人体のすべての細胞は、細胞呼吸として知られる生化学反応を利用して、機能し、生き続けるために必要なエネルギーを生成します。 糖ブドウ糖は、人間の細胞呼吸の主要な燃料として機能します。 細胞は、酸素を必要としない酸素依存性好気性呼吸または嫌気性呼吸を使用して、グルコースを分解してエネルギーを生成できます。 好気性呼吸はエネルギーをより効率的に生成しますが、人間の筋肉細胞は、十分な酸素が不足している場合やエネルギーの急速なバーストが必要な場合に嫌気性呼吸を利用できます。
運動における役割
人間の嫌気性呼吸は、主に高強度の運動中の筋肉細胞で発生します。 これは、回転や有酸素運動などの有酸素運動中に限界に達し、有酸素のみの呼吸を維持するには筋肉への酸素供給が不十分な場合に発生する可能性があります。 嫌気性呼吸は、短距離走やパワーリフティングなどの筋肉の短時間の激しいバーストを必要とする活動でも発生します。
すべての筋肉には、速筋および遅筋線維と呼ばれる2種類の筋線維が含まれています。 比率は筋肉によって異なります。 遅発性線維は持続的な活動に向けられており、通常は主に好気性呼吸に依存していますが、必要に応じて嫌気性呼吸を使用できます。 単収縮筋線維は、有酸素呼吸よりもはるかに速く（最大100倍）エネルギーを生成するため、機能的に嫌気呼吸に適合しています。 しかし、嫌気性呼吸は好気性呼吸よりも効率が低いため、筋肉の急速な収縮は比較的速く疲労します。
解糖
解糖は、好気性呼吸と嫌気性呼吸の両方における最初の生化学プロセスです。 この多段階プロセスでは、いくつかの酵素を使用してグルコースを分解します。 分解されたグルコースの各分子は、最終的にピルビン酸2分子とアデノシン三リン酸（ATP）2分子を生成します。 ATPは、携帯電話の機能に必要なエネルギーを保存します。 好気性呼吸では、解糖から生成されたピルビン酸はさらに一連の生化学反応を経て、より多くのATPを生成します。 これは嫌気性呼吸では起こりません。
乳酸発酵
人間の嫌気性呼吸では、解糖中に生成されたピルビン酸分子は乳酸に変換されます。 乳酸発酵と呼ばれるこのプロセスは、それ以上のエネルギーを生成しません。 しかし、嫌気性呼吸中に解糖プロセスを維持するために必要ないくつかの補因子を補充します。
発酵中に生成された乳酸は、エネルギー生成の観点から細胞にとってこれ以上使用されません。 したがって、それは細胞から運び出され、血液で肝臓に運ばれます。 そこでピルビン酸に変換され、その後ピルビン酸に変換され、将来の使用に備えてより多くのグルコースを生成し、より多くのエネルギーを生成できます。 このリサイクルの生化学的形態は、コリサイクルと呼ばれます。
乳酸の蓄積は、以前は運動中の筋肉疲労とその後の痛みの遅延の主な原因であると考えられていました。 しかし、最近のデータは、乳酸が筋肉痛の遅延の原因であるという概念に反論しています。 筋肉疲労におけるその役割の可能性は、活発な研究分野のままです。
レビューおよび改訂：Tina M. St. John、MD
