Respiração Anaeróbica é o processo de criação de energia sem a presença de oxigénio. Por vezes o corpo não consegue fornecer aos músculos o oxigénio de que necessita para criar energia – tal como numa situação de sprinting. Sem o processo de respiração anaeróbica pode não haver fornecimento de energia aos músculos em tempos de grande procura.
Este artigo irá considerar o processo de respiração anaeróbica e o seu significado clínico.
Processo de Respiração Anaeróbica
Sem a presença de oxigénio, a cadeia de transporte de electrões (ETC) não pode continuar, uma vez que não há um aceitador terminal de electrões. Por conseguinte, o número habitual de moléculas ATP não pode ser criado. A cessação do ETC leva à redução da actividade das reacções antes desta etapa, como o ciclo de Krebs e a glicólise. A via anaeróbica utiliza o piruvato, o produto final da glicólise.
Sem o ETC funcional, há um excesso de NADH e piruvato. O piruvato é subsequentemente reduzido ao lactato (ácido láctico) pelo NADH, deixando o NAD+ após a redução. Esta reacção é catalisada pela enzima desidrogenase láctica. Isto leva essencialmente à reciclagem de NAD+.
Ao reciclar NAD+ o processo de glicólise é capaz de continuar, uma vez que o ‘stock’ de NAD+ foi reabastecido. O percurso da glicólise produz 2 moléculas líquidas de ATP que podem ser utilizadas para energia para impulsionar a contracção muscular, etc. As 2 moléculas de ATP são muito menos do que seriam produzidas pela respiração aeróbica, é necessário porque sem a respiração anaeróbica não haveria outro método de produção de ATP.
Isto pode acontecer em condições de isquemia. A glicólise acontecerá mais rapidamente e produzirá ácido láctico. Isto é necessário em situações tais como exercício onde a procura de oxigénio dos músculos aumenta acima da oferta, em doenças cardíacas isquémicas ou quando um tumor maligno ultrapassa a sua oferta de sangue.
A glicólise anaeróbica acontece mais rapidamente do que a aeróbica porque é produzida menos energia por cada glicose decomposta (2ATP cf. 32ATP), pelo que mais deve ser decomposta a um ritmo mais rápido para satisfazer a procura. Isto pode levar à acidose láctica.
Remoção do lactato
O lactato produzido como resultado da respiração anaeróbia deve ser removido, uma vez que é ácido. Há duas formas principais de o fazer;
- O lactato é transportado para células metabolicamente activas, tais como o coração e o cérebro. Aqui é convertido novamente em piruvato pela reacção acima referida. O piruvato é então utilizado no ciclo de Krebs.
- Lactato é transportado para o fígado e convertido em piruvato pela reacção acima referida. O piruvato é então utilizado no processo de gluconeogénese para criar mais glicose
Relevância clínica – Acidose láctica
Em alguns casos a produção excessiva de lactato pode levar a uma condição conhecida como acidose láctica, um subtipo de acidose metabólica. Isto é, o pH do sangue tornou-se mais ácido devido ao aumento dos níveis de ácido láctico no organismo. Existem várias causas para a acidose láctica, mas em geral é causada por o corpo ser incapaz de respirar aerobicamente. Algumas das causas incluem:
- Diabetes mellitus
- Deficiência enzimática – por exemplo, deficiência de desidrogenase pirúvel
- Drogas – por exemplo, metformina e isoniazida
- Haemorragia
- Sepsis
- Perturbações mitocondriais
p>Sintomas são típicos da acidose metabólica e incluem náuseas, vómitos, fraqueza muscular e respiração rápida. O tratamento é difícil, pois há poucas evidências que sustentem a utilização de soluções de bicarbonato de sódio (para equilibrar o pH) ou a remoção directa do lactato (via hemofiltração). Em geral, o tratamento é favorável e dependeria da causa; se a medicação for a causa, poderá ser necessário retirar a medicação e certas perturbações mitocondriais poderão requerer dietas adaptadas.