생물에너지
생물에너지는 살아있는 유기체 안에서 에너지의 변환 과정을 탐구하는 것을 말하고
신진대사를 포함하고 ,에너지가 어떻게 생산되는지 상용화되는지에 대한 것이기도 하다.
쉽게 말하면, 우리가 음식을 섭취하고 분해하고 에너지를 발산해 움직이고 사는 것을 말한다.
신진대사(metabolism)는 화학적 반응들의 신체 안에서 일어나는 것을 말한다.
화학적 반응(chemical reaction) 은 화학적 결합이 일어나거나 분해가 딜 때 발생한다.
반응은 저장되어 있는 에너지를 이용해 단순 분자들을 복합 분자들로 변환시키는데 이를 동화작용 (anabolic )이라고 부른다.
또 다른 반응은 복합분자들을 단순 분자들로 분해하면서 발생하는데 이를 이화 작용(catobolic)이라고 부른다.
이때 이화 작용이 일어날 때 에너지를 방출하는데 ATP를 만들어내면서 그것을 사용할 수 있게 된다.
영양소(nutrients)
영양소는 음식 안에 있는 물질로서 성장, 유지, 회복을 증진시키기 위해서 사용된다.
신체 건강을 위해 필요로 하는 영양분들을 다량 영양소 macronutrient 와 미량 영양소 micronutrients로 나눌 수 있다.
둘 다 몸에 굉장히 중요한 요소들이고 미량 영양소들은 단지 조금의 양만 필요로 할 뿐이다.
다량영양소들은 탄수화물(carbohydrates) 지방(lipids) 단백질(proteins) 들이 있다.
**핵산도 여기에 속하지만 단지 다량 영양소로 분류하지 않는데, 신체의 에너지원으로 섭취할 필요가 없기 때문이다.
미량 영양소들에는 비타민(vitamins) 미네랄(mineral) 들이 필요하다.
탄수화물(carbohydrates)
가장 중요한 음식에너지원 중에 하나이고, 이화 작용을 통해 glucose를 신체의 에너지 사용에 중요한 연료로 쓰인다.
운동을 할 때에는 혈액에 적정한 레벨의 글루코스를 유지하기 위해 근육의 글리코겐으로 대체해서 사용한다.
지방(fats)
트라이글리세리드는 지방세포나 근육에 저장한다.
트라이 글레 세리 드는 글리세롤과 지방산으로 분리되는데, 둘 다 이화 작용을 통해 에너지원으로 쓰일 수 있다.
단백질(proteins)
근육, 혈액, 호르몬들의 구조적인 역할로서 신체에서 중요한 부분을 담당하고 있다.
에너지가 필요할 때 아미노산을 글루코스로 변환시켜 사용하는데, 너무 많아지면 지방으로 전환시킨다.
에너지: ATP (adenosine triphosphate)
ATP 하나의 분자는 3개의 인산 그룹이 아데닌(adenine) 붙어있는 구조를 말한다.
적은 양의 ATP 가 골격근이 저장되어 있거나, 끊임없는 물과 가수분해를 통해 재합성 과정을 반복한다.
이화 작용할 때 ADP와 Pi(인산염) 결합해 ATP로 재합성을 한다. 이를 Energy coupling이라고 부른다.
이러한 과정에서 ATP는 에너지가 필요할 때 즉각적으로 반응해 에너지를 제공해 재충전 베터리로서 역할을 하고 있다.
ATP의 재합성 과정은 3가지의 과정 중에 한 가지의 과정으로 일어나는데, 이를 신진대사과정 (metabolic pathways/ processes)이라고 부른다.
이러한 과정을 통해 ATP 를 최대한의 생산을 가능하게 하고 최대한 빠르게 생산을 가능하게 하고 최소한의 신진대사 노폐물들을 만들어낸다.
3가지의 에너지 시스템 과정은 혼자 고립되어 일어나지 않고, 시간에 따로 계속적인 시스템 과정이다.
1. CReatine phosphate system(ATP-CP)
2. Glycolysis(anaerobic cellular respiration)- 무산소
3. Oxdative (Aerobic cellular respiration_ 유산소
1) ATP-PC 에너지 시스템
- 세포질 안에서 크레아틴인산( phophocreatine)의 분해과정에서 ATP를 만들어낸다.
- 크레아틴 인산(CP) 는 식사나 골격근에서 얻을 수 있는데, 골격근 안에서 효소가 인산을 CP에서 ATP로 변화시킨다.
-빠른 ATP 짧은 시간안에 제공한다( >30초)
-CP 이용에 제한이 있다.
15초보다 짧은 운동시간에 에너지 제공
2) 무산소 에너지 시스템(glycolysis(anaerobic-lactic) energy system
-산소가 존재하지 않는 세포질안에서 글루코스나 글리코겐의 분해과정을 통해 ATP 가 생산된다.
-빠른 ATP 를 생산하고, 연료는 운동 시작 후(10-120초)에 사용된다.
- 부산물인 젖산을 만들어 낸다(lactic -acid)젖산
-30초에 120초 사이의 운동시간에 에너지를 제공
3) 유산소 에너지 시스템(Aerobic(oxidative energy system))
-ATP 산소가 있는 글리코겐의 분해과정을 통해 생산된다.
글르 코시스(glycolysis) 이 과정의 첫 번째 단계이지만, 산소가 존재하고 이 과정은 세포 안의 미토콘드리아 안에서 계속적으로 발생한다.
-비교적 느린 ATP 생산이 일어나지만 가장 많은 ATP를 생산한다. 비교적 낮은 힘을 길게 이용할 수 있게 해주는 연료이다.
-부산물로는 이산화탄소와 물을 만들어낸다.
- 운동시간 2분이 지나가게 되면 유산소 에너지 시스템이 주로 작동하면서 에너지를 제공하게 된다.
3가지의 에너지 시스템 과정은 운동 시간에 따로 에너지를 공급한다.
섬유의 유형
1) 근섬유
근섬유는 신진대사과정이나 생리학적 특성에 의해 분류되는 특징을 가지고 있다.
대부분의 근육들은 다른 종류의 근섬유들의 조합에 의해 만들어지는데, 이는 사람에 따라 근육의 작동에 따라 유전에 따라 훈련에 따라 다양해지고 있다.
type 1:슬로-트위치(ST) 산화 섬유(SLOW-TWITCH OXIDATIVE FIBER)
- 수축활동의 반복이나 긴 시간의 인내를 필요로 하는 활동을 위해 디자인되었다.
- 근육은 낮은 부하의 반복되는 일상생활은 활동이나 자세를 유지하기 위해 책임지고 있다.
typeII: 패스트-트위치(FAST-TWITCH) 산화 섬유
-짧은 시간의 근수축을 빠르게 해야 하는 활동을 위해 디자인되었다.
-근육은 짧은 시간 안에 큰 양의 힘을 위해 필요로 한다.
두 가지의 하위 타입의 섬유도 있는데,
type II:fast -twitch oxidative glycolytic fibers(FOG)
-tpyeI과 type II를 공유하는 특징을 가지고 있다.
-훈련에 따로 type I이나 type II로 바뀔 수 있다.
typeIIB- fast-twitch glycolytic fibers
-강한 힘을 빠르게 작동시키고, 짧은 시간의 텐션을 유지한다.
'운동 해부학 과 운동 생리학(anatomy & physiology)' 카테고리의 다른 글
| 운동생리학- 호흡계(the respiratory zone) part 2 (0) | 2022.03.02 |
|---|---|
| 운동 생리학- 호흡계(Respiratory system) part.1 (0) | 2022.03.01 |
| 운동 생리학 -근육 (muscular system) part2 (0) | 2022.02.27 |
| 운동 생리학- 근육 조직(muscular system) (0) | 2022.02.26 |
| 운동 생리학- 골격계( skeletal system) part 2 (0) | 2022.02.25 |
댓글