Egészség és a Betegség
Anaerob glikolízis: Ha az oxigénellátás korlátozott, az izmok oxigén felhasználása nélkül is le tudják bontani a glükózt az anaerob glikolízisnek nevezett folyamat során. Ez a folyamat az izomsejtek citoplazmájában játszódik le, és ATP-termelést eredményez, valamint a melléktermékeket, a piruvátot és a laktátot.
Kreatin-foszfát lebontása: A kreatin-foszfát (CP) egy nagy energiájú vegyület, amely a vázizmokban raktározódik. Ha azonnali energiaigény van, és az oxigén korlátozott, a CP lebontható ATP előállítására. A kreatin-kináz enzim elősegíti ezt a reakciót, egy foszfátcsoportot visz át a CP-ről ADP-re, és ATP-t termel.
Szubsztrát szintű foszforiláció: Az anaerob glikolízis mellett az izomsejtek szubsztrát szintű foszforilációt is használhatnak az ATP előállítására oxigén nélkül. Ez a folyamat magában foglalja egy foszfátcsoport közvetlen átvitelét egy szubsztrát molekuláról ADP-re, ami ATP képződését eredményezi. A vázizomzat szubsztrát szintű foszforilációjára példa a glükóz-6-foszfát átalakítása fruktóz-6-foszfáttá.
Zsírsav-anyagcsere: Bár a vázizomzat nem elsődleges energiaforrás a nagy intenzitású edzés során, a zsírsavakat is felhasználhatja energiaforrásként, ha az oxigén korlátozott. A zsírsav-anyagcsere a mitokondriumokban megy végbe, és a zsírsavak acetil-CoA-ra bomlásával jár, amely belép a citromsav-ciklusba (Krebs-ciklus). Bár a citromsav-ciklus oxigént igényel, a zsírsav-anyagcsere során szubsztrát szintű foszforilációval bizonyos ATP képződhet.
Az izomglikogén lebontása: Az izomglikogén, a glükóz raktározott formája lebontható, hogy glükóz-1-foszfátot szabadítson fel a glikogenolízis nevű folyamaton keresztül. Ez a glükóz-1-foszfát azután beléphet az anaerob glikolízisbe, vagy átalakulhat glükóz-6-foszfáttá, hogy szubsztrátszintű foszforiláción menjen keresztül, ATP-t termelve.
Ezek a mechanizmusok lehetővé teszik, hogy a vázizomzat továbbra is ATP-t termeljen, még akkor is, ha az oxigén hozzáférhetősége korlátozott, biztosítva az izomműködés fenntartását és a rövid távú, intenzív tevékenységekhez vagy az aerob anyagcserére való átálláshoz szükséges energiatermelést. Fontos azonban megjegyezni, hogy ezek az anaerob folyamatok laktátot termelnek, ami hozzájárulhat az izomfáradtsághoz, és ezt a későbbi felépüléssel és oxigénellátással kell megtisztítani.