بدن انسان نیازمند تأمین مداوم انرژی شیمیائی است تا بتواند اعمال پیچیده و متفاوت خود را انجام دهد. انرژی به‌دست آمده از اکسیداسیون غذاها، به‌طور ناگهانی و در دمای بالا آزاد نمی‌شود چون بدن برخلاف یک موتور مکانیکی قادر به استفاده از انرژی گرمائی نیست (اگر این‌طور بود، مایعات بدن بلافاصه جوش می‌آمدند و بافت‌های بدن در آتش می‌سوختند!). برعکس، استخراج انرژی پتانسیل شیمیائی موجود در کربوهیدرات‌ها، قندها و پروتئین‌ها، در جریان واکنش‌های پیچیده و کنترل شونده توسط آنزیم‌ها و در محیط نسبتاً خنک و آبکی سلول‌ها رخ می‌دهد. داستان اینکه چگونه بدن منبع انرژی دائمی خود را تأمین می‌کند با مولکول آدنوزین تری فسفات (ATP) آغاز می‌شود که حامل مخصوص بدن برای انرژی آزاد است. حدود ۴۰ درصد انرژی پتانسیل مواد غذائی به این مولکول منتقل می‌شود. با شکسته شدن اتصال انتهای فسفر در این مولکول، انرژی آزاد شده و برای تمام اشکال کار بیولوژیک در بدن مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اما فسفو کراتین چیست؟ اصولاً سلول‌های بدن مقادیر اندکی ATP در خود ذخیره دارند و بنابراین باید براساس میزان مصرف، مجدداً آن را بازسازی کنند. با حفظ مقادیر اندک ATP، غلظت نسبی آن (و بالطبع غلظت نسبی مولکول آدنوزین دی فسفات (ADP) به سرعت و با هرگونه افزایشی در میزان نیاز سلولی، تغییر خواهد کرد. هرگونه افزایش در میزان نیاز سلولی، بلافاصله سبب اختلال در نسبت ATP به ADP می‌شود. این عدم تعادل باعث تحریک مکانیسم‌های آزادکنندهٔ دیگر انرژی می‌شود تا ATP مجدداً ساخته شود. این موضوع بیانگر آن است که چرا نیاز به انرژی به سرعت و در ابتدای ورزش افزایش می‌یابد. همان‌طور که مشخص شده، میزان انتقال انرژی وابسته به شدت ورزش است. انتقال انرژی در فردی که در حالت نشسته به راه رفتن تغییر وضعیت می‌دهد، ۴ برابر می‌شود. یا اینکه تغییر وضعیت از پیاده‌روی به یک عمل سرعتی، سبب افزایش انتقال انرژی تا ۱۲۰ برابر خواهد شد!

بدن در یک زمان، حدود ۱۰۰-۸۰ گرم ATP در خود ذخیره دارد. این میزان، تأمین‌کنندهٔ انرژی داخل عضلانی کافی برای چندین ثانیه حرکت ورزشی انفجاری است. برای مقابله با این محدودیت، ATP به‌صورت مداوم ساخته می‌شود. مقداری از انرژی لازم برای سنتز مجدد ATP، مستقیماً از شکافت بی‌هوازی مولکول فسفات در یک ترکیب داخل سلولی و پرانرژی دیگر به نام فسفو کراتین (Pcr) به‌دست می‌آید. فسفو کراتین با مولکول ADP وارد عمل شده و ATP می‌سازد. این منبع بی‌هوازی و پرانرژی، سبب جایگزینی سریع ATP می‌شود. در جریان ساخت مجدد و هوازی ATP، مولکول اکسیژن به‌عنوان گیرندهٔ نهائی الکترون در زنجیرهٔ تنفسی عمل کرده و ضمن ترکیب با هیدروژن، مولکول آب ایجاد می‌کند. درشت‌ مغذی‌ها به‌عنوان منابع اصلی و بالقوهٔ انرژی با ADP و یون فسفر همراه شده و ATP را می‌سازند. شکسته شدن کامل یک مول گلوکز سبب آزاد شدن ۶۸۹ کیلوکالری انرژی می‌شود. از این مقدار، اتصالات مولکول ATP حاوی ۲۶۳ کیلوکالری(۳۸ درصد) انرژی خواهند بود و بقیهٔ آن به‌صورت گرما دفع می‌شود.

در جریان واکنش‌های گلیکولیتیک در سیتوزول سلولی و در حین فسفوریلاسیون، ۲ مولکول ATP ایجاد خواهد شد. اتم‌های هیدروژن که در جریان شکسته شدن گلوکز ایجاد می‌شوند، در زنجیرهٔ تنفسی اکسیده شده و انرژی ایجاد شده در این روند با ADP ترکیب خواهد شد. اکسیداسیون کامل مولکول گلوکز در عضلات اسکلتی، سبب تولید خالص ۳۶ مولکول ATP خواهد شد. در جریان فعالیت شدید و در زمانی‌که تولید هیدروژن همگام با اکسیداسیون آن پیش نمی‌رود، اسید لاکتیک ایجاد شده و مولکول پیرووات به‌طور موقتی با هیدروژن ترکیب خواهد شد. این موضوع باعث گلیکولیز بی‌هوازی در طی زمان باقی‌مانده خواهد شد. شکسته شدن کامل یک مولکول تری‌گلیسرید حدود ۴۶۰ مولکول ATP آزاد خواهد کرد. کاتابولیسم اسیدهای چرب نیز نیازمند اکسیژن خواهند بود و واژهٔ هوازی بیانگر همین واکنش‌ها است. باید توجه داشت که اسیدهای چرب قابل تبدیل به گلوکز نیستند. پروتئین به‌عنوان منبع مهمی برای تولید انرژی در بدن شناخته شده است. در جریان برداشت یک نیتروژن از مولکول آمینواسید، ساختار کربنی باقی‌مانده وارد مسیرهای متابولیک گوناگون شده و باعث ساخت هوازی ATP خواهد شد. در آخر باید گفت چربی‌ها نیازمند مقدار معینی کربوهیدرات شکسته شده برای کاتابولیسم خود هستند. یعنی در حقیقت چربی در شعلهٔ کربوهیدرات‌ها می‌سوزند.

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: