무산소 ATP와 유산소 운동ATP 그리고 젖산에 대해 알아보기

무산소성 ATP이란?

 대부분의 사람들은 무산소 운동이라고 하면 근력 운동을 떠올립니다. 말 그대로 산소를 사용하지 않고도 순간적인 근력을 발휘하는 운동입니다. 무산소 운동에는 ATP-PC 시스템과 젖산 시스템이 포함됩니다. 무산소성 ATP 생산에 대해 설명하겠습니다. ATP를 생산하는 가장 빠르고 간단한 방법은 인산염 그룹을 기증하고 에너지를 방출하는 PC를 통해 ADP를 ATP로 변환하는 것입니다. 이 반응은 크레아틴 키나아제에 의해 촉진되는데, 운동을 시작하자마자 ATP는 ADP+P로 분해되지만, PC의 화학적 작용을 통해 ATP가 재생됩니다. 근육 세포는 소량의 PC만을 저장하기 때문에 이 반응에서 생산되는 ATP의 양은 필연적으로 제한됩니다. 저장된 ATP와 PC의 결합을 ATP-PC 시스템이라고 하며, 고강도 운동 후 또는 운동 시작 후 5초 이내에 근육 수축에 필요한 에너지를 공급합니다. 사용한 PC를 보충하는 유일한 방법은 운동이 끝난 후 신체가 휴식 시간임을 깨닫는 것입니다. 이때 ATP가 필요합니다. 특히, 폭발적인 힘이나 단기적인 근력을 요구하는 운동에는 ATP-PC 시스템이 필요하며, 이러한 운동으로는 단거리 달리기, 높이뛰기, 던지기, 역도 등이 있다. ATP-PC 시스템은 단일 효소를 통해 ATP를 생성하여 빠른 움직임에 필요한 에너지를 생성합니다. 따라서 단기간의 격렬한 운동에서는 PC 섭취가 제한 요인이 되므로 크레아틴을 다량 섭취하는 것이 운동능력을 향상할 수 있음을 알 수 있습니다. 산소 없이 ATP를 생성하는 과정을 무산소성 대사작용이라고 하고 산소를 마지막 사용하여 ATP를 생성하는 과정을 유산소성 대사작용이라 합니다.

유산소성 ATP이란?

 유산소성 ATP 생산은 미토콘드리아에서 만들어지며, 크렙스회로와 전자전달체계 대사경로가 서로 협력하여 이루어집니다. 유산소성 과정으로 과정으로 ATP가 생성되는 과정을 산화적 인산화 라고 합니다. 유산소성 ATP를 생산하는 과정은 3단계로 나눌 수 있습니다.

 

• 1단계:아세틸-CoA라는 2-탄소분자의 생성
• 2단계: 크렙스 회로 내에서 아세틸-CoA의 산화
• 3단계: 호흡체계인 전자전달체계와 산화적 인산화로 인한 ATP생성

크렙스 회로는 복잡한 대사경로의 이해를 증진시킬 수 있게 연구한 생화학자 핸스 크렙스의 이름에서 유래되었습니다.

 

젖산이란?

신체의 젖산은 세포, 조직 및 기관의 적절한 기능에 중요한 역할을 합니다. 젖산은 신체에서 세 가지 주요 용도로 사용됩니다. 주요 에너지원이자 포도당 생산의 전구체이며 미토콘드리아의 신호 분자입니다. 의사들은 이전에 근육에 산소가 부족할 때 젖산이 생성된다고 생각했습니다. 그러나 젖산 생산은 전적으로 호기성이므로 정상적인 호흡 중에 발생합니다.

 

젖산과 유산소운동는 연료공급원

젖산은 유산소 운동을 포함한 운동 중 근육에 중요한 연료 공급원입니다. 운동 후 근육통은 근육의 미세한 손상으로 인해 발생하며 근육에 젖산이 축적되어 발생하는 것이 아닙니다. 고강도 운동 시 근육 피로와 작열감은 근육의 수축 기능을 손상시키는 세포 내 대사산물(예: 무기 인산염, 수소 이온 등)의 축적으로 인해 발생합니다.

 

젖산증의 원인

이 증상은 몸의 젖산이 너무 많이 쌓여서 이를 빨리 처리하거나 제거할 수 없을 경우 발생합니다. 젖산증은 빠르게 진행되며 심각한 합병증을 유발할 수 있습니다. 젖산증의 원인은 다음과 같습니다

• 심부전
• 심각한 감염
• 당뇨병
• 간 손상
• 신장 질환 또는 신부전

간 손상과 간 질환은 혈액에서 젖산을 제거하는 신체의 능력에 영향을 미칠 수 있습니다. 이는 고유산 혈증이라고 불리는 혈중 젖산 수치의 상승으로 이어질 수 있습니다. 어떤 경우에는 고유산증이 젖산증으로 진행될 수 있습니다. 심부전, 쇼크 및 심각한 감염은 혈중 산소 수치를 감소시켜 혈중 젖산 수치를 증가시키고 젖산증을 유발할 수 있습니다.

 

요약

젖산은 인체의 중요한 구성 요소입니다. 이는 세포 호흡, 포도당 생산 및 분자 신호 전달을 돕습니다. 생각보다 젖산은 근육통을 유발하지 않습니다. 그러나 운동 중에는 혈중 젖산 농도가 증가합니다. 혈액 내 젖산 수치가 높으면 고유산증 및 젖산증이 발생할 수 있으며, 특정 건강 상태에서는 고유산증 및 젖산증의 위험이 증가할 수 있습니다.