Toutes les cellules du corps humain utilisent des réactions biochimiques appelées respiration cellulaire pour produire l'énergie dont elles ont besoin pour fonctionner et rester en vie. Le glucose de sucre sert de carburant primaire pour la respiration cellulaire humaine. Les cellules peuvent décomposer le glucose pour générer de l'énergie en utilisant la respiration aérobie dépendante de l'oxygène ou la respiration anaérobie, qui ne nécessite pas d'oxygène. Alors que la respiration aérobie génère de l'énergie plus efficacement, les cellules musculaires humaines peuvent utiliser la respiration anaérobie lorsqu'elles manquent d'oxygène en quantité suffisante ou nécessitent un regain d'énergie rapide.
Rôle dans l'exercice
La respiration anaérobie chez l'homme se produit principalement dans les cellules musculaires au cours d'un exercice de haute intensité. Cela peut se produire si vous repoussez vos limites pendant une activité aérobie, comme la rotation ou un entraînement cardio, et que l'apport d'oxygène à vos muscles est insuffisant pour maintenir une respiration aérobie uniquement. La respiration anaérobie se produit également avec des activités qui nécessitent des explosions brèves et intenses de puissance musculaire, comme le sprint ou la musculation.
Tous les muscles contiennent deux types de fibres musculaires appelées fibres à contraction rapide et fibres à contraction lente. Les proportions varient selon les différents muscles. Les fibres à contraction lente sont orientées vers une activité soutenue et dépendent normalement principalement de la respiration aérobie, bien qu'elles puissent utiliser la respiration anaérobie si nécessaire. Les fibres musculaires à contraction rapide sont fonctionnellement orientées vers la respiration anaérobie car elles génèrent de l'énergie beaucoup plus rapidement - jusqu'à 100 fois plus vite - que la respiration aérobie. Cependant, comme la respiration anaérobie est moins efficace que la respiration aérobie, les fibres musculaires à contraction rapide se fatiguent relativement rapidement.
Glycolyse
La glycolyse est le premier processus biochimique de la respiration aérobie et anaérobie. Ce processus en plusieurs étapes utilise plusieurs enzymes pour décomposer le glucose. Chaque molécule de glucose décomposée donne finalement 2 molécules de pyruvate et 2 molécules d'adénosine triphosphate (ATP). L'ATP stocke l'énergie nécessaire pour alimenter les fonctions cellulaires. Avec la respiration aérobie, le pyruvate généré par la glycolyse passe par une série supplémentaire de réactions biochimiques pour générer plus d'ATP. Cela ne se produit pas avec la respiration anaérobie.
Fermentation de l'acide lactique
Avec la respiration anaérobie chez l'homme, les molécules de pyruvate générées lors de la glycolyse sont converties en lactate. Ce processus, appelé fermentation de l'acide lactique, ne génère pas plus d'énergie. Cependant, il reconstitue certains des cofacteurs nécessaires pour maintenir le processus de glycolyse pendant la respiration anaérobie.
Le lactate produit pendant la fermentation n'est plus utile aux cellules en termes de génération d'énergie. Par conséquent, il est transporté hors des cellules et transporté dans le sang vers le foie. Là, il est reconverti en pyruvate, qui peut ensuite être utilisé pour produire plus de glucose pour une utilisation future afin de générer plus d'énergie. Cette forme biochimique de recyclage s'appelle le cycle de Cori.
L'accumulation d'acide lactique était auparavant considérée comme la principale cause de fatigue musculaire pendant l'exercice et de retard de la douleur par la suite. Cependant, des données plus récentes réfutent la notion selon laquelle l'acide lactique est responsable d'un retard musculaire douloureux. Son rôle possible dans la fatigue musculaire reste un domaine de recherche active.
Révisé et révisé par: Tina M. St. John, MD
