Физиологические процессы довольно инерционны, поэтому в начале выполнения нагрузки потребление мышцами кислорода повышается медленнее, чем мощность мышечной работы, которая может достигать максимума в течение нескольких секунд. Скорость потребления кислорода отстает от энергетических потребностей мышц, поэтому вначале они покрываются из других источников.
За счет анаэробного гликолиза в мышце АТФ синтезируется быстрее, чем в процессах, требующих участия кислорода. Таким образом, в начальную фазу мышечной работы АТФ в мышце синтезируется из креатинфосфата и в ходе анаэробного гликолиза. Необходимый кислород мышца вначале получает из миоглобина и гемоглобина и резервов О2 в альвеолярном воздухе — т.е. активирует свои функциональные резервы.
Следовательно, в начальной фазе мышечной работы в мышцах формируется кислородный дефицит. После окончания работы этот дефицит должен быть покрыт за счет дополнительного потребления кислорода, которое называется «кислородный долг».
Вследствие дефицита О2 в мышцах в начале работы накапливается молочная кислота, которая при постоянной напряженной физической нагрузке не успевает утилизироваться; по окончании работы этот метаболит активно окисляется до углекислого газа и воды либо используется в печени и мышцах для ресинтеза гликогена.
В плазме крови молочная кислота диссоциирует на Н+ и лактат, что вызывает снижение pH плазмы крови ниже 7,35 (в покое pH крови составляет около 7,4). Это состояние называется лактат-ацидозом, и оно имеет глубокий физиологический смысл: благодаря такому сдвигу pH периферические капилляры расширяются и приносят к работающим мышцам больше кислорода и питательных веществ.
