Che cos'è un sistema anaerobico?
La maggior parte degli organismi, compresi gli esseri umani, richiede ossigeno per funzionare normalmente e sopravvivere. Ci sono alcuni organismi che non richiedono ossigeno e che in realtà lo trovano tossico. Esiste anche un gruppo di organismi che possono funzionare sia in presenza che in assenza di ossigeno. Un sistema che richiede ossigeno è chiamato un sistema aerobico e uno che non richiede ossigeno è chiamato un sistema anaerobico.
La maggior parte delle attività delle cellule del corpo umano ha bisogno dell'ossigeno per poter svolgere le sue funzioni quotidiane. Ci sono alcuni tessuti che sono in grado di funzionare brevemente senza ossigeno. Un esempio sono le cellule muscolari. I muscoli possono funzionare per un periodo di tempo limitato usando un sistema anaerobico prima che sia richiesto ossigeno. Anche per un breve periodo di lavoro anaerobico, ci sono ripercussioni abbastanza serie che devono essere corrette.
Per lunghi periodi di attività continua, come la corsa a distanza, i muscoli useranno un sistema aerobico e bruceranno ossigeno per fornire l'energia necessaria per mantenere l'attività. Per brevi scoppi di attività vigorosa, come lo sprint, i muscoli possono scomporre le molecole di glucosio in assenza di ossigeno. Un sistema anaerobico viene spesso utilizzato per un breve periodo di tempo in cui il sangue non è in grado di trasportare ossigeno abbastanza rapidamente alle cellule muscolari in attività. Sfortunatamente, questo sistema non può essere utilizzato indefinitamente per una serie di motivi.
L'energia viene immagazzinata nelle cellule in una sostanza chimica chiamata adenosina trifosfato o ATP. Di solito, un ATP sufficiente viene immagazzinato all'interno delle cellule muscolari per consentire circa 20-30 secondi di attività prima che ne vengano prodotti altri. L'ATP viene prodotto durante la respirazione dalla rottura delle molecole di glucosio all'interno delle cellule. A seconda della disponibilità di ossigeno, la respirazione aerobica o anaerobica produrrà l'ATP. Il sistema aerobico è molto più efficiente e produce molto più ATP, ma il sistema anaerobico è quello che viene utilizzato per i primi minuti di esercizio.
Un altro prodotto della respirazione è l'anidride carbonica. Quando la quantità di anidride carbonica aumenta nel flusso sanguigno, stimola il cuore a pompare più velocemente. Questo a sua volta provoca il trasporto di più sangue ossigenato in tutto il corpo, incluso nelle cellule muscolari che lo richiedono per continuare la respirazione e produrre ulteriore ATP. Se i livelli di ossigeno scendono nelle cellule, il sistema anaerobico per la respirazione ricomincerà.
L'acido lattico è un prodotto tossico della respirazione anaerobica nell'uomo. Se il sistema anaerobico continua per un certo periodo di tempo, inizierà ad accumularsi nei tessuti. L'accumulo di acido lattico provoca l'affaticamento dei muscoli e può causare effetti collaterali dolorosi come un crampo muscolare. Questo debito di ossigeno deve essere rimborsato il prima possibile, una volta che l'attività si è fermata. La respirazione rapida e profonda aiuta ad assorbire il più possibile ossigeno nel corpo, che viene utilizzato dalle cellule per scomporre l'acido lattico in anidride carbonica e acqua.