こんにちは、ススム(@Susumu_Shimoda_)です。
私たちの活動エネルギーは「ミトコンドリア」や「ATP」の分解と再合成が深く関わっています。
今回は「ATP(アデノシン三リン酸)と運動」の観点からお話しします。
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ATP(アデノシン三リン酸)と運動
運動において、筋肉は力を発揮する際にATP（Adenosine Tri-Phosphate|アデノシン三リン酸）という物質を消費します。
ATPは、アデニン、リボース、3つのリン酸から構成されています。ATPから1つのリン酸が離れADP（Adenosine Di-Phosphate：アデノシン2リン酸）に分解されるときに生じるエネルギーを利用し、筋収縮が行われています。
運動を持続したり、再び運動を行うためには体内でATPを再合成する必要があるが、この合成過程が運動強度によって大きく３種類に分かれています。
■ATP-CP系
ATPはごく僅かな量しか筋中に貯蔵されていないので、大きな力を生み出すと筋内のATPは瞬く間に涸渇してしまいます。そこで、ATPの消費が激しい器官においてはATPを再合成生する機構が備わっています。ATP-CP系は、筋内のクレアチンがリン酸と結合してクレアチンリン酸となり、ADPにリン酸を与えることでATPを再合成するという働きを担っています。しかし、クレアチンリン酸の貯蔵量も限られており、ATP-CP系の持続時間は~8秒程度であると言われています。
■解糖系（乳酸系）
筋内に貯蔵されている糖質（炭水化物）、すなわちグリコ―ゲンはピルビン酸に分解されます。ピルビン酸はミトコンドリアで代謝されるが、急激にグリコーゲンが分解される場合、すなわちエネルギー需要が急激に高まった状態では、ピルビン酸は一時、乳酸へと還元されます。グリコーゲンがピルビン酸へと分解され、そして乳酸へと還元される一連の反応経路を解糖系と呼び、この時に発生するエネルギーがATPの産生に用いられます。この経路によっては、30~60秒程度最大限の筋収縮が可能であると言われています。
■有酸素系
この経路では、ピルビン酸や、脂肪が分解し遊離脂肪酸から生成されたアセチルCoAがミトコンドリア内でTCA回路（トリカルボン酸回路：Tricarboxylic acid）に取り込まれ、複雑な過程を経て処理されます。。その後、電子伝達系に入り、そこで多くのATPが再合成される。代謝の過程で酸素を必要とする為に（好気的）、先に挙げた2つのエネルギー供給系と異なり瞬間的なエネルギー供給には不向きであるが、エネルギーの供給量は大きいため、有酸素系のATP産生によって長時間の運動が可能となります。
是非、今回紹介した「ATP(アデノシン三リン酸)と運動の関係性」の記事を参考にしてみて下さい。
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