ATP là khái niệm ít được nhắc đến, vì thế đang có rất nhiều người chưa có kiến thức về ATP. Vậy thực chất ATP là gì? Sau đây, hãy cùng Siêu Thị Mỹ Phẩm tìm hiểu về ATP và vai trò của ATP đối với hoạt động của cơ thể con người nhé. ATP là gì
ATP hay còn gọi là Adenosine triphosphate là phương pháp mà cơ thể sử dụng để lưu trữ và sử dụng năng lượng, hay cụ thể hơn ATP là phân tử mang năng lượng, có chức năng vận chuyển năng lượng đến các nơi cần thiết để tế bào sử dụng. Đối với cơ bắp của bạn hay cụ thể hơn là từng tế bào trong cơ thể bạn thì ATP chính là nguồn năng lượng để cơ thể hoạt động.
Khi một tế bào cần năng lượng, nó phá vỡ ATP để tạo thành adenosine diphosphate (ADP), một phân tử phosphat tự do, và giải phóng 12kcal năng lượng phục vụ cho mục đích vận động, tập luyện. Tuy nhiên lượng ATP dự trữ trong cơ không nhiều chính vì vậy để có một cơ bắp khỏe mạnh lâu dài thì cần phải phục hồi và duy trì ATP đầy đủ. Năng lượng dùng để phục hồi ATP được phân giải từ các thành phần tinh bột, đạm ,chất béo.
ATP là gì
Cấu tạo của một ATP
Dựa theo đặc điểm sinh hóa, ATP được phân loại là một nucleoside triphosphate để thể hiện cấu tạo gồm có 3 phần liên kết với nhau theo thứ tự.
Cấu tạo của một ATP cơ bản bao gồm:
- Adenine: một cấu trúc vòng bao gồm các nguyên tử C, H và N
- Ribose: một phân tử đường có 5 Carbon
- Phần đuôi với 3 phân tử phosphat vô cơ (Pi). Liên kết giữa 2 Pi cuối cùng chứa rất nhiều năng lượng. Do đó việc phân tách các phần này chính là mấu chốt của quá trình giải phóng năng lượng của ATP.
Quá trình tổng hợp ATP của cơ thể
Trong cơ thể, ATP được tổng hợp từ 3 con đường khác nhau:
Hệ năng lượng Phosphagen
Lượng ATP tiêu hao trong co cơ có thể tái tổng hợp nhờ vào creatine chứa trong cơ (creatine photphat) vì thế hệ năng lượng này còn có 1 tên gọi khác là ATP-CP. Chúng ta không đi sâu vào cách mà các hệ năng lượng thực hiện trong tế bào để cho bài viết đơn giản dễ hiểu hơn.
Phosphagen là hệ năng lượng cung cấp nhanh nhất cho cơ thể. Nó được sử dụng trong giai đoạn đầu của các hoạt động cơ bắp. Hệ phosphagen có công suất lớn nhất, gấp 3 lần hệ lactic, gấp 4 lần hệ oxy. Do đó, hệ Phospahgen có vai trò chủ yếu trong việc cung cấp năng lượng cho các hoạt động có công suất tối đa: chạy ngắn, ném, đẩy, nhảy … Việc cung cấp năng lượng bằng hệ này cực kì ngắn (không quá 12s) do đó đối với các hoạt động lâu hơn thì cần phải có sự tham gia của các hệ năng lượng khác.
Hệ Lactic
Trong các hoạt động tương đối dài hơn thì cơ thể sử dụng năng lượng để tái tổng hợp ATP và CP bằng cách phân giải yếm khí đường glucose. Phản ứng sẽ sinh ra axit lactic gây độc hại mệt mỏi cơ. Do đó hệ năng lượng này có tên là hệ Lactic.
Cơ chất của hệ năng lượng này là glycogen dự trữ trong cơ, glucose trong máu chuyển vào cơ, và glucose từ gan vận chuyển vào máu.
Hệ năng lượng này có công suất nhỏ hơn hệ Phosphagen (nhỏ hơn 3 lần hệ phosphagen và lớn hơn 1.5 lần hệ oxy)
Trong hoạt động tối đa, sự phân giải glycogen yếm khí cũng chỉ xảy ra không quá 25% lượng glycogen dự trữ. Do vậy dung lượng của hệ năng lượng lactin cũng không lớn lắm.
Hệ năng lượng này bắt đầu hoạt động ngay từ lúc co cơ nhưng đạt công suất lớn nhất sau 30-40s. Do đó hệ lactic có vai trò quyết định trong việc cung cấp năng lượng cho các hoạt động kéo dài từ 20s đến vài phút.
Trong hoạt động của hệ lactic, lượng glycongen trong cơ và trong gan không bao giờ được sử dụng đến mức cạn kiệt. Năng lượng hệ lactic hạn chế không phải do trữ lượng glycogen ít mà là do axit lactic sinh ra đã ức chế các men phân giải glycogen.
Hệ năng lượng Oxy
Trong các hoạt động cơ bắp có công suất không lớn kéo dài và được cung cấp oxy đầy đủ, tức là trong hoạt động ưa khí, cơ thể sử dụng phản ứng oxy hóa các chất dinh dưỡng như: đường, protein và chất béo để cung cấp năng lượng cho cơ thể hoạt động. Hệ năng lượng này được gọi là hệ oxy hóa.
Hệ năng lượng oxy hóa này sử dụng 2 chất chính đó là: đường và chất béo để cung cấp năng lượng cho hoạt động co cơ. Hai chất này khác nhau rõ rệt về công suất cũng như dung lượng.
Oxy hóa đường: xảy ra giống như thủy phân glucose trong hệ lactic. Do quá trình này có oxy nên axit lactic sinh ra sẽ tiếp tục bị oxy hóa thành CO2 và nước.
Dung lượng của hệ oxy hóa đường phụ thuộc vào trữ lượng glycogen ở cơ và gan và khả năng tái tạo glucose từ các chất khác (axit lactic, axit amin, axit pyruvic …) của gan với dung lượng lớn.
Trong khi đó sự phân giải ưa khí chất béo sẽ sinh ra nhiều năng lượng hơn oxy hóa đường. Do mỡ trong cơ thể có trữ lượng rất lớn (trung bình từ 10%-30% khối lượng cơ thể) đủ năng lượng cho cơ thể có thể hoạt động liên tục hàng chục ngày.
Cơ chế phân giải năng lượng của phân tử ATP
Trong môi trường ống nghiệm, khi một phân tử glucose phân tách thành CO2 và nước đồng thời sẽ giải phóng khoảng 686 kcal/mol. Năng lượng này được tỏa ra dưới dạng nhiệt năng và phải sử dụng máy hơi nước thì mới có thể chuyển thành công cơ học. Hiển nhiên điều này là không thể xảy ra trong môi trường tế bào.
Nhờ có các ATP, nguồn năng lượng phân giải này sẽ được cất trữ vào trong đó. Khi tế bào cần năng lượng, ATP sẽ được thủy phân làm gãy liên kết giữa Oxi với nguyên tử photphat cuối cùng. Kết quả quá trình này sẽ tạo ra một phân tử phosphat vô cơ (Pi), một ADP (Adenosin Diphosphat) và khoảng 7 kcal/mol năng lượng. Lúc này, ADP sẽ ngay lập tức được chuyển đổi trở lại thành ATP nhờ có enzyme ATP synthase nằm trong màng ty thể.
Vai trò của ATP với người tập thể hình
Chắc chắn từ trước đến nay có không ít người lầm tưởng rằng chất dinh dưỡng từ thức ăn chính là năng lượng sống mà chúng ta sử dụng. Thực tế thì sau khi tiêu hóa thức ăn, cơ thể sẽ dự trữ các chất dinh dưỡng dưới dạng carbohydrates (tinh bột), fat (chất béo) hay protein (chất đạm). Các chất này lại được phân giải thành hợp chất đơn giản hơn đó là glucose, acid amin, acid béo và theo đường máu vận chuyển đến các tế bào.
Tế bào không thể sử dụng trực tiếp các chất dinh dưỡng từ thức ăn
Tuy nhiên, các tế bào không thể trực tiếp lấy năng lượng từ những chất dinh dưỡng này. Chính vì vậy, chúng ta cần có các hệ năng lượng giúp xử lý, biến đổi chúng thành ATP. Các ATP này sẽ dự trữ và cung cấp năng lượng có thể sử dụng được cho các tế bào khi cần.
Vai trò của ATP
Phương pháp giúp tối ưu hoá khả năng tạo ATP
Sau khi tìm hiểu quá trình tạo ra ATP là gì, chắc hẳn bạn đã có thể hình dung bộ môn mình đang theo đuổi cần sử dụng hệ năng lượng nào rồi đúng không? Tuy nhiên, hiểu ra vấn đề là một chuyện, làm thế nào để tối đa hoá khả năng tạo ATP mới là quan trọng nhất. Để thực hiện được điều đó, các chuyên gia trong giới thể thao đã giới thiệu một số phương pháp sau đây, mời bạn tham khảo nhé.
Phương pháp tập luyện sức mạnh bùng nổ
Sức mạnh không chỉ đến từ cơ bắp. Do vậy phương pháp tập luyện sức mạnh không hề đồng nghĩa với việc chỉ tập trung vào các khối cơ như tập thể hình. Sức mạnh ở đây được hiểu chính là khả năng phát lực lớn cực đại trong thời gian ngắn nhất. Hay nói cách khác, phương pháp này sẽ giúp bạn có được khả năng sử dụng nguồn ATP dự trữ của mình trong thời gian cực ngắn. Tùy vào nhu cầu và thể trạng, bạn có thể lựa chọn một trong các bài tập sau đây:
- Luyện tập cơ hấp thụ lực nhanh: broad jump, depth jump, high box jump,…
- Luyện cơ thể phát lực bùng nổ trong thời gian ngắn nhất: Jerk, Full clean, Power clean,…
- Luyện tập rút ngắn thời gian thực hiện: bạn có thể áp dụng tất cả bài tập, nhưng sau mỗi lần thực hiện lại giảm thời gian một chút cho set tập kế tiếp.
Phương pháp Intensive Tempo Run
Như đã giới thiệu ở trên, mỗi người chúng ta đều có ngưỡng Lactate khác nhau. Để tập luyện các bài tập nới rộng, việc đầu tiên chúng ta cần làm đó là xác định ngưỡng Lactate của mình đến đâu. Hiện nay, các vận động viên chuyên nghiệp sẽ được tiến hành kiểm tra chỉ số thể lực VO2max bằng các thiết bị đo nhịp tim và tốc độ GPS.
Tuy vậy, đối với những vận động viên nghiệp dư hay không đủ điều kiện cơ sở vật chất sẽ rất khó để áp dụng cách đo này. Vì thế, nhiều người trong số họ thường sẽ sử dụng phương pháp Intensive Tempo Run để ước chừng ngưỡng Lactate của mình.
Về cơ bản, phương pháp này là bài tập chạy ở 75-95% sức lực của người tập và xen kẽ là các quãng nghỉ ngắn. Tuy vậy, bạn nên cân nhắc trước khi thực hiện vì phương pháp Intensive Tempo Run được cho là khá đau đớn. Do trong suốt quá trình này, cơ bắp của bạn luôn trong môi trường axit cao. Ngoài ra, bạn cần đảm bảo thời gian nghỉ giữa các buổi tập ITR ít nhất là 48 giờ để cơ thể kịp hồi phục và thích nghi nhé.
Phương pháp Extensive Tempo Run
Với phương pháp này, người tập không cần yêu cầu phải chạy thật nhanh mà chủ yếu rèn luyện sức bền. Do đó, bạn chỉ cần chạy với 60-80% sức lực trên nhiều khoảng cách khác nhau, xen kẽ là thời gian nghỉ ngắn. Tuy không chịu cơn đau nhức cơ như ITR nhưng người tập ETR có thể sẽ cảm thấy khó thở. Bởi vì hệ Oxidative lúc này luôn bị thúc ép hấp thụ oxy và tạo ra các ATP liên tục.
Trên đây, chúng tôi vừa giải đáp cho các bạn ATP là gì. Ngoài ra, chúng tôi cũng giới thiệu cho các bạn vai trò của ATP đối với hoạt động của cơ thể con người. Hi vọng những chia sẻ này sẽ hữu ích cho các bạn.
Xem thêm: Carbohydrate là gì? Vai trò và cách nhận biết các loại Carb