Het anaeroob lactische energiesysteem

Om te kunnen bewegen heeft het lichaam energie nodig. De energie die we nodig hebben noemen we ATP (adenosinetrifosfaat) en ligt in kleine hoeveelheden opgeslagen in onze spiercellen. Doordat ATP slechts in kleine hoeveelheden beschikbaar is voor spiercontractie (het samentrekken van je spieren), moet ATP continu opnieuw worden aangemaakt. Dit gebeurt door drie verschillende energiesystemen. Het ATP-CP systeem (creatinefosfaat), het anaeroob lactische systeem en het aeroob, oxidatieve systeem. Tijdens korte maar maximale inspanningen is het ATP-CP systeem dominant, terwijl tijdens een marathon het aërobe systeem de meeste energie levert. Voor submaximale inspanningen wordt ook het anaeroob lactische systeem gebruikt.

Het anaeroob lactische systeem

Het anaeroob lactische systeem is dominant bij inspanningen die tussen de 20 seconden en 2 minuten duren. De anaerobe productie van ATP door de verbranding van koolhydraten wordt ook wel anaerobe glycolyse genoemd. Anaeroob betekend zonder zuurstof en glycolyse refereert naar de afbraak van glucose (of de opgeslagen vorm glycogeen). Anaerobe glycolyse is de metabolische route waarbij dus geen zuurstof nodig is. Tijdens inspanningen die korter dan 20 seconden duren is het ATP-CP systeem dominant in de energielevering.

Het doel van dit afbraakproces is om de energie die is opgeslagen in glucose (of glycogeen) te gebruiken voor het aanmaken van ATP. Anaerobe glycolyse is in staat om op een snelle manier ATP te vormen. Dit energiesysteem is dus nodig wanneer energie (ATP) nodig is voor het leveren van hevige inspanningen waarbij veel energie nodig is. Het gaat dan om inspanningen die iets langer duren dan de tijd waarin het ATP-CP systeem de benodigde energie kan leveren. Het gaat dan om inspanningen van ongeveer 20 seconden  tot 2 minuten. Daar waar het ATP-CP systeem slechts energie kan leveren voor maximaal 30 seconden.

Tijdens het begin van de inspanning wordt de meerderheid van de ATP geleverd via snelle glycolyse (glycolyse is de afbraak van glucose, of de opgeslagen vorm glycogeen), naarmate de inspanning langer duurt (de 2 minuten nadert) wordt de ATP voornamelijk via langzame glycolyse geleverd.

Anaerobe glycolyse en de aanmaak van lactaat

Snelle glycolyse zorgt voor de aanmaak van lactaatzuur, wat snel omgezet wordt naar lactaat. Wanneer de afbraak van glucose snel gebeurt, is het lichaam onvoldoende in staat om het lactaatzuur snel genoeg om te zetten in lactaat, waardoor de concentratie lactaatzuur in de spieren begint op te hopen. Het gevolg is vermoeidheid en het gevoel van extreem zware/verzuurde benen/armen.

Het anaerobe metabolisme vindt plaats in het cytoplasma (alle inhoud van cel behalve de celkern en de celmembraan) van onze spiercellen. Hier wordt glucose (of glycogeen) onvolledig afgebroken naar een kleinere/(simpelere) substantie genaamd pyruvaat. Als er onvoldoende zuurstof aanwezig is, doordat de inspanning dermate heftig is (bijvoorbeeld het laatste stuk van een wedstrijd) wordt pyruvaat omgezet in lactaat (of beter gezegd lactaatzuur).

Lactaatzuur kan worden afgevoerd uit de actieve cellen en kan als energie gebruikt worden door andere cellen in ons lichaam. Hierdoor kan er continu pyruvaat worden aangemaakt via anaerobe glycolyse, resulterend in voldoende aanvoer van ATP.

[caption id="attachment_1406" align="alignright" width="300"] Productie van ATP via anaerobe en aerobe glycolyse en beta oxidatie[/caption]

De ophoping van lactaat in de spieren wordt gevoeld als verzuring, wat het beste omschreven kan worden als het extreem zwaar worden en het verkrampen van bijvoorbeeld je benen. Inspanningen met verzuurde benen of armen kunnen niet lang (meer) worden volgehouden. Daarom kan anaerobe glycolyse ook alleen maar gebruikt worden voor relatief korte periode (20 seconden tot 2 minuten), waarin het de hoofdbron voor de vorming van ATP is. Als de actieve spiercellen nog wel voldoende zuurstof krijgen dan wordt pyruvaat omgezet tot ATP in de mitochondria.

Aerobe energielevering

Naarmate de inspanning langer dan 2 minuten duurt, neemt de bijdrage van de aërobe oxidatieve energiesysteem toe. Net zoals het anaerobe lactische systeem, wordt bij aërobe energielevering bloedglucose en leverglycogeen gebruikt als brandstof om ATP te produceren.