Распад глюкозы в ваших клетках делится на две разные фазы, первая из которых называется гликолизом. Одним из продуктов гликолиза является молекула под названием пируват, которая обычно подвергается дальнейшему окислению в цикле лимонной кислоты. Однако, когда кислорода не хватает, ваши клетки расходуют пируват через молочнокислое брожение. Этот процесс имеет решающее значение для продолжения гликолиза, но он также имеет некоторые недостатки.
Обоснование
Во время коротких всплесков активности, таких как спринт, волокна скелетных мышц исчерпывают кислород, необходимый для продолжения аэробного дыхания. Гликолиз восстанавливает NAD + до NADH, и если ваши мышечные волокна не окисляют NADH обратно до NAD +, у них закончится NAD + для гликолиза и они не смогут больше расщеплять глюкозу для получения энергии. Чтобы восполнить запас НАД +, они восстанавливают пируват до молочной кислоты, окисляя НАДН до НАД + в процессе.
Неэффективность
Гликолиз с последующей ферментацией молочной кислоты извлекает только часть энергии, хранящейся в каждой глюкозе. молекула, производящая всего четыре АТФ на глюкозу, по сравнению с более чем 30 на глюкозу для аэробных дыхание. Клеткам, использующим молочнокислое брожение, необходимо потреблять больше глюкозы, чтобы получать такое же количество энергии, как и клетки, использующие аэробное дыхание. Ферментация также расходует энергию, запасенную при восстановлении НАДН, на восстановление пирувата, что не приносит пользы вашим клеткам.
Молочная кислота
Молочная кислота, образующаяся при ферментации, может быть переработана печенью, но на это нужно время. Во время бега молочная кислота накапливается и достигает очень высоких концентраций во внеклеточной жидкости. Это накопление создает ощущение жжения, которое вы ощущаете в очень активных мышцах во время быстрого спринта или аналогичной активности. Это также препятствует расщеплению глюкозы, из-за чего мышечным волокнам труднее выдерживать дальнейшие нагрузки. Даже спортсмены в хорошей физической форме могут бежать только так долго, прежде чем им придется замедляться или отдыхать.
Гликоген
По мере того, как ваши мышечные клетки сжигают глюкозу, они должны дальше копать свой запас гликогена, полимера молекул глюкозы, которые ваши клетки используют для хранения глюкозы. Поскольку процесс ферментации молочной кислоты неэффективен, клетки быстро потребляют глюкозу, истощая свои накопленные запасы. Вместе с накоплением молочной кислоты эти эффекты означают, что ваше тело имеет очень ограниченную способность к быстрым и интенсивным нагрузкам, намного больше, чем у некоторых других животных, таких как птицы.