ระบบแอนนาโรบิคคืออะไร?

สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่รวมถึงมนุษย์ต้องการออกซิเจนในการทำงานปกติและอยู่รอด มีสิ่งมีชีวิตบางอย่างที่ไม่ต้องการออกซิเจนและพบว่ามันเป็นพิษ นอกจากนี้ยังมีกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่สามารถทำงานได้ทั้งในที่ที่ไม่มีออกซิเจน ระบบที่ต้องใช้ออกซิเจนเรียกว่าระบบแอโรบิกและระบบที่ไม่ต้องการออกซิเจนเรียกว่าระบบแอนแอโรบิก

กิจกรรมส่วนใหญ่ของเซลล์ของร่างกายมนุษย์ต้องการออกซิเจนเพื่อให้สามารถทำงานประจำวันได้ มีเนื้อเยื่อบางอย่างที่สามารถทำงานได้โดยไม่ต้องใช้ออกซิเจนชั่วครู่ ตัวอย่างหนึ่งคือเซลล์กล้ามเนื้อ กล้ามเนื้อสามารถทำงานได้ในระยะเวลาที่ จำกัด โดยใช้ระบบแอนแอโรบิกก่อนที่จะต้องใช้ออกซิเจน แม้ในช่วงเวลาสั้น ๆ ของการทำงานแบบไม่ใช้ออกซิเจนมีผลสะท้อนค่อนข้างร้ายแรงที่ต้องได้รับการแก้ไข

สำหรับกิจกรรมที่ต่อเนื่องเป็นระยะเวลานานเช่นการวิ่งทางไกลกล้ามเนื้อจะใช้ระบบแอโรบิกและเผาผลาญออกซิเจนเพื่อให้พลังงานที่จำเป็นในการรักษากิจกรรม สำหรับกิจกรรมระยะสั้นเช่นการวิ่งกล้ามเนื้อสามารถสลายโมเลกุลของกลูโคสในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน ระบบแอนแอโรบิคมักจะใช้เป็นระยะเวลาสั้น ๆ เมื่อเลือดไม่สามารถลำเลียงออกซิเจนไปยังเซลล์กล้ามเนื้อทำงานได้อย่างรวดเร็ว น่าเสียดายที่ระบบนี้ไม่สามารถใช้งานได้ไม่ จำกัด ด้วยเหตุผลหลายประการ

พลังงานถูกเก็บไว้ในเซลล์ในสารเคมีที่เรียกว่า adenosine triphosphate หรือ ATP โดยปกติแล้ว ATP ที่เพียงพอจะถูกเก็บไว้ภายในเซลล์กล้ามเนื้อเพื่อให้สามารถทำกิจกรรมได้ประมาณ 20 - 30 วินาทีก่อนที่จะมีการสร้างมากขึ้น ATP ผลิตขึ้นในระหว่างการหายใจโดยการสลายโมเลกุลของกลูโคสภายในเซลล์ ขึ้นอยู่กับว่ามีออกซิเจนหรือไม่การใช้ออกซิเจนหรือการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะสร้าง ATP ระบบแอโรบิกมีประสิทธิภาพมากขึ้นและผลิต ATP ได้มากขึ้น แต่ระบบแอนแอโรบิกเป็นสิ่งที่ใช้ในการออกกำลังกายในนาทีแรก

ผลิตภัณฑ์อื่นของการหายใจคือคาร์บอนไดออกไซด์ เมื่อปริมาณของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นในกระแสเลือดมันจะกระตุ้นหัวใจให้สูบฉีดเร็วขึ้น สิ่งนี้จะส่งผลให้มีออกซิเจนในเลือดมากขึ้นทั่วร่างกายรวมถึงเซลล์กล้ามเนื้อที่ต้องการการหายใจต่อเนื่องและผลิต ATP เพิ่มเติม หากระดับออกซิเจนลดลงในเซลล์ระบบ anaerobic สำหรับการหายใจจะเริ่มขึ้นอีกครั้ง

กรดแลคติคเป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นพิษของการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนในมนุษย์ หากระบบแอนแอโรบิคยังคงดำเนินต่อไปเป็นระยะเวลานานมันจะเริ่มสะสมในเนื้อเยื่อ การสะสมของกรดแลคติกทำให้กล้ามเนื้อเหนื่อยล้าและอาจทำให้เกิดผลข้างเคียงที่เจ็บปวดเช่นตะคริวของกล้ามเนื้อ หนี้ออกซิเจนนี้จะต้องชำระคืนโดยเร็วที่สุดเมื่อกิจกรรมหยุด การหายใจอย่างรวดเร็วและลึกช่วยให้ได้รับออกซิเจนเข้าสู่ร่างกายมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ซึ่งเซลล์ใช้ในการสลายกรดแลคติคให้เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ