Todas las células del cuerpo humano emplean reacciones bioquímicas conocidas como respiración celular para producir la energía que necesitan para funcionar y mantenerse con vida. El azúcar glucosa sirve como combustible primario para la respiración celular humana. Las células pueden descomponer la glucosa para generar energía utilizando la respiración aeróbica dependiente de oxígeno o la respiración anaeróbica, que no requiere oxígeno. Si bien la respiración aeróbica genera energía de manera más eficiente, las células musculares humanas pueden utilizar la respiración anaeróbica cuando carecen de suficiente oxígeno o requieren un rápido estallido de energía.
Rol en el ejercicio
La respiración anaeróbica en humanos ocurre principalmente en las células musculares durante el ejercicio de alta intensidad. Esto puede ocurrir si está superando sus límites durante una actividad aeróbica, como girar o hacer ejercicio cardiovascular, y el suministro de oxígeno a sus músculos es insuficiente para mantener la respiración solo aeróbica. La respiración anaeróbica también ocurre con actividades que requieren explosiones cortas e intensas de fuerza muscular, como correr o levantar fuerza.
Todos los músculos contienen dos tipos de fibras musculares llamadas fibras de contracción rápida y de contracción lenta. Las proporciones varían en diferentes músculos. Las fibras de contracción lenta están orientadas hacia una actividad sostenida y normalmente dependen principalmente de la respiración aeróbica, aunque pueden emplear respiración anaeróbica si es necesario. Las fibras musculares de contracción rápida están funcionalmente orientadas hacia la respiración anaeróbica porque genera energía mucho más rápido, hasta 100 veces más rápido que la respiración aeróbica. Sin embargo, dado que la respiración anaeróbica es menos eficiente que la respiración aeróbica, las fibras musculares de contracción rápida se fatigan relativamente rápido.
Glucólisis
La glucólisis es el primer proceso bioquímico en la respiración aeróbica y anaeróbica. Este proceso de varios pasos emplea varias enzimas para descomponer la glucosa. Cada molécula de glucosa descompuesta finalmente produce 2 moléculas de piruvato y 2 moléculas de trifosfato de adenosina (ATP). El ATP almacena la energía necesaria para alimentar las funciones celulares. Con la respiración aeróbica, el piruvato generado por la glucólisis pasa por una serie adicional de reacciones bioquímicas para generar más ATP. Esto no ocurre con la respiración anaeróbica.
Fermentación de ácido láctico
Con la respiración anaeróbica en humanos, las moléculas de piruvato generadas durante la glucólisis se convierten en lactato. Este proceso, llamado fermentación de ácido láctico, no genera más energía. Sin embargo, repone algunos de los cofactores necesarios para mantener el proceso de glucólisis durante la respiración anaeróbica.
El lactato producido durante la fermentación ya no es de utilidad para las células en términos de generación de energía. Por lo tanto, se transporta fuera de las células y se transporta en la sangre al hígado. Allí se convierte nuevamente en piruvato, que luego se puede usar para producir más glucosa para uso futuro y generar más energía. Esta forma bioquímica de reciclaje se llama ciclo de Cori.
Anteriormente, se pensaba que la acumulación de ácido láctico era la causa principal de la fatiga muscular durante el ejercicio y el dolor tardío posterior. Sin embargo, datos más recientes refutan la noción de que el ácido láctico es responsable del dolor muscular retrasado. Su posible papel en la fatiga muscular sigue siendo un área de investigación activa.
Revisado y revisado por: Tina M. St. John, MD
