Tijdens zware inspanning, wanneer skeletspiercellen zuurstofarm zijn, zetten ze pyruvaat om in lactaat via een proces dat anaerobe glycolyse wordt genoemd. Dit is wat er tijdens dit proces in skeletcellen gebeurt:

1. Glycogeenafbraak: Wanneer zuurstof beperkt is, breken skeletspiercellen opgeslagen glycogeen af ​​om glucose te genereren. Deze glucose is vervolgens beschikbaar voor energieproductie.

2. Glycolyse: Glucose ondergaat een reeks enzymatische reacties die bekend staan ​​als glycolyse en die plaatsvinden in het cytoplasma van de spiercellen. Glycolyse breekt glucose af in twee moleculen pyruvaat.

3. Conversie van pyruvaat naar lactaat: Onder anaerobe omstandigheden, wanneer zuurstof schaars is, kan het tijdens de glycolyse geproduceerde pyruvaat de mitochondriën niet binnendringen voor verdere energieproductie via de citroenzuurcyclus (Krebs-cyclus). In plaats daarvan wordt het omgezet in lactaat.

- -

Pyruvaatdehydrogenase-remming:Wanneer er onvoldoende zuurstof is, nemen de verlaagde niveaus van nicotinamide-adenine-dinucleotide (NAD+) in het cytoplasma toe. Deze gereduceerde NAD+ werken als negatieve feedbackremmers van pyruvaatdehydrogenase, het enzym dat pyruvaat omzet in acetyl-CoA voor toegang tot de citroenzuurcyclus.

Hoge NADH-niveaus leiden tot een afname van de pyruvaatdehydrogenase-activiteit, waardoor pyruvaat wordt omgeleid naar de lactaatproductie.

4. Lactaataccumulatie: Omdat pyruvaat snel wordt omgezet in lactaat, begint het zich op te hopen in de skeletspiercellen. De ophoping van lactaat wordt in verband gebracht met spiervermoeidheid en het branderige gevoel dat kan worden gevoeld tijdens intensieve inspanning.

5. Lactaattransport: Zodra lactaat een bepaalde concentratie in de spiercellen bereikt, moet het naar de bloedbaan worden getransporteerd. Dit wordt mogelijk gemaakt door specifieke lactaattransporters die in de celmembranen aanwezig zijn.

6. Lactaatmetabolisme in andere weefsels: Het lactaat dat door skeletspiercellen wordt geproduceerd, kan naar andere weefsels worden getransporteerd, zoals de lever en het hart, waar het weer kan worden omgezet in pyruvaat en verder kan worden gemetaboliseerd voor energieproductie wanneer er weer zuurstof beschikbaar komt.

Samenvattend:tijdens zware inspanning, wanneer de skeletspiercellen zuurstofarm zijn, schakelen ze over op anaerobe glycolyse en zetten ze pyruvaat om in lactaat als een manier om door te gaan met het genereren van energie en het behouden van de cellulaire functie.