ATP - CÔNG THỨC TĂNG CƠ NHANH OXY HÓA ĐỐT MỠ DỄ DÀNG

Toàn bộ phản ứng biến đổi từ ATP thành năng lượng hơi phức tạp, dưới đây sẽ tóm tắt lại quá trình đó:
Về mặt hóa học, ATP là một nucleotide adenine liên kết với ba photphat nghĩa là cấu trúc của nó có 3 phần: 1 là cấu trúc vòng được tạo nên từ 3 nguyên tử C, H và N được gọi là adenine, 2 là 1 phân tử đường 5 cacbon gọi là ribose, và cuối cùng là 3 nhóm photphat kế tiếp nhau nối vào phần đường. Cái tên Adenosine triphotphat bắt nguồn từ đấy.
Có rất nhiều năng lượng được lưu trữ trong mối liên kết giữa nhóm phosphate thứ hai và thứ ba có thể được sử dụng để làm nhiên liệu cho các phản ứng hóa học.
Khi một tế bào cần năng lượng, nó phá vỡ liên kết này để tạo thành adenosine diphosphate (ADP), một phân tử phosphat tự do, và giải phóng năng lượng (12kcal/mol).
Trong một số trường hợp, nhóm phosphate thứ hai cũng có thể bị phá vỡ để tạo thành adenosine monophosphate (AMP).
Khi tế bào có năng lượng dư thừa, nó lưu trữ năng lượng này bằng cách hình thành ATP từ ADP và phosphate (Pi). Đây là quá trình tổng hợp ATP, và Pi cũng phải cung cấp cho ADP 1 lượng năng lượng 12Kcal/mol.
ATP cần thiết cho các phản ứng sinh hóa liên quan đến bất kỳ sự co cơ nào. Khi tần suất hoạt động của cơ tăng lên, ngày càng nhiều ATP bị tiêu thụ và phải được thay thế để cơ bắp có thể tiếp tục hoạt động.
Vì ATP rất quan trọng nên cơ thể có nhiều hệ thống khác nhau để sản xuất ATP. Các hệ thống này làm việc cùng nhau theo từng giai đoạn. Điều thú vị là các hình thức tập luyện khác nhau sử dụng các hệ thống khác nhau, vì vậy một người chạy nước rút nhận được ATP theo một cách hoàn toàn khác với một người chạy bền.

ATP xuất phát từ ba hệ thống sinh hóa khác nhau trong cơ bắp, theo thứ tự sau:
     Hệ thống Phosphagen
     Hệ thống axit Glycogen-lactic
     Hô hấp hiếu khí

1. Hệ thống Phosphagen

Mỗi tế bào cơ bắp có sẵn số lượng ATP mà nó có thể sử dụng ngay lập tức, nhưng không nhiều - chỉ đủ để kéo dài khoảng ba giây. Để bổ sung ATP một cách nhanh chóng, các tế bào cơ có chứa một hợp chất phosphate năng lượng cao được gọi là “creatine phosphate”.
Nhóm phosphate được loại bỏ từ creatine phosphate bởi một enzyme gọi là creatine kinase, và phân tử photphat đó được chuyển đến ADP để tạo thành ATP.
Tế bào cấn năng lượng nên lấy từ ATP và biến nó thành ADP, còn phosphagen nhanh chóng biến ADP trở lại thành ATP. Khi cơ tiếp tục hoạt động các hoạt động mạnh, nồng độ creatine phosphate bắt đầu giảm. Nồng độ ATP và nồng độ phosphat creatine được gọi là “hệ thống phosphagen”. Hệ thống phosphagen có thể đáp ứng nhu cầu năng lượng cao của cơ bắp, nhưng chỉ trong 8 đến 10 giây.

2. Hệ thống axit lactic Glycogen:

Cơ bắp cũng có trữ lượng lớn một loại carbohydrate phức tạp được gọi là glycogen. Glycogen là một chuỗi các phân tử glucose.
Một tế bào tách glycogen thành glucose. Sau đó, tế bào sử dụng quá trình chuyển hóa kỵ khí (kỵ khí có nghĩa là "không có oxy") để tạo ra ATP và một sản phẩm phụ được gọi là axit lactic từ glucose.
Trong quá trình này, có khoảng 12 phản ứng hóa học diễn ra để tạo ATP. Do đó, nó cung cấp ATP với tốc độ chậm hơn so với hệ thống phosphagen. Hệ thống này vẫn có thể hoạt động nhanh và tạo ra đủ ATP để kéo dài khoảng 90 giây. Nó cũng không cần oxy, điều này rất tiện lợi bởi vì phải mất một thời gian để tim và phổi có thể hoạt động nhịp nhàng với nhau. Nó cũng rất tiện dụng vì cơ chèn ép các mạch máu của chính nó, khiến cho lượng máu giàu oxy nhanh chóng bị đẩy đi.
Quá trình hô hấp kỵ khí bị giới hạn vì axit lactic. Axit là thứ làm cho cơ bắp của bạn bị tổn thương. Axít lactic tích tụ trong mô cơ và gây ra sự mệt mỏi và đau nhức mà bạn cảm thấy khi tập luyện.

3. Hệ oxy hóa (Hô hấp hiếu khí)

Sau hai phút tập luyện, cơ thể bắt đầu thích ứng để cung cấp đủ lượng oxy đến các cơ bắp đang hoạt động. Khi có oxy, glucose có thể được phân hủy hoàn toàn thành carbon dioxide và nước trong một quá trình hô hấp hiếu khí.

Glucose có thể đến từ ba nguồn khác nhau:

     Nguồn dự trữ glycogen trong cơ bắp.
     Gan phân giải glycogen thành glucose, đưa vào cơ bắp thông qua mạch máu.
     Hấp thu glucose từ thức ăn, đưa vào cơ bắp thông qua mạch máu.
Hệ oxy hóa sử dụng axit béo từ chất béo có trong cơ thể để sản xuất ATP. Trong tình huống cực đoan (như đói), protein cũng có thể được chia thành các axit amin và được sử dụng để tạo ra ATP. Hấp hô hiếu khí sẽ sử dụng carbohydrate đầu tiên, sau đó chất béo và cuối cùng là protein, nếu cần thiết.
Hô hấp hiếu khí cần trải qua nhiều phản ứng hóa học để sản xuất ATP hơn các quá trình khác. Hô hấp hiếu khí tạo ra ATP ở tốc độ chậm nhất trong 3 quá trình, nhưng nó có thể liên tục cung cấp ATP trong vài giờ hoặc lâu hơn, miễn là nguồn nhiên liệu được cung cấp liên tục.

Tổng quan:

    Hãy tưởng tượng rằng bạn bắt đầu chạy bộ. Dưới đây là những gì sẽ xảy ra:
Các tế bào cơ mất khoảng 3 giây để đốt cháy ATP.
Hệ thống phosphagen khởi động và cung cấp năng lượng trong 8 - 10 giây. Đây sẽ là hệ thống năng lượng chính, được sử dụng bởi các cơ bắp của một người chạy nước rút 100 mét hoặc tập tạ, khi thực hiện các hoạt động đòi hỏi tốc độ trong khoảng thời gian ngắn. Nếu việc tập luyện diễn ra lâu hơn, hệ thống axit glycogen-lactic sẽ hoạt động. Điều này đúng với các bài tập chẳng hạn như chạy ngắn 200 hoặc 400m, hoặc bơi 100m.
Cuối cùng, tiếp tục tập luyện, quá trình hô hấp hiếu khí sẽ diễn ra. Điều này thường gặp trong các bài tập sức bền như chạy nhanh 800 mét, chạy marathon, chèo thuyền, đi bộ và đạp xe chậm.