İnsan vücudunun tüm hücreleri, işlev görmesi ve hayatta kalması için ihtiyaç duydukları enerjiyi üretmek için hücresel solunum olarak bilinen biyokimyasal reaksiyonları kullanır. Şeker glikozu, insan hücresel solunum için birincil yakıt görevi görür. Hücreler, oksijene bağımlı aerobik solunum veya oksijene ihtiyaç duymayan anaerobik solunum kullanarak enerji üretmek için glikozu parçalayabilir. Aerobik solunum daha verimli enerji üretirken, insan kas hücreleri yeterli oksijene sahip olmadıklarında veya hızlı bir enerji patlaması gerektirdiklerinde anaerobik solunumdan yararlanabilirler.
Egzersizdeki Rolü
İnsanlarda anaerobik solunum, yüksek yoğunluklu egzersiz sırasında öncelikle kas hücrelerinde ortaya çıkar. Bu, eğirme veya kardiyo egzersizi gibi aerobik aktivite sırasında sınırlarınızı zorluyorsanız ve kaslarınıza oksijen temini sadece aerobik solunumu korumak için yetersizse oluşabilir. Anaerobik solunum, sprint veya güç kaldırma gibi kısa, yoğun kas gücü patlamaları gerektiren aktivitelerde de görülür.
Tüm kaslar, hızlı ve yavaş seğirme lifleri adı verilen iki tip kas lifi içerir. Oranlar farklı kaslarda değişir. Yavaş seğirme lifleri, sürekli aktiviteye yöneliktir ve normalde öncelikle aerobik solunuma dayanır, ancak gerekirse anaerobik solunum kullanabilirler. Hızlı kasılma kas lifleri fonksiyonel olarak anaerobik solunuma yöneliktir, çünkü aerobik solunuma göre çok daha hızlı - 100 kat daha hızlı enerji üretir. Bununla birlikte, anaerobik solunum aerobik solunumdan daha az verimli olduğundan, hızlı seğirme kas lifleri nispeten hızlı bir şekilde yorulur.
Glikoliz
Glikoliz, hem aerobik hem de anaerobik solunumda ilk biyokimyasal süreçtir. Bu çok aşamalı süreç, glikozu parçalamak için birkaç enzim kullanır. Her bir glikoz molekülü nihayetinde 2 molekül piruvat ve 2 molekül adenozin trifosfat (ATP) verir. ATP hücresel işlevlere güç vermek için gereken enerjiyi depolar. Aerobik solunum ile, glikolizden üretilen piruvat daha fazla ATP üretmek için bir dizi biyokimyasal reaksiyondan geçer. Bu anaerobik solunum ile gerçekleşmez.
Laktik Asit Fermantasyonu
İnsanlarda anaerobik solunum ile, glikoliz sırasında üretilen piruvat molekülleri laktata dönüştürülür. Laktik asit fermantasyonu adı verilen bu işlem daha fazla enerji üretmez. Bununla birlikte, anaerobik solunum sırasında glikoliz sürecini devam ettirmek için gereken bazı kofaktörleri yeniler.
Fermantasyon sırasında üretilen laktat, enerji üretimi açısından hücrelerde daha fazla kullanılmaz. Bu nedenle, hücrelerden taşınır ve kanda karaciğere taşınır. Orada, daha sonra daha fazla enerji üretmek için daha fazla glikoz üretmek için kullanılabilecek olan piruvata dönüştürülür. Bu biyokimyasal geri dönüşüm biçimine Cori döngüsü denir.
Laktik asit birikiminin daha önce egzersiz sırasında kas yorgunluğunun birincil nedeni olduğu ve daha sonra ağrının geciktiği düşünülüyordu. Bununla birlikte, daha yeni veriler, gecikmiş kas ağrısından laktik asidin sorumlu olduğu fikrini çürütmektedir. Kas yorgunluğunda olası rolü aktif bir araştırma alanı olmaya devam etmektedir.
İnceleyen ve gözden geçiren: Tina M. St. John, MD
