ATP: عملة الطاقة في العضلة
تُطلَق الطاقة المستخدمة مباشرة في انقباض العضلة عند تفكيك ATP إلى ADP وفوسفات. ولا تخزن العضلات من ATP إلا ما يكفي بضع ثوانٍ، لذا يعيد الجسم تكوينه باستمرار عبر ثلاثة أنظمة للطاقة.
أنظمة الطاقة الثلاثة
- نظام ATP-PCr (الفوسفاجين): يمنح الفوسفوكرياتين (PCr) فوسفاتًا لـADP فيعيد تكوين ATP فورًا. وهو الأسرع، لكنه يهيمن فقط على الجهود القصوى التي تدوم نحو 10 ثوانٍ (عدو 100 م، رفع الأثقال).
- تحلل الغلوكوز (النظام اللبني): يُفكَّك الغلوكوز والغليكوجين إلى بيروفات دون أكسجين، فينتج ATP، ومع المعدلات العالية ينتج اللاكتات. وهو مهم للجهود الشديدة التي تدوم من عشرات الثواني إلى نحو دقيقتين (جري 400 م).
- النظام الهوائي (التأكسدي): تستخدم الميتوكوندريا الأكسجين لأكسدة الكربوهيدرات والدهون (والبروتين عند الحاجة) أكسدة كاملة. وهو أبطأ لكن سعته هائلة، فيُديم الأنشطة الطويلة كالماراثون والمشي.
كيف تتفاعل الأنظمة
كانت الكتب القديمة تصوّر الأنظمة وهي تعمل واحدًا تلو الآخر، لكن Gastin (2001) خلص إلى أن الثلاثة تسهم في كل نشاط تقريبًا، وأن مساهمتي النظامين اللاهوائي والهوائي تتساويان في التمرين الأقصى بين دقيقة ودقيقتين، وربما عند نحو 75 ثانية، أي أبكر مما كان يُعتقد تقليديًا.
عتبة اللاكتات وEPOC
- عتبة اللاكتات: الشدة التي يبدأ عندها اللاكتات في الدم بالتراكم بحدة، وتُستخدم لتحديد شدة تدريب التحمل. واللاكتات ليس مجرد ناتج للتعب، بل يمكن إعادة استخدامه وقودًا.
- EPOC (استهلاك الأكسجين الزائد بعد التمرين): يبقى استهلاك الأكسجين مرتفعًا بعد التمرين بسبب إعادة تكوين PCr وإزالة اللاكتات واستعادة حرارة الجسم والهرمونات.
التمارين الهوائية واللاهوائية والصحة
تحسّن التمارين الهوائية تحمّل القلب والجهاز التنفسي وأكسدة الدهون، بينما تبني التمارين اللاهوائية (تمارين المقاومة والفترات عالية الشدة) القوة والقدرة والكتلة العضلية. ومن المعروف أن الجمع بينهما يساعد في الوقاية من متلازمة الأيض، مثلًا بتحسين حساسية الإنسولين (McArdle et al., 2015).
انظر أيضًا: نظرية التحقيب (التدريب)
المراجع
- Gastin, P. B. (2001). Energy system interaction and relative contribution during maximal exercise. Sports Medicine, 31(10), 725–741.
- McArdle, W. D., Katch, F. I., & Katch, V. L. (2015). Exercise Physiology: Nutrition, Energy, and Human Performance (8th ed.). Philadelphia: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins.