Анаеробний шлях отримання глюкози. Киснева заборгованість

Одним з важливих прикладів використання анаеробного шляху отримання енергії є стан гострої гіпоксії. Коли дихання припиняється і вміст кисню в легенях стає дуже низьким, джерелом кисню може бути його форма, пов`язана з гемоглобіном крові. Цього кисню виявляється досить для підтримки метаболічних процесів протягом приблизно 2 хв. Для підтримки життя після цього часу потрібно додаткове джерело енергії. Таким джерелом протягом близько 1 хв може бути гліколіз.
глікоген, запасений в клітинах, розпадається до піровиноградної кислоти, потім вона стає молочною кислотою, яка дифундує з клітин.

отримання енергії шляхом анаеробних процесів під час надзвичайно високої активності стає можливим завдяки гликолизу. Скелетні м`язи можуть продемонструвати надзвичайно високий рівень працездатності протягом декількох секунд, але довше підтримувати такий рівень активності вони не в змозі. Велика кількість енергії, необхідної для такої вибухової активності, неможливо отримати шляхом кисневого розщеплення, тому що цей процес відбувається надто повільно.

У таких випадках джерелом енергії стають процеси, які не потребують забезпечення киснем: (1) АТФ, вже присутня в м`язових клітинах-(2) фосфокреатін- (3) енергія, що вивільняється при анаеробному розщепленні глюкози до молочної кислоти.

максимальне кількість АТФ, присутнє в м`язах, становить всього 5 ммоль / л внутрішньоклітинної рідини, і така кількість може підтримувати максимальне м`язове скорочення протягом приблизно 1 сек. Кількість фосфокреатіна в клітинах в 3-8 разів перевищує цю кількість, але навіть при використанні всього фосфокреатіна максимальне м`язове скорочення може тривати не більше 5-10 сек.

Відео: Анаеробні процеси. АТФ і Креатинфосфат

вивільнення енергії шляхом гліколізу здійснюється набагато швидше, ніж в результаті окислювальних процесів. Отже, більшу частину надлишкової енергії, яка потрібна при надзвичайному рівні м`язової активності, що триває більше 5-10 сек, але не більше 1-2 хв, організм отримує завдяки процесам гліколізу. В результаті кількість глікогену, що міститься в м`язах, під час інтенсивних м`язових навантажень зменшується паралельно наростанню концентрації молочної кислоти в крові.

Після припинення м`язової роботи використовуються метаболічні окислювальні механізми, перетворюють 4/5 утворилася молочної кислоти в глюкозу. Частина, що залишилася стає піровиноградної кислотою і окислюється в м`язах в циклі лимонної кислоти. Перетворення молочної кислоти в глюкозу здійснюється в основному в печінці, потім глюкоза транспортується кров`ю до м`язів, де знову запасається у вигляді глікогену.

киснева заборгованість проявляється різким збільшенням витрат кисню по завершенні важкої м`язової роботи. Після важкої м`язової роботи щонайменше протягом декількох хвилин спостерігається задишка, що дозволяє збільшити споживання кисню. Час, протягом якого споживання кисню залишається підвищеним, іноді становить близько години. Додаткова кількість кисню використовується для:
(1) зворотного перетворення накопиченої за час роботи молочної кислоти в глюкозу;
(2) зворотного перетворення накопичився АМФ і АДФ в АТФ;
(3) зворотного перетворення креатину і фосфату в фосфокреатин;
(4) відновлення нормальної концентрації кисню, пов`язаного з гемоглобіном і миоглобином;
(5) збільшення концентрації кисню в легенях до нормального рівня.
Таке різке збільшення споживання кисню після важкої м`язової роботи називають ліквідацією кисневої заборгованості.