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Toutes les cellules du corps humain utilisent des réactions biochimiques connues sous le nom de respiration cellulaire pour produire l'énergie dont elles ont besoin pour fonctionner et rester en vie. Le glucose de sucre sert de combustible principal pour la respiration cellulaire humaine. Les cellules peuvent décomposer le glucose pour générer de l'énergie en utilisant la respiration aérobie dépendant 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 ou nécessitent une explosion d'énergie rapide.
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Rôle dans l'exercice
La respiration anaérobie chez les humains se produit principalement dans les cellules musculaires au cours d'exercices de haute intensité. Cela peut se produire si vous repoussez vos limites pendant une activité aérobique, comme la rotation ou un entraînement cardiovasculaire, et que l'apport d'oxygène à vos muscles est insuffisant pour maintenir la respiration uniquement aérobique. La respiration anaérobie se produit également avec des activités qui nécessitent des éclats courts et intenses de la puissance musculaire, comme le sprint ou le soulèvement de puissance.
Tous les muscles contiennent deux types de fibres musculaires appelées fibres à contraction rapide et à contraction lente. Les proportions varient selon les muscles. Les fibres à contraction lente sont orientées vers une activité soutenue et reposent normalement principalement sur 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 dans la respiration aérobie et anaérobie. Ce processus à plusieurs étapes utilise plusieurs enzymes pour décomposer le glucose. Chaque molécule de glucose décomposée fournit 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 à partir de 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 à l'acide lactique
Avec la respiration anaérobie chez l'homme, les molécules de pyruvate générées lors de la glycolyse sont transformées en lactate. Ce processus, appelé fermentation lactique, ne génère pas plus d'énergie. Cependant, il remplace certains des cofacteurs nécessaires au maintien du processus de glycolyse durant la respiration anaérobie.
Le lactate produit pendant la fermentation n'a plus d'utilité pour les cellules en termes de production 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 douleurs postérieures. Cependant, des données plus récentes réfutent la notion que l'acide lactique est responsable de la douleur musculaire retardée. Son rôle possible dans la fatigue musculaire reste un domaine de recherche active.
Revu et révisé par: Tina M. St. John, M. D.
