Semua sel-sel badan manusia menggunakan reaksi biokimia yang dikenali sebagai pernafasan sel untuk menghasilkan tenaga yang mereka perlukan untuk berfungsi dan terus hidup. Glukosa gula berfungsi sebagai bahan api utama untuk pernafasan selular manusia. Sel-sel boleh memecahkan glukosa untuk menjana tenaga menggunakan respirasi aerobik yang bergantung kepada oksigen atau pernafasan anaerobik, yang tidak memerlukan oksigen. Walaupun pernafasan aerobik menjana tenaga dengan lebih cekap, sel-sel otot manusia boleh menggunakan respirasi anaerobik apabila mereka kekurangan oksigen yang mencukupi atau memerlukan tenaga cepat.
Peranan dalam Latihan
Pernafasan anaerobik pada manusia berlaku terutamanya dalam sel-sel otot semasa latihan intensiti tinggi. Ini mungkin berlaku jika anda menolak had anda semasa aktiviti aerobik, seperti berputar atau senaman kardio, dan bekalan oksigen ke otot anda tidak mencukupi untuk mengekalkan respirasi aerobik sahaja. Pernafasan anaerobik juga berlaku dengan aktiviti-aktiviti yang memerlukan daya tarikan otot yang pendek, kuat, seperti sprinting atau pengangkat kuasa.
Semua otot mengandungi dua jenis gentian otot yang disebut serat cepat dan gentian berkerut. Perkadaran berbeza dalam otot yang berlainan. Gentian berkurang perlahan didorong ke arah aktiviti yang berkekalan dan biasanya bergantung terutamanya pada pernafasan aerobik, walaupun mereka boleh menggunakan respirasi anaerobik jika perlu. Serat otot-otot berputar cepat berfungsi ke arah pernafasan anaerobik kerana ia menjana tenaga lebih cepat - sehingga 100 kali lebih pantas - daripada pernafasan aerobik. Walau bagaimanapun, semenjak pernafasan anaerobik kurang berkesan daripada pernafasan aerobik, keletihan serabut otot berkarat cepat dengan cepat.
Glikolisis
Glikolisis adalah proses biokimia pertama dalam kedua-dua respirasi aerobik dan anaerobik. Proses multistep ini menggunakan beberapa enzim untuk pecahan glukosa. Setiap molekul glukosa dipecah akhirnya menghasilkan 2 molekul pyruvate dan 2 molekul adenosine triphosphate (ATP). ATP menyimpan tenaga yang diperlukan untuk memfungsi fungsi selular. Dengan pernafasan aerobik, piruvat yang dihasilkan daripada glikolisis menerusi siri tambahan tindak balas biokimia untuk menghasilkan lebih banyak ATP. Ini tidak berlaku dengan respirasi anaerobik.
Fermentasi Asid Laktik
Dengan pernafasan anaerobik pada manusia, molekul pyruvate yang dihasilkan semasa glikolisis ditukar menjadi laktat. Proses ini, yang dipanggil penapaian asid laktik, tidak menghasilkan lebih banyak tenaga. Walau bagaimanapun, ia menambah beberapa cofactors yang diperlukan untuk mengekalkan proses glikolisis semasa respirasi anaerob.
Laktat yang dihasilkan semasa penapaian tidak lagi digunakan untuk sel-sel dari segi penjanaan tenaga. Oleh itu, ia diangkut keluar dari sel-sel dan dibawa ke dalam darah ke hati. Di sana ia ditukar kembali ke piruvat, yang kemudiannya dapat digunakan untuk menghasilkan lebih banyak glukosa untuk kegunaan masa depan untuk menghasilkan lebih banyak tenaga. Bentuk kitar semula biokimia ini dipanggil kitaran Cori.
Pembentukan asid laktik sebelum ini dianggap sebagai penyebab utama keletihan otot semasa senaman dan kelewatan sesak selepasnya. Walau bagaimanapun, lebih banyak data terkini membantah tanggapan bahawa asid laktik bertanggungjawab untuk kesakitan otot yang tertunda. Peranan yang mungkin dalam keletihan otot kekal sebagai kawasan penyelidikan aktif.
Dianjurkan dan disemak semula oleh: Tina M. St. John, MD
