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Der Abbau von Glukose in Ihren Zellen ist in zwei Phasen unterteilt, von denen die erste als Glykolyse bezeichnet wird. Eines der Produkte dieser Phase ist ein Molekül namens Pyruvat, das unter normalen Bedingungen im Zitronensäurezyklus oxidiert würde. Wenn jedoch Sauerstoff schlecht verfügbar ist, verwenden die Zellen Pyruvat, um die Milchfermentation durchzuführen. Dieser Prozess ist notwendig, um die Glykolyse fortzusetzen, hat aber auch Nachteile.
Physiologische Gründe
Während kurzer Perioden intensiver Aktivität, wie z. B. Laufen, geht Ihren Skelettmuskeln der Sauerstoff aus, um weiter aerob zu atmen. Die Glykolyse reduziert NAD + zu NADH. Wenn die Muskeln NADH nicht zu NAD + zurück oxidieren, geht ihnen NAD + für die Glykolyse aus und sie können Glukose nicht mehr für Energie abbauen. Um ihre NAD + -Bestände wiederzugewinnen, reduzieren sie Pyruvat zu Milchsäure, indem sie NADH zu NAD + oxidieren.
Ineffizienz
Die Glykolyse mit anschließender Milchsäuregärung extrahiert nur einen Bruchteil der im Glukosemolekül gespeicherten Energie und produziert nur vier ATPs pro Glukosemolekül, verglichen mit mehr als 30, die durch aerobe Atmung erzeugt werden. Zellen, die von der Milchsäuregärung abhängen, müssen viel mehr Glukose verbrauchen, um die gleiche Energiemenge zu erhalten wie Zellen, die aerobe Atmung betreiben. Die Fermentation nutzt auch die durch die Reduktion von NADH gespeicherte Energie, um Pyruvat zu reduzieren, was für die Zelle nicht nützlich ist.
Milchsäure
Die durch Fermentation erzeugte Milchsäure kann in der Leber recycelt werden, braucht aber Zeit. Während Sie laufen, baut sich Milchsäure auf und erreicht sehr hohe Konzentrationen in der extrazellulären Flüssigkeit. Diese Ansammlung erzeugt das Brennen, das bei intensiven Muskelaktivitäten zu spüren ist. Dies stört den Abbau von Glukose und erschwert die Fortsetzung der Bemühungen. Selbst gut konditionierte Sportler können sich nur für eine begrenzte Zeit anstrengen, bevor sie langsamer werden oder sich ausruhen müssen.
Glykogen
Wenn Ihre Muskeln Glukose verbrennen, müssen sie mehr Glykogenspeicher verwenden, ein Polymer aus Glukosemolekülen, das von den Zellen zur Speicherung verwendet wird. Da der Milchfermentationsprozess ineffizient ist, verbrauchen die Zellen schnell Glukose und reduzieren ihre Vorräte. Zusammen mit der Anreicherung von Milchsäure zeigen diese Effekte, dass Ihr Körper nur sehr begrenzt in der Lage ist, intensive und schnelle Anstrengungen zu unternehmen, viel mehr als einige andere Tiere wie Vögel.