인체의 에너지 대사

운동생리학

1) ATP-PCr

atp-pcr

인산과 인산 사이에 에너지가 저장되어 있다. 결합 사이가 끊어지게 되면 저장되어 있던 에너지를 얻을 수 있다. 결합이 끊어지게 되면 인산 결합이 더 이상 3개가 아닌 ADP가 된다.

분해된 ADP와 인산을 결합시키면 다시 ATP가 될 수 있다. ATP로 결합되면 다시 분해가 가능해지고, 에너지를 얻을 수 있다.

하지만 자동적으로 결합되는 일은 없다. 결합시키기 위한 에너지가 필요하다.

크레아틴 인산염(creatine phoshate, PCr)은 효소(크레아틴키나제,creatine kinase)에 의해서 크레아틴과 인산으로 분해될 수 있다. 이 과정에서 에너지가 발생하여 ADP와 인산을 결합시키는 데 사용된다.

효소에 의해 크레아틴인산염이 크레아틴과 인산으로 분해되면서 발생하는 에너지는 adp와 인산을 합성시킨다.

크레아틴인산염 작용에 의한 ATP-PCr 시스템은 무산소성 에너지 시스템이다. 대략 2~7초 동안 사용 되는 최초의 에너지 시스템으로 빠르게 에너지를 공급하지만 사용할 수 있는 시간이 매우 짧다.

(크레아틴 보충제의 효과로는 크레아틴이 근육의 에너지원인 ATP를 증가시켜 근력, 근육량, 운동 성능, 회복력 등에 도움을 줄 수 있다)

2) 해당작용

해당작용이라는 의미는 당분을 분해한다는 의미다. 즉, 포도당을 해체하는 과정이다. 그러므로 해당작용 시스템에서 사용하는 에너지원은 탄수화물(포도당)이다.

해당작용 시스템은 무산소성(에너지) 시스템이라고도 한다.

무산소성 에너지 시스템이란, 산소를 이용하지 않고 에너지를 만들어내는 에너지 시스템으로 수 분 동안 운동 시 주로 동원되는 에너지 시스템이다. 또한 고강도의 운동 중 해당작용 시스템의 기여도가 매우 높아진다. 때문에 고강도 운동을 무산소성 운동이라고 하며, 이때 이용하는 대부분의 에너지원은 탄수화물이 되는 것이다.

여기서 atp-pcr시스템도 무산소성 에너지 시스템이라고 했는데 Atp-pcr과 해당작용 시스템은 운동강도와 운동시간에 따라 기여도가 다르다는 차이가 있다.

운동 시작 후에 가장 먼저 근육 내에 있던 atp가 사용되고 그다음이 크레아틴, 해당과정, 유산소성 시스템 순으로 가동된다.

운동강도가 증가하고 시간이 지속될수록 피로가 누적된다. 그 이유는 젖산이 근육에 축적돼서 그렇다.

젖산은 어떻게 만들어질까?

앞서 해당작용이란 당분을 분해한다는 의미라고 하였다. 당분은 포도당을 뜻하며 포도당은 피루브산으로 분해되는데, 피루브산으로 분해가 되기 위해서는 분해효소가 필요하다.

NAD+ 효소에 의해 포도당이 피루브산으로 분해되는 반복적인 과정에서 젖산이 축적되게 되고. 해당과정(무산소성 운동) 시스템이 반복되게 되면, 젖산은 세포 내에 점점 축적되게 된다. 쌓인 젖산으로 인해 근육의 통증과 피로가 유발되게 된다. 그러므로 강한 강도의 무산소성 운동은 짧은 시간 동안 가능한 것이다.

3) 유산소대사

유산소 시스템에 주로 사용되는 에너지원은 유리지방산이다. 물론 포도당도 유산소에너지 시스템의 원료다. 장시간 혹은 저,중강도 운동일수록 유산소 시스템의 기여도가 높아진다.

유산소 시스템이 가동되는 장소는 세포 내 ‘미토콘드리아’라는 곳이다. 무산소 대사와 달리 미토콘드리아에서 가동되는 유산소 시스템은 산소가 개입되어 atp를 생산하는 과정이므로 산화적 인산화 라고 한다.

유산소시스템이 가동되는 운동으로 대표적인 것은 마라톤, 800m 수영 등이 있다.