Что такое анаэробный метаболизм?

Анаэробный метаболизм относится к биологическим процессам, которые производят энергию для организма без использования кислорода. Он основан на химических реакциях в организме, при которых углеводы расщепляются для выделения химической энергии. Этот процесс происходит, прежде всего, когда организм нуждается в внезапном кратковременном приливе энергии или в периоды интенсивного напряжения.

Основным источником энергии для клеточных функций является молекула, называемая аденозинтрифосфатом (C ₁ 0H ₁₆ N ₅ O ₁₃ P ₃ ), или АТФ, которая выделяет энергию при ее расщеплении. В большинстве случаев организм вырабатывает большую часть своего АТФ из жиров и углеводов в результате химических реакций с участием кислорода, которые называются аэробным метаболизмом. Кислород переносится из дыхательной системы в клетки через кровоток, и когда физическая активность организма увеличивается, его дыхание и сердцебиение становятся более быстрыми, чтобы увеличить снабжение кислородом для этих реакций. Однако этот процесс требует времени, и поэтому он неадекватен, если организму необходимо в кратчайшие сроки потреблять больше энергии, например, для внезапного, быстрого движения. Кроме того, во время интенсивной активности аэробный метаболизм сам по себе может не обеспечивать достаточное количество энергии даже после увеличения поступления кислорода.

Это где анаэробный метаболизм важен. Когда организму необходимо быстро увеличить запас энергии, анаэробный метаболизм позволяет ему сделать это немедленно, вместо того, чтобы ждать достаточного количества кислорода для подпитки повышенного аэробного обмена. Он также может использоваться в сочетании с аэробным обменом, когда требуются высокие уровни энергии. Например, спортсмен, бегущий на короткой высокоскоростной спринте, использует анаэробный метаболизм для кратковременного увеличения энергии, в то время как кто-то, идущий на длительную неторопливую пробежку, при старте полагается на анаэробный метаболизм, но в конечном итоге переключается на прежде всего аэробный метаболизм, когда его тело успело приспособиться к повышенной активности. Если атлет занимается высокоинтенсивной активностью в течение длительного периода, обе формы метаболизма могут быть в значительной степени использованы.

Анаэробный метаболизм основан на метаболическом пути или ряде химических реакций в организме, называемых гликолизом. Гликолиз начинается с сахарной глюкозы (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) и, благодаря ряду химических реакций и промежуточных соединений, использует их для получения АТФ. Этот процесс значительно менее энергоэффективен, чем аэробный метаболизм глюкозы, и вырабатывает меньше молекул АТФ на молекулу глюкозы, поэтому организм будет в максимально возможной степени полагаться на аэробный метаболизм и использует анаэробный метаболизм, прежде всего, когда один только аэробный метаболизм неадекватный. Анаэробный гликолиз производит побочные продукты, которые при накоплении в достаточном количестве попадают в кровоток и вызывают усталость. Таким образом, длительные всплески анаэробного метаболизма не являются устойчивыми с течением времени.