Komórki mięśniowe, gdy osoba intensywnie ćwiczy, a mięsień zostaje pozbawiony tlenu, przekształcają pirogronian w mleczan. Co dzieje się w komórkach szkieletowych?
Podczas ciężkich ćwiczeń, gdy komórki mięśni szkieletowych są pozbawione tlenu, przekształcają pirogronian w mleczan w procesie zwanym glikolizą beztlenową. Oto, co dzieje się w komórkach szkieletowych podczas tego procesu:
1. Rozkład glikogenu: Gdy tlen jest ograniczony, komórki mięśni szkieletowych rozkładają zmagazynowany glikogen w celu wytworzenia glukozy. Glukoza ta jest następnie dostępna do produkcji energii.
2. Glikoliza: Glukoza podlega szeregowi reakcji enzymatycznych zwanych glikolizą, które zachodzą w cytoplazmie komórek mięśniowych. Glikoliza rozkłada glukozę na dwie cząsteczki pirogronianu.
3. Przemiana pirogronianu w mleczan: W warunkach beztlenowych, gdy brakuje tlenu, pirogronian wytwarzany podczas glikolizy nie może przedostać się do mitochondriów w celu dalszej produkcji energii poprzez cykl kwasu cytrynowego (cykl Krebsa). Zamiast tego przekształca się w mleczan.
- -
Hamowanie dehydrogenazy pirogronianowej:Gdy nie ma wystarczającej ilości tlenu, wzrasta obniżony poziom dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego (NAD+) w cytoplazmie. Te zredukowane NAD+ działają jako inhibitory ujemnego sprzężenia zwrotnego dehydrogenazy pirogronianowej, enzymu przekształcającego pirogronian w acetylo-CoA w celu wejścia do cyklu kwasu cytrynowego.
Wysokie poziomy NADH prowadzą do zmniejszenia aktywności dehydrogenazy pirogronianowej, powodując skierowanie pirogronianu do produkcji mleczanu.
4. Akumulacja mleczanu: Ponieważ pirogronian szybko przekształca się w mleczan, zaczyna gromadzić się w komórkach mięśni szkieletowych. Nagromadzenie mleczanu wiąże się ze zmęczeniem mięśni i uczuciem pieczenia, które można odczuwać podczas intensywnych ćwiczeń.
5. Transport mleczanu: Gdy mleczan osiągnie określone stężenie w komórkach mięśniowych, należy go przetransportować do krwioobiegu. Ułatwiają to specyficzne transportery mleczanu obecne w błonach komórkowych.
6. Metabolizm mleczanu w innych tkankach: Mleczan wytwarzany przez komórki mięśni szkieletowych może być transportowany do innych tkanek, takich jak wątroba i serce, gdzie może zostać ponownie przekształcony w pirogronian i dalej metabolizowany do produkcji energii, gdy tlen stanie się ponownie dostępny.
Podsumowując, podczas ciężkich ćwiczeń, gdy komórki mięśni szkieletowych są pozbawione tlenu, przechodzą na beztlenową glikolizę i przekształcają pirogronian w mleczan, aby kontynuować wytwarzanie energii i utrzymanie funkcji komórkowych.
