica. La glicolisi riduce il NAD+ in NADH e, se le tue fibre muscolari non ossidano il NADH in NAD+, esauriranno il NAD+ per la glicolisi e non saranno in grado di scomporre altro glucosio per produrre energia. Per ricostituire la loro scorta di NAD+, riducono il piruvato ad acido lattico, ossidando il NADH a NAD+ nel processo.
Inefficienza
La glicolisi seguita dalla fermentazione dell'acido lattico estrae solo una frazione dell'energia immagazzinata in ciascun glucosio molecola, producendo solo quattro ATP per glucosio, rispetto a più di 30 per glucosio per l'aerobica respirazione. Le cellule che fanno affidamento sulla fermentazione dell'acido lattico devono consumare più glucosio per ottenere la stessa quantità di energia delle cellule che utilizzano la respirazione aerobica. La fermentazione consuma anche l'energia immagazzinata dalla riduzione di NADH sulla riduzione del piruvato, che non è utile alle tue cellule.
Acido lattico
L'acido lattico generato dalla fermentazione può essere riciclato dal fegato, ma questo richiede tempo. Durante la corsa, l'acido lattico si accumula e raggiunge concentrazioni molto elevate nel liquido extracellulare. Questo accumulo crea la sensazione di bruciore che senti nei muscoli molto attivi durante uno sprint veloce o un'attività simile. Inoltre ostacola la scomposizione del glucosio, rendendo più difficile per le fibre muscolari sostenere ulteriori sforzi. Anche gli atleti ben allenati possono correre solo per così tanto tempo prima di dover rallentare o riposare.
glicogeno
Mentre le tue cellule muscolari bruciano il glucosio, devono scavare ulteriormente nella loro riserva di glicogeno, un polimero di molecole di glucosio che le tue cellule usano per immagazzinare il glucosio. Poiché il processo di fermentazione dell'acido lattico è inefficiente, le cellule consumano rapidamente glucosio, esaurendo la loro scorta accumulata. Insieme all'accumulo di acido lattico, questi effetti significano che il tuo corpo ha una capacità molto limitata per uno sforzo rapido e intenso, molto più di quello di altri animali come gli uccelli.