Alle cellen van het menselijk lichaam gebruiken biochemische reacties die bekend staan als cellulaire ademhaling om de energie te produceren die ze nodig hebben om te functioneren en in leven te blijven. De suikerglucose dient als de primaire brandstof voor menselijke cellulaire ademhaling. Cellen kunnen glucose afbreken om energie te genereren met behulp van zuurstofafhankelijke aerobe ademhaling of anaerobe ademhaling, waarvoor geen zuurstof nodig is. Terwijl aerobe ademhaling energie efficiënter produceert, kunnen menselijke spiercellen anaërobe ademhaling gebruiken wanneer ze onvoldoende zuurstof hebben of een snelle energiestoot vereisen.
Rol in oefening
Anaërobe ademhaling bij mensen vindt voornamelijk plaats in spiercellen tijdens oefeningen met hoge intensiteit. Dit kan gebeuren als u uw grenzen verlegt tijdens een aërobe activiteit, zoals spinnen of een cardiotraining, en de zuurstoftoevoer naar uw spieren onvoldoende is om aërobe alleen ademhaling te handhaven. Anaërobe ademhaling komt ook voor bij activiteiten die korte, intense uitbarstingen van spierkracht vereisen, zoals sprinten of power lifting.
Alle spieren bevatten twee soorten spiervezels, de zogenaamde snel twitch en slow-twitch vezels. De verhoudingen variëren in verschillende spieren. Slow-twitch-vezels zijn gericht op langdurige activiteit en vertrouwen normaal gesproken hoofdzakelijk op aerobe ademhaling, hoewel ze indien nodig anaërobe ademhaling kunnen toepassen. Fast-twitch spiervezels zijn functioneel gericht op anaërobe ademhaling omdat het veel sneller energie genereert - tot 100 keer sneller - dan aerobe ademhaling. Omdat anaerobe ademhaling echter minder efficiënt is dan aërobe ademhaling, versnellen snel bewegende spiervezels relatief snel.
glycolyse
Glycolyse is het eerste biochemische proces in zowel aërobe als anaerobe ademhaling. Bij dit meerstapsproces worden verschillende enzymen gebruikt om glucose af te breken. Elk molecuul gebroken glucose levert uiteindelijk 2 moleculen pyruvaat en 2 moleculen adenosinetrifosfaat (ATP) op. ATP slaat de energie op die nodig is om cellulaire functies te voeden. Bij aerobe ademhaling doorloopt het pyruvaat dat gegenereerd wordt door glycolyse een extra reeks biochemische reacties om meer ATP te genereren. Dit gebeurt niet bij anaërobe ademhaling.
Melkzuur fermentatie
Met anaërobe ademhaling bij mensen worden de pyruvaatmoleculen die tijdens glycolyse worden gegenereerd, omgezet in lactaat. Dit proces, melkzuurgisting genaamd, genereert niet meer energie. Echter, het doet vul enkele van de cofactoren aan die nodig zijn om het proces van glycolyse gaande te houden tijdens anaerobe ademhaling.
Lactaat geproduceerd tijdens fermentatie is voor cellen niet verder bruikbaar in termen van energieopwekking. Daarom wordt het uit de cellen getransporteerd en in het bloed naar de lever gebracht. Daar wordt het terug geconverteerd naar pyruvaat, dat vervolgens kan worden gebruikt om meer glucose te produceren voor toekomstig gebruik om meer energie te genereren. Deze biochemische vorm van recycling wordt de Cori-cyclus genoemd.
De opbouw van melkzuur werd eerder beschouwd als de primaire oorzaak van spiervermoeidheid tijdens inspanning en later uitstel van pijn. Meer recente gegevens weerleggen echter het idee dat melkzuur verantwoordelijk is voor vertraagde spierpijn. De mogelijke rol ervan bij spiervermoeidheid blijft een gebied van actief onderzoek.
Gereviewd en herzien door: Tina M. St. John, M.D.
