Mis on Cori tsükkel?

Cori tsükkel kirjeldab seotud metaboolseid radu, mille kaudu lihased jäävad isegi hapniku puudumisel töövõimeliseks. See tekib tänu maksa võimele muuta lihase keemilised jäätmed tagasi oma energiaallikaks. Tsükli kaardistasid esmakordselt 1929. aastal abielus arstid Carl ja Gerty Cori, kes said oma samanimelise avastuse eest 1946. aastal Nobeli meditsiiniauhinna. See selgitab, kuidas lihased saavad glükoosi tarbida, leostades selle käigus laktaati. Seejärel kasutab maks seda laktaati glükoosi tootmiseks, seda kõike täielikult ensümaatiliste reaktsioonide kaudu.

Lihased ühendavad energia tootmiseks tavaliselt glükoosi hapnikuga. Kui hapnikku pole saadaval, toimub glükoosi anaeroobne lagunemine fermentatsiooniprotsessi kaudu, mida nimetatakse glükolüüsiks. Üks selle kõrvalsaadustest on laktaat, lahustuv piimahape, mis eritub tagasi vereringesse. Maksa paljude bioloogiliste funktsioonide hulgas on glükoneogenees, protsess, mille käigus keha säilitab õige veresuhkru taseme glükoosi sünteesi kaudu mittesüsivesikutest komponentidest. Selle ahela lõpuleviimiseks on kriitilise tähtsusega katalüütiline koensüümi adenosiintrifosfaat (ATP).

Normaalse hapniku juuresolekul toodab lihasrakkudes glükolüüs kaks ühikut ATP-d ja kaks ühikut püruvaati – lihtsat hapet, mida peetakse orgaanilise elu võimalikuks eelkäijaks. Need kaks ühendit annavad energiat, mis võimaldab rakul hingamist põlistada keemiliste reaktsioonide seeria kaudu, mida nimetatakse Krebsi tsükliks, mida nimetatakse ka sidrunhappe või trikarboksüülhappe tsükliks. Oksüdatsioon tõmbab võrrandist välja süsinikuaatomi ja kaks vesinikuaatomit – vee ja süsinikdioksiidi. 1953. aasta Nobeli preemia pälvis biokeemik, kes kaardistas ja nimetas selle tsüklilise protsessi.

Hapniku puudumisel võivad orgaanilised ensüümid käärimise teel glükoosi süsivesikuid lagundada. Taimerakud muudavad püruvaadi alkoholiks; lihasrakkudes asuv dehüdrogenaasi ensüüm muudab selle laktaadiks ja aminohappeks alaniiniks. Maks filtreerib laktaadi verest välja, et muuta see püruvaadiks ja seejärel glükoosiks. Kuigi maks on vähem tõhusalt kui Cori tsükkel, suudab maks ka alaniini uuesti glükoosiks ja jääkühendi karbamiidiks ümber töödelda protsessis, mida nimetatakse alaniini tsükliks. Mõlemal glükoneogeneesi korral naaseb suhkur vereringe kaudu, et rahuldada lihasrakkude suurt energiavajadust.

Nagu enamiku looduslike tsüklite puhul, ei ole Cori tsükkel täielikult suletud tsükkel. Näiteks kui kaks ATP molekuli toodetakse lihastes glükolüüsi teel, kulub maksale kuus ATP molekuli, et toita tsüklit glükoneogeneesi teel. Samuti pole Cori tsüklil kusagilt alustada ilma kahe hapnikumolekuli esialgse sisestamiseta. Lõpuks vajavad lihased, rääkimata ülejäänud kehast, värsket uut nii hapniku kui ka glükoosi varu.

Tugeva treeningu füsioloogilised nõudmised käivitavad Cori tsükli kiiresti glükoosi põletamiseks ja anaeroobseks taasloomiseks. Kui vajadus energia järele ületab maksa võime muuta laktaat glükoosiks, võib tekkida haigusseisund, mida nimetatakse laktatsidoosiks. Liigne piimhape alandab vere pH-d kudesid kahjustavale tasemele ning stressi sümptomiteks on sügav hüperventilatsioon, oksendamine ja kõhukrambid. Laktatsidoos on rigor mortis’e peamine põhjus. Kui keha enam ei hinga, jätkavad kõik selle lihased glükoosi tarbimist Cori tsükli katkematu kordamise kaudu.