Totes les cèl·lules del cos humà utilitzen reaccions bioquímiques conegudes com respiració cel·lular per produir l’energia que necessiten per funcionar i mantenir-se en vida. La glucosa de sucre serveix de combustible principal per a la respiració cel·lular humana. Les cèl·lules poden descomposar glucosa per generar energia mitjançant respiració aeròbica depenent de l’oxigen o respiració anaeròbica, que no requereix oxigen. Mentre que la respiració aeròbica genera energia de manera més eficient, les cèl·lules musculars humanes poden utilitzar la respiració anaeròbica quan no tenen suficient oxigen o requereixen un ràpid esclat d’energia.
Paper en l'exercici
La respiració anaeròbica en humans es produeix principalment en cèl·lules musculars durant l’exercici d’alta intensitat. Això pot produir-se si s’està pressionant els límits durant una activitat aeròbica, com girar o fer un entrenament cardio, i el subministrament d’oxigen als músculs és insuficient per mantenir la respiració només aeròbica. La respiració anaeròbica també es produeix amb activitats que requereixen ràfegues curtes i intenses de poder muscular, com l’esprint o l’aixecament d’energia.
Tots els músculs contenen dos tipus de fibres musculars anomenades fibres de contracció ràpida i de contracció lenta. Les proporcions varien en diferents músculs. Les fibres de contracció lenta estan orientades a una activitat sostinguda i normalment es basen principalment en la respiració aeròbica, encara que poden utilitzar respiració anaeròbia si cal. Les fibres musculars de contracció ràpida s’orienten funcionalment cap a la respiració anaeròbica perquè genera energia molt més ràpida –fins a 100 vegades més ràpida– que la respiració aeròbica. Tanmateix, atès que la respiració anaeròbica és menys eficient que la respiració aeròbica, les fibres musculars de contracció ràpida es cansen relativament ràpidament.
Glicòlisi
La glicòlisi és el primer procés bioquímic tant en la respiració aeròbica com en la anaeròbica. Aquest procés multiestre utilitza diversos enzims per descomposar la glucosa. Cada molècula de glucosa desglossada produeix finalment dues molècules de piruvat i 2 molècules d’adenosina trifosfat (ATP). L’ATP emmagatzema l’energia necessària per alimentar les funcions cel·lulars. Amb la respiració aeròbica, el piruvat generat a partir de la glicòlisi passa per una sèrie addicional de reaccions bioquímiques per generar més ATP. Això no es produeix amb la respiració anaeròbica.
Fermentació de l’àcid làctic
Amb la respiració anaeròbica en humans, les molècules de piruvat generades durant la glicòlisi es converteixen en lactat. Aquest procés, anomenat fermentació d’àcid làctic, no genera més energia. Tot i això, torna a omplir alguns dels cofactors necessaris per mantenir el procés de glicòlisi durant la respiració anaeròbica.
El lactat produït durant la fermentació no serveix per a les cèl·lules en termes de generació d'energia. Per tant, es transporta fora de les cèl·lules i es transporta a la sang al fetge. Allà es converteix de nou en piruvat, que es pot utilitzar per produir més glucosa per a ús futur per generar més energia. Aquesta forma bioquímica de reciclatge s’anomena cicle Cori.
Anteriorment, es creia que la acumulació d’àcid làctic era la causa principal de fatiga muscular durant l’exercici i un retard del dolor després. Tot i això, dades més recents refuten la idea que l’àcid làctic és el responsable del malestar muscular retardat. El seu possible paper en la fatiga muscular continua sent un àmbit d’investigació activa.
Revisat i revisat per: Tina M. St. John, MD
