Tijdens anaerobe omstandigheden, wanneer het lichaam onvoldoende zuurstof heeft voor cellulaire ademhaling, produceren spiercellen voornamelijk melkzuur (lactaat) als bijproduct van anaerobe glycolyse. Dit proces zorgt ervoor dat de spieren ATP (adenosinetrifosfaat), de energievaluta van cellen, kunnen blijven genereren zonder de aanwezigheid van zuurstof.

Hier is een overzicht van wat er gebeurt tijdens anaërobe omstandigheden in spiercellen:

1. Glycolyse:Wanneer zuurstof schaars of afwezig is, vertrouwen spiercellen op glycolyse om glucose af te breken, de primaire energiebron voor cellen. Glycolyse vindt plaats in het cytoplasma van de cellen en vereist geen zuurstof.

2. Pyruvaatvorming:De afbraak van glucose door glycolyse resulteert in de vorming van pyruvaat, een molecuul met drie koolstofatomen.

3. Omzetting in lactaat:Onder anaërobe omstandigheden kan pyruvaat de mitochondriën niet binnendringen voor verdere verwerking via de citroenzuurcyclus (Krebs-cyclus) en oxidatieve fosforylering. In plaats daarvan wordt pyruvaat omgezet in lactaat om NAD+ (nicotinamide-adenine-dinucleotide) te regenereren, een cruciaal co-enzym dat nodig is om de glycolyse voort te zetten.

4. NAD+-regeneratie:De omzetting van pyruvaat in lactaat maakt de regeneratie van NAD+ uit NADH (nicotinamide-adenine-dinucleotide) mogelijk. Dit zorgt voor een continue aanvoer van NAD+ voor de glycolyse, waardoor de spiercellen ATP kunnen blijven produceren.

De productie van lactaat onder anaerobe omstandigheden is een tijdelijke aanpassing om de energieproductie in afwezigheid van zuurstof op peil te houden. De ophoping van lactaat in het spierweefsel kan echter leiden tot spiervermoeidheid en een branderig gevoel tijdens intensieve inspanning. Zodra er weer zuurstof beschikbaar komt, kan het lichaam lactaat verwijderen via processen zoals de Cori-cyclus, waarbij lactaat in de lever weer wordt omgezet in glucose.

Over het algemeen produceren spiercellen onder anaerobe omstandigheden melkzuur als gevolg van anaerobe glycolyse om ATP te genereren en de cellulaire functie te behouden bij afwezigheid van voldoende zuurstof.