کتاب فیزیولوژی ورزشی پایه

 توانایی انجام کار، به وجود آوردن تغییر جهت و حفظ زندگی همگی به انرژی نیاز دارند. قوانین ترمودینامیک به ما می گویند که همه اشکال انرژی، شیمیایی، الکتریکی، یا مکانیکی قابل تبدیل به یکدیگر هستند. برای مثال، انرژی شیمیایی می تواند برای ایجاد الکتریسیته، و در حقیقت برای انجام کار مکانیکی مورد استفاده قرار گیرد. قانون اول ترمودینامیک می گوید که انرژی نه بوجود می آید و نه از بین می رود. سلولهای بدن به منظور حفظ حیات و انجام کار، باید بطور مداوم انرژی شیمیایی داشته باشند. مواد غذایی انرژی شیمیایی از طریق فرآیندهای متابولیسم نیرو را برای فعال سازی عضلات و تکمیل عملکردهای مورد نیاز سلولهای زنده فراهم می کند. در شكل فعال، به این نوع انرژی انرژی حرکتی گفته می شود. اگر چه مواد غذایی که ما می خوریم حاوی انرژی شیمیایی است، پیوندهای مولکولی آنها نسبتا ضعیف می باشد و هنگامی که این پیوندها می شکنند منبع انرژی کمی را فراهم می کنند. متعاقبأ، کربوهیدرات ها، چربی ها و پروتئین هایی که ما می خوریم به صورت مستقیم برای انقباض عضلانی استفاده نمی شوند. بلکه، انرژی که مولکولهای این مواد غذایی را به هم متصل می کند باید به صورت شیمیایی آزاد شود و بهشکل یک و فسفات پرانرژی، به نام آدنوزین تری فسفات '(ATP) (شکل ۲-۱ صفحه ۲۰ را ملاحظ کنید) ذخیره شود. ترکیب شدن و جدا شدن این ترکیبات پرانرژی به وسیله پروتئین خاصی به نام آنزیم تسهیل می شود. هنگامی که آنزيم ATPase بر روی آن عمل می کند، آخرین گروه فسفات(Pi) از مولکول آدنوزین تری فسفات جدا می شود، و به موجب آن نسبت به حالت اولیه آنها در مواد غذایی با سطح انرژی پایین، مقدار بسیار زیادتری انرژی( ikcal/ mol /۷ از هر ATP ) ، رها می شود. اصل واکنش های جفت شده از آن جایی که هنگام شکستن ATP انرژی آزاد می شود، این که برای ساخت مجدد یا بازسازی ATP هم انرژی نیاز است تعجب آور نخواهد بود. واحدهای ساختاری برای بازسازی ATP در فراورده های حاصل از شکستن آن یعنی آدنوزین دی فسفات (ADP) و فسفات غیر آلی ۳ (Pi) یافت می شود. انرژی لازم برای بازسازی ATP از سه مجموعه واکنش های شیمیایی متفاوت که در درون بدن اتفاق می افتند فراهم می شود. دو تا از این واکنش ها بستگی به مواد غذایی که ما می خوریم دارد، در حالیکه سومی بستگی به ترکیبی شیمیایی به نام کراتین فسفات دارد. همانطور که خواهیم دید کراتین فسفات مشابه ATP است و در سلولهای عضله ذخیره می شود). انرژی رها شده از هر کدام از این سه مجموعه واکنش با انرژی مورد نیاز برای بازسازی ATP جفت می شود.