Wenn Ihre Muskeln während eines kurzen Trainings nicht genug Sauerstoff bekommen, nutzen sie einen Weg, der als Milchsäuregärung bezeichnet wird und eine kleine Drei-Kohlenstoff-Verbindung namens Milchsäure oder Laktat als Nebenprodukt des Glukoseabbaus erzeugt.
Milchsäure ist für Ihre Muskelzellen nicht nützlich, aber Ihre Leber wandelt sie nach dem Training wieder in Glukose um.
Trinkgeld
Nach anstrengendem Training produziert Ihr Körper Milchsäure, die Ihre Leber in Glukose umwandelt.
Milchsäure und der Blutkreislauf
Wenn sich Milchsäure in Ihren Muskelzellen ansammelt, gelangt sie in Ihren Blutkreislauf. Ihre Leber nimmt das zirkulierende Laktat auf. Später, während Sie sich ausruhen, ist Ihre Leber damit beschäftigt, die Milchsäure durch eine durch ein Enzym namens Lactatdehydrogenase katalysierte Reaktion zu Pyruvat zu oxidieren. Das Enzym verwendet die aus dem Laktat entfernten Elektronen, um ein NAD-Molekül zu NADH zu reduzieren. Pyruvat gelangt über einen Transporter in kleine kapselförmige Strukturen, die Mitochondrien genannt werden, und kann dort einem von mehreren unterschiedlichen Schicksalen begegnen.
Zitronensäurezyklus
Innerhalb der Mitochondrien kann Pyruvat durch ein Enzym namens Pyruvatdehydrogenasekomplex in Acetyl-CoA und CO2 umgewandelt werden. In diesem Fall wird das Acetyl-CoA in einen biochemischen Weg eingespeist, der als Zitronensäurezyklus bezeichnet wird, und Ihre Leberzelle verwendet die Energie, die sie durch Oxidation dieser Kohlenstoffe extrahiert, um Energie in Form von Adenosintriphosphat oder ATP zu speichern. Auf diese Weise erfüllt die Leber jedoch lediglich ihre eigenen Anforderungen und nicht die anderer Zellen. Die Leber muss auch die Milchsäure in Glukose umwandeln. Dies geschieht durch einen Prozess namens Glukoneogenese.
Milchsäure und die Leber
Wenn Milchsäure nach dem Training in Ihren Leberzellen reichlich vorhanden ist, unterscheidet sich der Glukoneogenese-Weg ein wenig von dem, den Ihre Leber zu anderen Zeiten verwendet. Es beginnt in den Mitochondrien, wo ein Enzym namens Pyruvatcarboxylase ein Molekül Bicarbonat zu Pyruvat hinzufügt und es in Oxalacetat umwandelt. Diese Reaktion erfordert einen Energieaufwand in Form eines ATP-Moleküls.
Als nächstes wandelt ein anderes Enzym namens mitochondriale PEP-Carboxykinase Oxalacetat in Phosphoenolpyruvat oder PEP und freies Kohlendioxid um. Dieser Schritt erfordert auch Energieinvestitionen in Form eines GTP-Moleküls. Das durch PEP-Carboxykinase produzierte PEP wird aus den Mitochondrien exportiert und durch eine Reihe von neun enzymkatalysierten Reaktionen innerhalb der Zelle wieder in Glucose umgewandelt.
Glukoseumwandlung in Laktat
Die Reihe von Ereignissen, durch die Glukose in Laktat und wieder zurück umgewandelt wird, wird als Cori-Zyklus bezeichnet. Ihre Muskeln gewinnen letztendlich weniger Energie durch Glukoseabbau und Milchsäuregärung, als Ihre Leber aufwenden muss, um das Laktat wieder in Glukose umzuwandeln.
Folglich bringt der Cori-Zyklus einen Nettoenergieverlust mit sich. Ihr Körper nutzt es während intensiver Trainingseinheiten, wenn Ihr Blutkreislauf Ihre Muskeln nicht mit dem Sauerstoff versorgen kann, den sie benötigen. In Zeiten wie diesen ist die Milchsäuregärung die einzige Möglichkeit, wie Ihre Muskeln Glukose als Kraftstoff weiter metabolisieren können.
