Khi tập gym, ai cũng cũng biết rằng chúng ta cần ăn uống đầy đủ để có sức tập luyện. Tuy nhiên, cơ thể lại không thể dùng trực tiếp các chất dinh dưỡng như carb hay protein để hoạt động mà phải chuyển hóa chúng thành ATP. Vậy ATP là gì và chúng hoạt động ra sao?
ATP là gì ?
Đối với cơ bắp của chúng ta, hay nói chính xác hơn là tất cả các tế bào trong cơ thể đều cần có năng lượng để hoạt động. Và nguồn năng lượng này được gọi là ATP. ATP (Adenosine triphosphate) là cách sinh hóa để lưu trữ và sử dụng năng lượng.
Xét trên phương diện khoa học, ATP là một ATP là một adenine nucleotide được gắn với ba nhóm phosphate. Liên kết giữa nhóm phosphate thứ 2 và 3 lưu trữ rất nhiều năng lượng và có thể sử dụng làm nhiên liệu cho các phản ứng hóa học.
Khi một tế bào cần năng lượng, nó phá vỡ liên kết này để hình thành adenosine diphosphate (ADP) và 1 phân tử phosphate tự do. Trong một số trường hợp, nhóm phosphate thứ 2 cũng có thể bị phá vỡ để hình thành adenosine monophosphate (AMP).
Khi các tế bào dư năng lượng chúng sẽ dự trữ năng lượng bằng cách hình thành ATP từ ADP và phosphate. ATP là yếu tố cần có để đáp ứng các phản ứng sinh hóa liên quan đến sự co duỗi cơ bắp. Khi cơ bắp hoạt động càng nhiều thì ATP bị tiêu thụ càng tăng.
Các hệ năng lượng của ATP
Bởi vì ATP quan trọng như vậy nên cơ thể có rất nhiều hệ thống năng lượng để tạo ra ATP. ATP gồm có 3 hệ năng lượng chính đó là hệ Phosphagen, Glycogen Lactic Acid và hệ hô hấp hiếu khí.
Mỗi loại hình tập luyện sẽ sử dụng một hệ thống năng lượng khác nhau. Vì vậy, một vận động viên chạy nước rút sẽ có cách sử dụng ATP hoàn toàn khác so với một vận động viên chạy marathon (chạy bền).
Hệ phosphagen
Trong cơ bắp, mỗi tế bào cơ lại có một lượng ATP xung quanh và có thể sử dụng ngay lập tức. Tuy nhiên, lượng ATP này khá ít và chỉ có thể dùng trong 3 giây. Để nhanh chóng làm đầy lại lượng ATP, tế bào cơ chứa một hợp hợp chất gọi là creatine phosphate.
Nhờ có enzyme creatine kinase, creatine phosphate sẽ cho ra sản phẩm là 1 nhóm phosphate. Và một nhóm phosphate này sẽ được chuyển đến ADP để hình thành ADT. Như vậy nhờ có creatine phosphate, lượng ATP sẽ được phục hồi nhanh chóng để sử dụng.
Cùng với nhau, mức ATP và creatine phosphate được gọi chung là hệ năng lượng phosphagen. Thông thường hệ năng lượng phosphagen chỉ có thể cung cấp năng lượng trong vòng từ 8-10 giây.
Hệ Glycogen Lactic Acid
Trong cơ bắp có một nguồn dự trữ lớn tinh bột phức tạp gọi là glycogen. Glycogen là một chuỗi các phân tử glucose. Khi cơ thể cần năng lượng, các tế bào sẽ tách glycogen thành glucose. Sau đó tế bào sử dụng quá trình trao đổi chất kỵ khí để tạo ra ATP.
Bên cạnh ATP, glucose còn cho ra một sản phẩm phụ nữa là lactic acid. Việc sản xuất ATP bằng quá trình này cần tới 12 phản ứng hóa học. Vì vậy, chúng cung cấp năng lượng chậm hơn so với hệ phosphagen.
Bên cạnh đó hệ năng lượng Glycogen Lactic Acid chỉ có thể sử dụng trong vòng 90 giây. Ngoài ra, hệ năng lượng này không cần oxi, điều này rất có lợi vì chúng cho pháp tim và phổi có đủ thời gian để hoạt động cùng nhau.
Hệ hô hấp hiếu khí
Khi tập luyện được khoảng 2 phút, cơ thể sẽ sử dụng oxi để giúp cơ bắp hoạt động. Khi có oxi, glucose sẽ được phân giải thành carbon dioxide và nước, trong một quá trình gọi là hô hấp hiếu khi.
Ngoài ra, hệ hô hấp hiếu khí còn có thể sử dụng fatty acid từ mỡ dự trữ trong cơ bắp và các vùng trên cơ thể để sản xuất ATP. Trong một số trường hợp khần cấp, protein cũng có thể bị phân giải thành amino acid để tạo ATP.
Hệ năng lượng hô hấp hiếu khí cần rất nhiều phản ứng để tạo ATP. Vì vậy trong 3 hệ năng lượng, hệ hô hấp hiếu khí có tốc độ sản xuất ATP chậm nhất. Tuy nhiên, chúng lại có thể cung cấp ATP trong thời gian dài hơn, kéo dài hàng giờ hoặc hơn thế nữa.
Lưu ý: Chỉ thành viên của blog này mới được đăng nhận xét.