منبع انرژی ATP-PC

منبع انرژی ATP-PC

جزء انرژی اصلی ای که همۀ  اعمال سلول میسر می‌کند، آدنوزین تری فسفات (ATP) است. مولکول ATP، سه گروه فسفات غیر آلی (Pi) دارد که به یک مولکول آدنوزین چسبیده اند .آنزیم آ ت پ آز(ATPase)باعث میشود تا یک گروه فسفات از ATPجدا شوند و آدنوزین دی فسفات (ADP) و Pi و مقدار زیادی انرژی به وجود می آید. فرایندی که از راه آن ATP می تواند تشکیل شود، فسفوریلاسیون خوانده می شود و ATP می تواند از سه منبع مختلف ساخته شود.

ATP-PC در داخل عضلات ذخیره می شود و برای استفاده فوری در دسترس می باشد. مثل ATP-PC (فسفو کراتین) نیز یک گروه فسفات دارد و یک پیوند پر انرژی که به مولکول کراتین چسبیده است. بر خلاف ATP که در آن بر اثر تجزبه ATP به ADP ، انرژی حاصل می تواند مستقیماً  برای کار سلولی استفاده شود ، گروه Pi جدا شده از کراتین که با کمک آنزیم کراتین کیناز تسهیل می شود، تنها می تواند با مولکول ADP ترکیب شود تا ATP بازسازی شود.

سیستم انرژی ATP-PC ، ساده ترین سیستم سه سیستم انرژی است . برای رهایش انرژی از ATP-PC به اکسیژن نیازی نیست. بنابراین ، این سیستم یک منبع  انرژی بی هوازی است. با وجود این، تنها مقدار محدودی ATP و PC در عضله وجود دارد و هنگام فعالیتهای ورزشی بیشینه، این ذخیره ظرف ۳۰ ثانیه به درماندگی می رسد. هر چند سیستم انرژی  ATP-PCبرای یک دوره زمانی نسبتاً کوتاه تامین انرژی می کند، اما استفاده از آن به عنوان یک منبع انرژی، چندین حسن دارد. اساساً، منبع انرژی است برای استفاده فوری، عملا در دسترس است. ضمناً ظرفیت توانی زیادی دارد و این امکان را برای عضله به وجود می‌آورد که ظرف یک دوره زمانی کوتاه، به مقدار زیادی انرژی دسترسی داشته باشد. این ویژگیها، سیستم انرژی ATP-PC را یک منبع انرژی  ایده آل برای فعالیتهای کوتاه مدت خیلی شدید (برای مثال ، دوی ۱۰۰متر، پرتاب وزنه ، پرش طول) می سازد.

منبع انرژی ATP-PC

یک سوال جالب و مهم این است که آیا محتوای ATP سلول می تواند به حدی برسد که در آن ظرفیت تولید نیروی عضله یا مقدار چرخش اکتین / پل عرضی میوزین به خطر افتد. از مطالعات گوناگون که انجام شده، چنین برمی آید که غلظتهای سلولی ATP-PC به چنین مقدار بحرانی نخواهند رسید. چنین به نظر می آید که خستگی ناشی از عوامل دیگر باعث می شود تا مقدار مصرف ATP کاهش یابد و این درحالی است که غلظت های ATP  هنوز به پایان نرسیده‌اند. در حقیقت، حتی هنگام خستگی خیلی شدید نیز غلظت ATP موجود در عضلات اسکلتی، به کمتر از ۷۰ درصد مقادیر استراحتی نخواهد رسید.

هنگام فعالیت های ورزشی بیشینه، کاهش مصرف ATP با کاهش خیلی زیاد غلظت PC موجود سلول و نیز با افزایش غلظت یون هیدروژن (⁺H) سلولی که بر اثر فعالیت کاملاً بی هوازی تولید می شود، در ارتباط است. هر چند به نظر نمی رسد که غلظتهای ATP در جریان فعالیتهای ورزشی بیشینه به طور کامل هزینه شوند، ولی مقادیر PC به سرعت و تا نقطه درماندگی کامل کاهش می یابند زیرا PC  استفاده می شود تا مقادیر ATP از دست رفته، ترمیم شوند. این ارتباط بین غلظت ATP و PC در عضله اسکلتی و آن هم  هنگام فعالیت ورزشی بیشینه شده است.

توانایی اجرای مکرر فعالیت های خیلی جدید (برای مثال، فوتبال یا بسکتبال ) مستلزم بازسازی سریع منابع فسفاژنی است. سنتز مجدد PC، ماهیت دو مرحله ای دارد. در ابتدا، بازیافت به سریع با ½t ( نیمهء عمر) معادل ۲۰ تا ۳۰ ثانیه ای که با یک مرحله بازیافت آهسته تر که ممکن است به ۳۰ دقیقه زمان احتیاج داشته باشد، تعقیب می شود. با وجود این، بیشتر PC ظرف ۳ دقیقه پس از فعالیت ورزشی بازسازی می شود.