그 이름도 유명한 ATP
그 이름도 유명한 ATP
신체운동의 최소기본단위는 움직임(movement)이다.
모든 사람들은 신체에 에너지가 없다면 이 세상을 살아갈 수 없을 것이다.
사람들은 아침에 일어나서 밤에 잠들기 전까지 몸을 움직이는데 이 모든 움직임에는 에너지가 필요하다. 몸의 움직임은 근육과 관절의 움직임과 근육의 수축으로 이루어진다. 근육수축의 원리를 근원섬유 알아보면 근육덩어리는 근속 → 근섬유 →→미세섬유로 가장 작은 단위의 근육을 필라멘트(Filament)라고 부른다. 필라멘트를 세사라고 표현하기도 한다.
필라멘트는 액틴(Actin)과 마이오신(Myosin)의 두 가지 종류가 있다. 액틴 필라멘트가 마이오신 필라멘트로 미끄러지듯이 움직이면서 근육수축이 일어난다.
이때 액틴 필라멘트를 움직이는데 필요한 원료가 ATP이다. 신체 내 ATP가 하는 일은 3가지로 다음과 같다.
- 액틴 필라멘트(Actin Filament)를 움직인다.
- 크레아틴 포스페이트(Creatine Phosphate; CP)를 합성시킨다.
- 젖산을 글리코겐으로 합성시킨다.
ATP는 세포의 동력공장이라는 미토콘드리아(Mitochondria)에서 만들어지며, 신체 움직임에 없어서는 안된다. 이러한 ATP는 영어 표현에서 알 수 있듯이 Adenosine Triphosphate로 3인산 고에너지 화합물인데 3인산이 2인산(Adenosine Diphosphate; ADP)으로 분해되면서 신체 에너지가 발생하게 되는 것이다.
분해된 1분자의 ATP에서 발생되는 에너지는 7,000~12,000cal이며 신체 내 에너지대사에서 분해되는 의미는 에너지 발생을 뜻하는 것으로 ATP라는 원료가 없이는 우리의 신체 움직임도 없다. 그러므로 건강을 위한 신체활동을 위해서 ATP에 관한 지식이 필요하다.
100m, 200m 달리기나 턱걸이, 팔굽혀펴기 등과 같이 60초 이내에 끝나는 운동들은 신체 최대 활동으로 단시간 내에 수행된다. 이와 같은 운동을 무산소성 운동이라고 하는데 이 운동은 젖산 시스템에 의해서 에너지를 공급받게 된다. ATP를 신속하게 공급시키면 산소공급 부족으로 인하여 젖산이 축적되고 신체 내 피로물질이 근육의 피로를 가져온다. 무산소성 운동을 한 후 다음날 아침에 일어나면 몸의 어느 한 부분에서 아픔이 있거나 뻐근한 통증이 느껴진다.
반면 5분 이상의 오랜 시간 동안에 하는 운동을 유산소성 운동이라고 하며 오랜 시간 동안 신체활동을 통하여 충분한 산소를 공급받으면 체내 피로물질인 젖산이 축적되지 않고 신체 내 완전 연소가 이루어지면서 이산화탄소와 물로 완전히 분해된다. 이때 완전 분해된 이산화탄소는 혈액의 운반으로 폐로 이동하게 되고 호흡과정을 거쳐 신체 밖으로 배출되고, 물은 소변이나 땀으로 변하여 신체 밖으로 배출된다.
유산소성 운동을 한 후 다음 날 아침에 일어나면 몸의 어느 한 부분도 아픔이나 통증이 없으며 다음 날도 거뜬히 유산소성 운동을 계속 할 수 있다.
무산소성 운동은 신체 내 피로물질인 젖산이 축적되면서 신체에 피로를 가져오게 되고, 제대로한 유산소성 운동은 체내 피로물질이 축적되지 않아 신체피로도 없다.
1953년 영국의 한스 크렙스는 크렙스회로의 발견으로 노벨상을 수상하였는데, 충분한 산소를 공급받는 유산소성 운동이 크렙스회로의 과정을 거치면서 지방과 단백질이 이산화탄소와 물로 완전분해되는 과정을 발견하였다. 따라서 신체운동 시에 1분 이내에 끝나는 무산소성 운동은 신체 내 피로물질인 젖산을 축적시키면서 전신피로를 가져오게 되고, 5분 이상 오랫동안 지속되는 유산소성운동은 체내 충분한 산소공급에 의해 이산화탄소와 물로 완전 분해되어 신체 내 피로물질이 쌓이지 않는다.
건강을 위한 신체운동 시에는 1분 이내 끝나 신체 내에 피로물질인 젖산을 축적시키면서 전신피로를 가져오는 무산소성 운동보다는 5분 이상 지속되고 체내 충분한 산소공급을 하여 이산화탄소와 물로 완전 분해되는 유산소성 운동이 더 좋은 것이다. 이런 이유로 무산소성 운동을 하고 나면 다음 날 신체통증과 아픔이 나타나지만 유산소성 운동은 다음 날도 신체통증과 아픔이 나타나지 않는다.
이상의 내용들을 바탕으로 신체 내 근수축에 의한 에너지인 ATP의 공급 방법을 정리하여 보면 다음과 같이 무산소성 과정과 유산소성 과정 그리고 산화적인 산화로 이루어진다.
1. 무산소성 과정에서는 4분자 ATP가 생성된다.
① 비 유산성 기구 : ATP. PC(CP) 반응
② 유산성 기구 : Glycogen → 유산의 반응
2. 유산소성 과정에서는 77분자 ATP가 생성된다.
① 포도당 분해 : 38분자 ATP
② Glycogen 분해 : 해당반응에서 9분자 ATP
③ 크렙스회로 : 30분자 ATP
3. 산화적인 산화
① 무기인산(무기질: 물, 공기, 광물)
② 유기인산(유기화합물)
참조 : 몸과 신체운동에 관한 원리, 원칙 그리고 법칙 1편
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