ატფ და ბოდიბილდინგი.

ენერგიის საწარმოებლად ორგანიზმმა უნდა მიიღოს ორგანული ნივთიერებები საკვებიდან, ჩვენ არ შეგვიძლია ვიარსებოთ მათ გარეშე. ჩვენი საკვებია ცილები, ცხიმები და ნახშირწყლები (მცენარეებს შეუძლიათ მზის ენერგიის გამოყენება, მათ სჭირდებათ მარტო წყალი და მინერალები).

იმისათვის, რომ ორგანული ნივთიერებები შეიქმნას, მცენარეებზე ან ცხოველებზე (რასაც ჩვენ ვჭამთ) დაიხარჯა ბევრი ენერგია და ამ ნივთიერებების დაშლით ჩვენ შეგვიძლია ეს ენერგია გამოვიყენოთ.

ენერგიის მიღება საჭმლის მონელებით (საკვების დაქუცმაცებით} იწყება, აქ არ ხდება ენერგიის გამოთავისუფლება. მაგ. თუ ვჭამთ კარტოფილს – ნახშირწყალს, ჩვენმა მომნელებელმა სისტემამ უნდა დაშალოს სახამებელი გლუკოზამდე, რათა ის მოხვდეს სისხლში და შევძლოთ მისი გამოყენება. ნახშირწყალი უნდა დაიშალოს მონომერებად – გლუკოზად, ფრუკტოზად, ან გალაქტოზად. ცხიმები უნდა დაიშალოს გლიცერინად და ცხიმოვან მჟავებად, ცილები ამინომჟავებად. ამის მერე ისინი ხვდებიან სისხლში და მათთან უკვე შეიძლება მუშაობა. ეს იყო მომნელებელი სისტემის ფუნქცია.

ენერგიის მისაღებად მონელების შემდეგი ეტაპია – სუნთქვა. სუნთქვის დროს ჩვენი უჯრედები იყენებენ ჟანგბადს, წვავენ საკვებ ნივთიერებებს, რათა მიიღონ ენერგია. ეს არის ენერგიის მიღების ბოლო ეტაპი რომელიც მიმდინარეობს თითოეულ უჯრედში.

თუ დავწვავთ ნებისმიერ ორგანულ ნივთიერებას (შაქარი, ცხიმი, ცილა), ჩვენ მივიღებთ წყალს და ნახშირორჟანგს. ნახშირორჟანგს ამოვისუნთქავთ, ხოლო წყალი გამოდის ოფლის და შარდის სახით. 

ყველა ეს პროცესი გამოყოფს სითბოს, ენერგიის ნაწილს დავკარგავთ სითბოს სახით. ყველაზე მეტად სითბო გამოიყოფა კუნთების მუშაობისას, რადგან მას უწევს ქიმიური ენერგიის გარდაქმნა მექანიკურ ენერგიაში, ამ დროს ენერგიის ნახევარს ვკარგავთ სითბოს სახით.

ორგანიზმში ენერგიის დაგროვების სქემა ასეთია: ვჭამთ საკვებს, ვაქუცმაცებთ, ჟანგბადის მეშვეობით ვჟანგავთ და ვიღებთ ენერგიას, ენერგიის ნაწილი იკარგება სითბოზე, ხოლო ნაწილს ორგანიზმი იმარაგებს ატფ–ის (ადენოზინტრიფოსფორმჟავა) სახით.

ატფ არის უჯრედის ნებისმიერი ფუნქციის ენერგიით უზრუნველყოფის წყარო. ატფ ნუკლეოტიდია, შეიცავს ადენოზინს და ფოსფორმჟავას სამ ნაშთს. ადენოზინი შედგება აზოტოვანი ფუძე ადენინისა და ნახშირწყალ რიბოზასგან, წარმოიქმნება მიტოქონდრიებში. ამ მოლეკულის შექმნაზე დაიხარჯა დიდი ენერგია და მისი დაშლისას წარმოიქმნება იგივე რაოდენობის ენერგია გარკვეული დანაკარგებით სითბოზე. 

ატფ ფერმენტების ზეგავლენით განიცდის ჰიდროლიზს — იერთებს წყლის მოლეკულას და იხლიჩება:

ატფ + H2O → ადფ + H3PO4 + ენერგია
ატფ + H2O → ამფ + H4P2O7 + ენერგია

თუ ერთ ფოსფატს მოვწყვეტთ ატფ-ს, მივიღებთ ადფ-ს, ფოსფორმჟავას და გამოიყოფა 40-60-მდე კჯ. ენერგია, თუ ორ ფოსფატს მოვწყვეტთ ატფ-ს მივიღებთ ამფ-ს.

როცა სწრაფი ენერგია არ მოითხოვება, ადფ–ს უერთდება ფოსფოგენის, გლიკოგენის ფოსფატის ჯგუფი და კვლავ სინთეზირდება ატფ.

ატფ გიგანტური მოლეკულაა, მისი შენახვა შეუძლებელია, ის მუდმივად იხლიჩება და ისევ შენდება. ატფ-ის ერთი მოლეკულის სიცოცხლის ხანგრძლივობა 1-2 წმ-ია, ამიტომ მისი სინთეზის დონე თითქმის შეესაბამება მოხმარების დონეს. 

ენერგიის მისაღებად ნივთიერების დაშლას დისიმილაცია ეწოდება. ხოლო როცა ვხარჯავთ ენერგიას ნივთიერების შესაქმნელად, ასიმილაცია. დისიმილაციაა გლიკოლიზი, ასიმილაცია ცილების, ცხიმების, ნახშირწყლების და ნუკლეინის მჟავების სინთეზი.

ე. ი. თუ დავშლით გლუკოზას გამოიყოფა ენერგია. ამ ენერგიის გამოყენება შეიძლება, რომ შევქმნათ ატფ.

ანაერობული გლიკოლიზი.

გლიკოლიზი არის გლუკოზისგან ენერგიის მიღების ხერხი ჟანგბადის გამოყენების გარეშე. 

რა ხდება გლიკოლიზის დროს:

ატფ-ის მოლეკულას თუ მოვწყვეტთ ერთ ფოსფატს, ჩვენ მივიღებთ ენერგიას და დარჩება კიდევ 2 ფოსფატი. ატფ ხარჯავს ერთ ფოსფატს და მაშინვე იმუხტება ახალი ფოსფატით. ერთი ფოსფატის გაცემის შემდეგ გახდა ადფ, ადფ შედის რეაქციაში გლუკოზასთან და ყოფს მას შუაზე, ვიღებთ გლუკოზის 2 ნახევარს, პირუვატს და ადფ–ის 2 მოლეკულა ხდება 2 ატფ–ის მოლეკულა. ეს პროცესია ანაერობული გლიკოლიზი. გლიკოლიზი მიდის ნებისმიერი უჯრედის ციტოპლაზმაში.

თუ დარბიხართ, იწყება ენერგიის ხარჯვა, სუნთქვა გიძნელდებათ იმიტომ რომ არ გყოფნით ჟანგბადი. კუნთები ვერ იღებენ საკმარის ჟანგბადს და ენერგიის მიღების ანაერობული გლიკოლიზის პროცესი მთავრდება. ამის გამო კუნთები ვეღარ მუშაობენ, არ ყოფნით ენერგია, ან იწყება კუნთის ტკივილი.

გლუკოზის ერთი მოლეკულიდან მიღებული ატფ-ის 2 მოლეკულა არის ძალიან ცოტა, მაგრამ როცა დარბიხართ გეზრდებათ გამძლეობა. კუნთების მუშაობისას თუ არ არის საკმარისი ჟანგბადი, წარმოიქმნება რძემჟავა, რის გამოც გვტკივა კუნთები.

აერობული გლიკოლიზი.

გლუკოზიდან ენერგიის მიღების მწვერვალი არის ჟანგბადის სუნთქვა, სუნთქვა ხდება მიტოქონდრიებში. გლიკოლიზის შედეგად მიღებული 2 პირუვატი შედის მიტოქონდრიებში, ასევე სუნთქვით მიეწოდება ჟანგბადი, საიდანაც გამოდის ნახშირორჟანგი, წყალი და ატფ–ის 34 მოლეკულა. ამას ყველაფერს ეძახიან კრებსის ციკლს. გლიკოლიზით ერთი მოლეკულა გლუკოზიდან მივიღეთ 2 მოლეკულა ატფ, ხოლო სუნთქვამ მოგვცა ატფ–ის კიდევ 34 მოლეკულა. 

როგორ ვიღებთ ენერგიას სუნთქვის საშუალებით.

მიტოქონდრიებს აქვს 2 მემბრანა, მემბრანებს შორის მიმდინარეობს კრებსის ციკლი, რა დროსაც იქმნება წყალბადის იონები (H+). თუ სადმე არის დადებითად დამუხტული ნაწილაკები, ხოლო სხვა ადგილას ისინი არ არიან, ამ 2 ადგილს შორის ჩნდება პოტენციალთა სხვაობა, რომელიც წყალბადის იონებს გადაადგილებს იქ, სადაც ისინი არ არიან. როცა გროვდება ამ იონების საკმარისი რაოდენობა, იხსნება არხი, საიდანაც მათ შეუძლიათ მემბრანის გარეთ გამოსვლა.

მემბრანაში ჩაშენებულია დიდი მოლეკულა ატფ–ის სინთეტაზი. წყალბადის იონები, რომლებსაც უნდათ გარეთ გამოსვლა, ატრიალებენ ამ მოლეკულას როგორც ტურბინას. როცა ეს მოლეკულა ტრიალებს, ენერგია იხარჯება იმაზე, რომ შეუერთოს ფოსფატი ადფ-ს და მიიღოს ატფ.

ორგანიზმს აქვს ატფ-ის წარმოების 3 სხვადასხვა ხერხი. მოკლე და ინტენსიური აქტივობისას (8-10 წმ.) გამოიყენება ფოსფოგენური სისტემა. ფოსფოგენური სისტემა უზრუნველყოფს კუნთის უჯრედებში ატფ-ის მცირე რაოდენობის მუდმივ სინთეზს.

კუნთის უჯრედები შეიცავს კრეატინფოსფატს, რაც გამოიყენება ხანმოკლე, მაღალინტენსიური აქტიურობის მერე, ატფ-ის აღსადგენად. კრეატინფოსფატს წყდება ფოსფატის ჯგუფი და მიტოქონდრიაში სწრაფად უერთდება ადფ-ს, ატფ-ის სინთეზისთვის. კრეატინ ფოსფატის დონე იწყებს დაცემას მაღალინტენსიური აქტივობიდან უკვე 10 წმ. შემდეგ, რის შემდეგაც ენერგიის დონე ეცემა. ფოსფოგენური მუშაობის მაგალითს წარმოადგენს 100 მეტრზე სპრინტი.

გლიკოგენის და რძემჟავას სისტემა ამარაგებს ორგანიზმს ენერგიით უფრო დაბალ ტემპში, ვიდრე ფოსფოგენური სისტემა, წარმოქმნის ატფ-ს 90 წმ. მაღალინტენსიური აქტიურობისას. რძემჟავა იქმნება კუნთის უჯრედებში არსებული გლუკოზიდან ანაერობული მეტაბოლიზმის შედეგად. ანაერობულ რეჟიმში კუნთები მუშაობენ სწრაფად, კეტავენ ჟანგბადის მიწოდებას, რადგან სისხლძარღვები შეკუმშულია. ამ სისტემას ასევე ანაერობულ სუნთქვას ეძახიან, მაგ. 400 მ. დისტანციაზე სპრინტი.

თუ ფიზიკური აქტიურობა გრძელდება 2 წთ. მეტ ხანს, მუშაობაში ერთვება აერობული სისტემა და კუნთები იღებენ ატფ-ს ჯერ ნახშირწყლებიდან, შემდეგ ცხიმებიდან და ბოლოს ცილებიდან. ცილა ენერგიის მისაღებად ძირითადად გამოიყენება შიმშილობის პირობებში მაგ. დიეტისას.

აერობული სუნთქვისას ატფ-ის წარმოება მიმდინარეობს ყველაზე ნელა, მაგრამ მიიღება საკმარისი ენერგია რათა უზრუნველყოს ფიზიკური აქტიურობა რამოდენიმე საათის განმავლობაში.