Sistemul anaerob al lactatului

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Lactacidul anaerob sau sistemul sau mecanismul glicolitic anaerob este unul dintre cele trei sisteme de energie utilizate de mușchiul scheletic pentru producerea de adenozin trifosfat (ATP) , care este molecula de energie necesară pentru activitatea musculară. Lactacidul anaerob este sistemul energetic utilizat în activități care necesită rezistență și rezistență timp de aproximativ un minut (vârful este atins în medie între 40-45 s). Denumirea sa se datorează lipsei de cerere de oxigen (O 2 ) pentru oxidarea oricărui substrat energetic (anaerob) și producției de acid lactic (acid lactic ). Substraturile utilizate în acest sistem sunt depunerile de carbohidrați endogeni reprezentate de glicogenul depozitat în mușchiul scheletic și în ficat , care este hidrolizat în glucoză .

Alte sisteme energetice

Caracteristici

Fiziologie

Ca și sistemul anaerob alactacid , sistemul lactacid nu necesită prezența oxigenului (O 2 ) pentru producerea de energie. Când un efort durează peste aproximativ 10 secunde, rezervele de creatină fosfat (PC) sunt epuizate și acidul alactic anaerob nu mai este suficient pentru a produce energie și a reforma ATP, se declanșează acest al doilea mecanism.

Pentru a obține energia necesară, acest sistem nu folosește încă oxigen, ci afectează depozitele de glicogen prezente în celulele mușchilor ( miocitelor ) și ficatului ( hepatocitelor ). Glicogenoliza (hidroliza glicogenului în glucoză) permite mușchiului să efectueze o activitate intensă, dar numai pentru o perioadă limitată de timp. Deoarece procesul de reîncărcare a ATP are loc în absența oxigenului, împreună cu producerea de energie în interiorul mușchiului se formează acid piruvic ( piruvat ), care atunci când pare a fi în exces de oxidarea sa în apă (H 2 O ) și dioxid de carbon (CO 2 ), se transformă în acid lactic ( lactat ) printr-o serie de 10 procese biochimice în absența parțială a oxigenului catalizat de enzime . Acest proces, inițiat în citosolul miocitelor, se numește glicoliză anaerobă și este capabil să furnizeze 2 moli de ATP per mol de glucoză [1] :

Glicogen muscular = 2 lactat + 3 ATP
ADP + P + glucoză = ATP + lactat

Când efortul este continuat, acidul lactic se acumulează în celulele musculare (miocite) și în sânge. Lucrarea lactacidă anaerobă se caracterizează prin acumularea de acid lactic, datorită unei situații inegale între piruvatul produs și capacitatea oxidativă a mușchilor pentru eliminarea acestuia: creșterea treptată a concentrației de acid lactic se datorează faptului că producția sa rata este mai mare decât capacitatea sa de eliminare [2] . De fapt, doar în prezența oxigenului mitocondriunea interiorizează piruvatul, oxidându-l în continuare pentru a obține dioxid de carbon și apă. Lipsa abilității de a completa oxidarea piruvatului determină în consecință acumularea de acid lactic în mușchi și încetinește viteza de divizare a glicogenului prin interferența cu mecanismul implicat în contracția musculară; acest lucru poate deveni dureros și fenomenul de oboseală preia. Aciditatea musculară cauzată de acidul lactic, pentru valori de pH 6,5 (pH normal este de 6,9), de fapt previne contracția, inhibă eliberarea ionilor de calciu (Ca ++) esențiali pentru contracția musculară și face ineficientă acțiunea mușchiului 1. -fosfofructokinază (PFK) , enzimă glicolitică.

În cazul eforturilor prelungite cu sistemul lactacid prin glicoliză anaerobă, durata medie a activității este de 30-40 s în modul maxim (inclusiv activitatea alactacidă inițială) [1] , iar subiectul va fi apoi obligat să aleagă dacă reduce semnificativ intensitatea pentru a continua efortul prin preluarea treptată a mecanismului aerob sau întreruperea activității musculare. De fapt, lactatul trebuie metabolizat și eliminat fie prin reducerea intensității efortului, fie prin întreruperea acestuia. Se descompune în doi ioni, ionul lactat (La-) și ionul hidrogen (H +). Eficiența acestui proces depinde de cantitatea de acid lactic pe care mușchiul o poate tolera și care poate fi crescută odată cu antrenamentul. Cantități mici de acid lactic pot fi oxidate în scopuri energetice, în special în sistemul aerob (glicoliză aerobă), dar cantități mari, cum ar fi în acest caz, nu pot fi eliminate în mod eficient.

Acidul lactic poate fi eliminat în diferite moduri:

  • excretat prin urină și transpirație;
  • reconvertit în glicogen: fiind un produs defalcat al carbohidraților, acesta poate fi transformat în glicogen și glucoză în ficat, rinichi și glicogen pur în mușchi prin ciclul Cori ;
  • transformat în proteine: numai o mică parte poate fi convertită după efort (în alanină, în neuroni, un mecanism prin care se elimină amoniacul);
  • oxidat în dioxid de carbon (CO 2 ) și apă (H 2 O): în prezența oxigenului, ionul hidrogen (H +) este îndepărtat din molecula de lactat care se transformă în piruvat, care intră în ciclul Krebs în interiorul mitocondriilor și se transformă în cele din urmă în apă (H 2 O).

Sistemul lactacid anaerob favorizează formarea a trei molecule ATP pentru fiecare moleculă de glucoză și este în orice caz un sistem mai puțin economic decât cel aerob , care produce 37 de molecule de ATP pentru fiecare moleculă de glucoză utilizată. În orice caz, acest proces este capabil să elibereze de aproximativ patru ori mai multă putere decât aerobul, util pentru eforturi scurte și intense, permițând o regenerare mai rapidă a ATP [3] . În ceea ce privește alactacidul anaerob, acest mecanism este potrivit și pentru fibrele albe sau rapide (IIb) , care au o distribuție mai mare a enzimei lactat dehidrogenază (LDH) , care favorizează conversia piruvatului în lactat.

Antrenamentul în lactacid anaerob optimizează acțiunea enzimelor glicolitice și crește pragul de toleranță al acidului lactic și rezistența musculară. Această sursă de energie pe termen scurt are o importanță primară în activitățile competitive care implică o sarcină de intensitate maximă de aproximativ 2 sau 3 minute maximum; lactacidul este mai activ în activitățile sportive de anduranță lactacidă, cum ar fi jocurile de echipă cu o anumită intensitate a căror durată depășește 30/40 secunde sau culturismul [4] .

Pragul anaerob

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Pragul anaerob .

Legat de acest sistem energetic este indicele pragului anaerob, care poate fi definit ca intensitatea limitativă, într-un anumit interval mai mult sau mai puțin definit, dincolo de care are loc o acumulare progresivă de lactat în sânge, nu strict din cauza lipsei de oxigen. Pragul anaerob este punctul în care, în timpul exercițiului de durată, corpul nostru începe să acumuleze acid lactic într-o formă critică în mușchi. Acest lucru se datorează faptului că oxigenul nu mai este suficient pentru a arde combustibilul necesar (în special glucidele) pentru a susține efortul, prin urmare are loc o tranziție de la sistemul aerob de glucoză la sistemul lactacid anaerob. Cu toate acestea, aceasta implică acumularea crescută de acid lactic în mușchi până când aceștia devin incapabili să continue să lucreze [2] . Pragul anaerob (care marchează trecerea de la sistemul aerob la sistemul anaerob lactacid) este atins la intensități mari. În acest sens, putem vorbi de o frecvență cardiacă situată aproximativ între 85% și 90% din ritmul cardiac maxim (HR max sau HR max), sau la aproximativ 75 și 85% din VO 2 max , chiar dacă identificarea acest prag variază de la individ la individ și este stabilit cu cea mai mare precizie prin intermediul anumitor teste invazive.

Notă

  1. ^ a j Livio Luzi. Biologia celulară în exercițiul fizic . Springer, 2009. p. 91. ISBN 8847015340 .
  2. ^ a b Andrea Lenzi, Gaetano Lombardi, Enio Martino. Endocrinologie și activități motorii Elsevier srl, 2008. p. 259. ISBN 8821429997 .
  3. ^ Elvia Battaglia, Alessio Baghin. Înec: salvare tehnică și de sănătate . Springer, 2009. p. 111. ISBN 884701381X
  4. ^ Giuseppe Cilia. Educatie fizica. Baza științifică a controlului și dezvoltării mișcărilor . PICCIN, 1996. p. 156. ISBN 8829913227

Bibliografie

  • Farish Donald J. Biologie umană . Zanichelli, 1999. ISBN 8820328097 .
  • Profesor de buzunar. Biologia umană . Hoepli, 2001. ISBN 9788820328092 .
  • Mansi M., Venturi B., Ughi E., All biology . De Agostini, 2005. ISBN 8841819650 .
  • Sadava, Heller, Orians, Purves, Hillis. Biologie: celula . Zanichelli, 2009. ISBN 8808102033 .

Elemente conexe

linkuri externe