Rozkład glukozy w komórkach dzieli się na dwie różne fazy, z których pierwsza to glikoliza. Jednym z produktów glikolizy jest cząsteczka zwana pirogronianem, która normalnie ulegałaby dalszemu utlenianiu w cyklu kwasu cytrynowego. Kiedy jednak brakuje tlenu, twoje komórki zużywają pirogronian poprzez fermentacja kwasu mlekowego. Proces ten ma kluczowe znaczenie dla kontynuacji glikolizy, ale ma też pewne wady.
Racjonalne uzasadnienie
Podczas krótkich okresów aktywności, takich jak sprint, włóknom mięśni szkieletowych brakuje tlenu, którego potrzebują do kontynuowania oddychania tlenowego. Glikoliza redukuje NAD + do NADH, a jeśli twoje włókna mięśniowe nie utleniają NADH z powrotem do NAD +, zabraknie im NAD + do glikolizy i nie będą w stanie rozłożyć więcej glukozy na energię. Aby uzupełnić zapasy NAD+, redukują pirogronian do kwasu mlekowego, utleniając w tym procesie NADH do NAD+.
Nieskuteczność
Glikoliza, po której następuje fermentacja kwasu mlekowego, wydobywa tylko część energii zmagazynowanej w każdej glukozie cząsteczka, produkująca zaledwie cztery ATP na glukozę, w porównaniu z ponad 30 na glukozę w przypadku aerobiku oddychanie. Komórki polegające na fermentacji kwasu mlekowego muszą zużywać więcej glukozy, aby uzyskać taką samą ilość energii, jak komórki stosujące oddychanie tlenowe. Fermentacja zużywa również energię zmagazynowaną przez redukcję NADH na redukcję pirogronianu, co nie jest przydatne dla twoich komórek.
Kwas mlekowy
Kwas mlekowy wytwarzany w wyniku fermentacji może zostać poddany recyklingowi przez wątrobę, ale wymaga to czasu. Podczas biegu kwas mlekowy gromadzi się i osiąga bardzo wysokie stężenia w płynie pozakomórkowym. To nagromadzenie powoduje uczucie pieczenia, które odczuwasz w bardzo aktywnych mięśniach podczas szybkiego sprintu lub podobnej aktywności. Utrudnia również rozkład glukozy, co utrudnia włóknom mięśniowym utrzymanie dalszego wysiłku. Nawet dobrze przygotowani sportowcy mogą sprintować tylko tak długo, zanim będą musieli zwolnić lub odpocząć.
Glikogen
Gdy twoje komórki mięśniowe spalają glukozę, muszą głębiej wkopać się w swój magazyn glikogenu, polimeru cząsteczek glukozy, których twoje komórki używają do przechowywania glukozy. Ponieważ proces fermentacji kwasu mlekowego jest niewydajny, komórki szybko zużywają glukozę, wyczerpując jej nagromadzoną podaż. Wraz z gromadzeniem się kwasu mlekowego, te efekty oznaczają, że twoje ciało ma bardzo ograniczoną zdolność do szybkiego i intensywnego wysiłku, znacznie bardziej niż u niektórych innych zwierząt, takich jak ptaki.