Содержание
Распад глюкозы в ваших клетках делится на две фазы, первая из которых называется гликолизом. Одним из продуктов этой фазы является молекула под названием пируват, которая в нормальных условиях окисляется в цикле лимонной кислоты. Однако, когда кислород недоступен, клетки используют пируват для молочной ферментации. Этот процесс необходим для продолжения гликолиза, но он также имеет недостатки.
Физиологические причины
Во время коротких периодов интенсивной активности, например бега, у ваших скелетных мышц заканчивается кислород, чтобы продолжать аэробное дыхание. Гликолиз восстанавливает НАД + до НАДН, и если мышцы не окисляют НАД + обратно до НАД +, у них закончится НАД + для гликолиза, и они больше не смогут расщеплять глюкозу для получения энергии. Чтобы восстановить свои запасы НАД +, они восстанавливают пируват до молочной кислоты, окисляя НАДН до НАД + в процессе.
Неэффективность
Гликолиз с последующей молочной ферментацией извлекает только часть энергии, запасенной в молекуле глюкозы, производя только четыре АТФ на молекулу глюкозы по сравнению с более чем 30, производимыми аэробным дыханием. Клеткам, которые зависят от молочной ферментации, необходимо потреблять гораздо больше глюкозы, чтобы получать такое же количество энергии, как и клетки, которые осуществляют аэробное дыхание. Ферментация также использует энергию, запасенную за счет восстановления НАДН, для восстановления пирувата, который не является полезным для клетки.
Молочная кислота
Молочная кислота, образующаяся при ферментации, может быть переработана в печени, но на это нужно время. Во время бега молочная кислота накапливается и достигает очень высоких концентраций во внеклеточной жидкости. Это накопление вызывает жжение, которое возникает при интенсивной мышечной деятельности. Это нарушает расщепление глюкозы, что затрудняет продолжение работы. Даже спортсмены в хорошей физической форме могут прилагать усилия только в течение ограниченного времени, прежде чем им придется замедлиться или отдохнуть.
Гликоген
По мере того, как ваши мышцы сжигают глюкозу, они должны использовать больше своих запасов гликогена, полимера молекул глюкозы, используемых клетками для ее хранения. Поскольку процесс молочной ферментации неэффективен, клетки быстро потребляют глюкозу, уменьшая свои запасы. Вместе с накоплением молочной кислоты эти эффекты показывают, что ваше тело имеет очень ограниченную способность выполнять интенсивные и быстрые усилия, намного больше, чем у некоторых других животных, таких как птицы.