ATP چیست؟ بررسی نقش آن در انرژی و عملکرد عضلات

بدن ما برای هر فعالیتی از فکرکردن و تپش قلب گرفته تا برداشتن وزنه‌های سنگین و فعالیت‌های جسمی سخت، به انرژی نیاز دارد. بدن این انرژی را از یک مولکول به نام ATP می‌گیرد. بدون ATP، عضله‌ها منقبض نمی‌شوند، عصب‌ها سیگنال نمی‌فرستند و عملا بدن هیچ کاری نمی‌تواند انجام دهد. حالا اگر در حین خرید مکمل‌های ورزشی با دیدن مکمل‌های ATP این سوال برای شما ایجاد می‌شود که ATP چیست و چرا برای افزایش قدرت و توان بدن در طول تمرین‌های سنگین ورزشی به آن نیاز داریم، همراه ما باشید.

از غذا تا انرژی بدن؛ تعریف ساده ATP

ابتدا باید بدانید که ATP مخفف چیست. ATP مخفف Adenosine Triphosphate یا همان آدونوزین تری‌فسفات است که مولکولی ساخته شده از یک آدنین، قندی به اسم ریبوز و البته سه گروه فسفات پشت سر همدیگر است. هر کاری که سلول‌های بدن انجام می‌دهند، با خرج‌کردن ATP اتفاق می‌افتد. به همین دلیل است که معمولا ATP را پول رایج انرژی بدن می‌نامند.

هر بار که بدن به انرژی نیاز دارد، آخرین گروه فسفات موجود در این مولکول، جدا می‌شود. این جداشدن فسفات، انرژی بسیار زیادی آزاد می‌کند و توان انجام کارهای مختلف از جمله ورزش‌کردن را به ما می‌دهد. نکته بسیار مهم این است که بدن ما هیچ ذخیره بزرگی از ATP ندارد. هر مولکول ATP در کسری از ثانیه مصرف می‌شود و به همین خاطر ذخیره‌های ATP، فقط برای چند ثانیه فعالیت شدید به کار می‌آیند، باید دوباره شارژ شوند و با تکرار مداوم این چرخه، بدن به انرژی کافی برای فعالیت‌کردن، دست پیدا کند. اگر سرعت مصرف این انرژی، کمتر از سرعت بازسازی آن باشد، بدن دچار کمبود ATP می‌شود.

برای جلوگیری از این اتفاق و تامین انرژی بدن، ما به سوخت کافی برای بازسازی مداوم ATP نیاز داریم. بنابراین برای اجرای ست‌های سنگین ورزشی یا ورزش‌های استقامتی طولانی‌مدت مثل شنا یا دوچرخه‌سواری، بدن از طریق سیستم‌های متنوعی این انرژی را آزاد کرده و البته بازسازی می‌کند. حالا قبل از بررسی سیستم‌های انرژی بدن برای انجام فعالیت‌های مختلف، باید به یک سوال مهم پاسخ دهیم: ATP چطور شارژ می‌شود؟

چرخه افت و بازیابی انرژی بدن چگونه رخ می‌دهد؟

ATP را می‌توانیم یک باتری سه حالته در نظر بگیریم. زمانی که هر سه گروه فسفات حضور دارند (ATP)، مولکول در بیشترین حالت انرژی قرار دارد. با آزادشدن بخشی از انرژی، ATP یک گروه فسفات از دست می‌دهد و به ADP یا همان آدونوزین دی‌فسفات (دی، دو گروه فسفات)، تبدیل می‌شود. باتری انرژی در این وضعیت، نیمه‌خالی است. اگر فعالیت شدید بدن ادامه پیدا کند، یک گروه دیگر جدا می‌شود و به AMP یا آدونوزین مونوفسفات (مونو، یک فسفات)، تبدیل خواهد شد.

باتری انرژی در این حالت، به کمترین میزان ممکن می‌رسد. خوشبختانه این باتری قابل شارژ است و به‌محض این‌که سوخت لازم یعنی قند، چربی یا کراتین به بدن برسد، یک گروه فسفات به این مولکول می‌پیوندد و باتری دوباره شارژ می‌شود. ATP برای فعال‌شدن در بدن، به یون منیزیوم متصل می‌شود و به همین دلیل کمبود منیزیوم ممکن است کارایی این مولکول را کاهش دهد. بنابراین گاهی اوقات مصرف قرص منیزیوم به‌عنوان یک مکمل پایه برای کمک به فرآیند چرخه تامین انرژی، به برخی از ورزشکاران با توجه به نیاز بدنی و نوع فعالیت‌شان، توصیه می‌شود.

برای درک بهتر این چرخه، جدول زیر به شما کمک می‌کند:

مولکول	تعداد فسفات	سطح انرژی	نقش در عضله
ATP	3 فسفات	بالاترین میزان ممکن	منبع مستقیم انرژی
ADP	2 فسفات	متوسط	آماده بازسازی
AMP	1 فسفات	کمترین میزان ممکن	نشانه خستگی سلولی

این چرخه هر لحظه هزاران بار تکرار می‌شود و برای هر فعالیت خیلی ساده، ما به این انرژی سلولی نیاز داریم. ناگفته پیدا است که در هنگام اجرای فعالیت‌های بدنی متمرکز، نیاز ما به انرژی خیلی بیشتر خواهد بود. سوال مهم بعدی این است: نقش ATP در ورزش چیست؟

ATP و عضله‌سازی بدن

هر بار که یک وزنه را بالا می‌برید، عضله‌های موجود در بدن‌تان منقبض می‌شوند. در هر انقباض عضلانی، دو رشته پروتئینی به نام اکتین و میوزین، روی هم می‌لغزند تا حرکت عضله‌ها، امکان‌پذیر شود. ATP انرژی لازم برای این انقباض عضلانی و رهاشدن عضله پس از آن را فراهم می‌کند. بنابراین اگر میزان ATP کم شود، قدرت و سرعت انقباض‌ها هم کاهش می‌یابند. احساس خستگی می‌کنید و نمی‌توانید با سرعت و شدت لازم، ورزش کنید.

عضله‌ها فقط در حین ورزش و فعالیت‌های سنگین جسمانی تحت فشار نیستند، پس از اتمام فعالیت و در حالت استراحت هم، بدن در حال ترمیم پارگی‌های میکروسکوپی است که با هر ترمیم، حجم عضله کمی بیشتر می‌شود. بدن برای اجرای همه این فعالیت‌ها به انرژی نیاز دارد و ATP به تامین این انرژی کمک می‌کند.

در صورتی که انرژی کافی برای سنتز پروتئین نداشته باشید یا کربوهیدرات و قند به‌عنوان سوخت در بدن کم باشند، سنتز پروتئین رخ نمی‌دهد. حجم عضله‌های شما بیشتر نمی‌شوند و به نتیجه دلخواه خود از باشگاه‌رفتن، نمی‌رسید. با مصرف مکمل‌های زودجذب مثل پروتئین وی و مواد غذایی سالم پیش از جلسات تمرینی و پس از آن‌ها، بدن به تمام مواد لازم دست پیدا می‌کند و می‌تواند به‌خوبی ATP مورد نیاز عضله‌ها را تامین کند. این انرژی، از طریق سیستم‌های متعددی در اختیار بدن قرار می‌گیرند که در ادامه به بررسی آن‌ها خواهیم پرداخت.

بیشتر بخوانید: پروتئین وی از چی ساخته شده؟

سه سیستم انرژی در بدن و نحوه تامین ATP توسط هر کدام

بدن برای تامین انرژی بخش‌های مختلف، از سه سیستم استفاده می‌کند. هر کدام از این سیستم‌های ورزشی، میزان انرژی و سوخت مخصوص به خود را دارند. ابتدا در جدول زیر یک نگاه کلی به این سیستم‌ها بیندازیم:

سیستم انرژی	نقش اصلی	ویژگی اصلی	فعالیت مناسب
سیستم فسفاژن	فعالیت‌های بسیار شدید و کوتاه	سریع‌ترین بازسازی ATP	پرش
سیستم گلیکوتیک	فعالیت‌های شدید کوتاه تا متوسط	تولید ATP از کربوهیدرات	بوکس، دوی 400 متر
سیستم اکسیداتیو	فعالیت‌های طولانی‌مدت	تولید ATP با استفاده از اکسیژن	دوی استقامتی، دوچرخه‌سواری

این سیستم‌های جداگانه کار نمی‌کنند، هر سه سیستم از ابتدای فعالیت بدن، کار خود را آغاز می‌کنند ولی میزان اثرگذاری و سهم آن‌ها با توجه به شدت، مدت و نوع تمرین، تغییر می‌کند. در ادامه هر کدام از این سیستم‌ها و سوخت آن‌ها را کمی بیشتر بررسی کنیم:

سیستم فسفاژن – انرژی آنی

سریع‌ترین سیستم تامین انرژی بدن، سیستم فسفاژن است که برای چند ثانیه فعالیت شدید، فعال می‌شود. در عضله‌های ما فسفوکراتین (یا کراتین فسفات) ذخیره‌شده که می‌تواند فسفات خود را خیلی زود به ADP بدهد و به‌سرعت ATP را بازسازی می‌کند. محدودیت اصلی این سیستم، مدت زمان بسیار کوتاه تامین انرژی آن است که در طی 10 تا 15 ثانیه، انرژی آن به‌اتمام می‌رسد.

حالا اگر همیشه برای شما سوال بود که کراتین چیست و چرا در ورزش به این اندازه مهم است، پاسخ آن را در این‌جا پیدا می‌کنید: کراتین همان ماده خامی است که بدن ما از آن فسفوکراتین می‌سازد. هرقدر که ذخیره آن بیشتر باشد، سیستم فسفاژن خیلی بهتر و خیلی سریع‌تر می‌تواند ATP را بازسازی کند.

سیستم گلیکوتیک – انرژی کوتاه‌مدت

گلیکوژن یا همان ذخیره قند در عضله‌ها، برای اجرای فعالیت‌های سنگین به کار می‌آید و در سیستم گلیکوتیک، با شکستن گلیکوژن و بدون نیاز به اکسیژن، ATP یا همان انرژی مورد نیاز را تولید می‌کند. البته این سیستم یک محصول جانبی یعنی اسید لاکتیک دارد که باعث سوزش عضله پس از فعالیت سنگین جسمانی می‌شود. در این سیستم، بدن برای تبدیل قند به ATP، به ویتامین‌های گروه ب یا همان ب کمپلکس نیاز دارد.

این ویتامین‌ها در سیستم گلیکوتیک، بسیار مهم هستند و نبود یا کمبود آن‌ها، تبدیل قند به انرژی را مختل می‌کند. به همین دلیل برخی افراد برای کسب انرژی در ورزش‌های با شدت و سرعت متوسط، از مکمل‌های ورزشی حاوی این ویتامین‎‌های گروه ب یا حتی ویتامین‌های مجزای این گروه مثل مولتی‌ویتامین‌های حاوی B1 یا قرص ویتامین ب 12 استفاده می‌کنند.

سیستم اکسیداتیو – انرژی طولانی‌مدت

در سیستم اکسیداتیو، انرژی مداوم و آهسته تامین می‌شود و این تامین انرژی با کمک اکسیژن و سوخت موجود در سلول‌ها یعنی کربوهیدرات و چربی، به‌دست می‌آید. این فرآیند کند و بسیار پایدار است و می‌تواند تا ساعت‌ها، انرژی لازم برای انجام ورزش‌های استقامتی مثل دوچرخه‌سواری را تامین کند.

سیستم اکسیداتیو برای تامین انرژی آهسته و پیوسته، به کوآنزیم Q10 نیاز دارد. به همین دلیل در ورزش‌های استقامتی و طولانی‌مدت، ورزشکارها از قرص کیوتن به‌عنوان مکملی برای کمک به تولید انرژی هوازی استفاده می‌کنند.

این سه سیستم برای تامین انرژی بدن در اغلب فعالیت‌های ورزشی یا حتی روزمره، به‌صورت هم‌زمان فعال می‌شوند. تغذیه کافی و البته مکمل‌ها، به عملکرد صحیح این سه سیستم کمک می‌کنند و به همین دلیل مهم است که تغذیه صحیح قبل و بعد از ورزش، بسیار اهمیت دارد.

تغذیه صحیح قبل و بعد از ورزش برای تامین انرژی بدن

حالا که می‌دانید ATP در ورزش چیست و چرا بدن به آن نیاز دارد، دلیل تاکید مربی‌ها و کارشناسان تغذیه بر اصول مهم مصرف غذا و انواع مکمل ورزشی را به‌خوبی درک می‌کنید. بر طبق توصیه کلینیک مایو، تغذیه پیش از تمرین بهتر است سبک، کم‌چرب و سرشار از کربوهیدرات باشد تا ذخایر گلیکوژن یا همان قند مورد نیاز بدن، تامین شود اما باعث سنگینی معده نشود. یک نمونه ساده از تغذیه قبل از ورزش را در جدول زیر می‌بینید:

زمان تا شروع تمرین	نمونه غذایی مناسب
2 تا 3 ساعت	جو دوسر و میوه، برنج و مرغ، نان سبوس‌دار و تخم‌مرغ
30 تا 60 دقیقه	موز، خرما، نان تست و عسل
5 تا 15 دقیقه	آب‌میوه طبیعی یا چند عدد خرما

بعد از تمرین، اولویت بدن تغییر می‌کند، زیرا هم باید ذخایر گلیکوژن مصرف شده، دوباره پر شوند و هم پروتئین کافی برای ترمیم عضله‌های آسیب‌دیده وجود داشته باشد. به همین دلیل پس از ورزش باید وعده‌های غذایی با ترکیبی از پروتئین و کربوهیدرات مصرف کنید:

• مرغ، گوشت یا ماهی همراه با برنج یا سیب‌زمینی
• تخم مرغ و نان
• ماست، شیر و میوه

مصرف مکمل‌های پروتئینی مثل پروتئین وی، یک روش عالی برای ترمیم سریع عضله‌ها پس از تمرین‌های سخت ورزشی است که در مدت زمان بسیار کوتاه، میزان زیادی پروتئین به بدن می‌رساند.

مکمل‌های حاوی ATP یا کراتین، کدام را بخریم؟

با وجود همه این توضیحات، شاید شما هم به این نتیجه برسید که برای جلوگیری از خستگی زودرس در حین ورزش، بهتر است هر چه سریع‌تر مکمل‌های خوراکی ATP را تهیه کنید. حالا این سوال ایجاد می‌شود که مکمل ATP چیست؟ در پاسخ باید بگوییم که شکل تجاری و ثبت‌شده این مولکول به اسم دی‌سدیم ATP در بازار عرضه شده که 30 تا 60 دقیقه پیش از تمرین، مصرف می‌شود.

اثرگذاری این مکمل‌های خوراکی در افزایش انرژی بدن، به‌صورت دقیق و کامل اثبات نشده است. در برخی تحقیقات، افراد با مصرف دوز بالا یعنی 400 میلی‌گرم پیش از ورزش، کاهش احساس خستگی را تجربه کرده‌اند. با وجود این، شواهد علمی محدود هستند و بخش زیادی از انرژی موجود در مکمل ATP، در سیستم گوارشی از بین می‌رود و عملا به عضله‌ها نمی‌رسد.

در چنین شرایطی، مکمل‌های حاوی کراتین، انتخاب بهتری برای تامین انرژی خواهند بود. مصرف مکمل کراتین ذخایر فسفوکراتین عضله‌ها را 10 تا 40 درصد افزایش می‌دهد. باعث می‌شود که بدن در فعالیت‌های شدید و آنی، خیلی زودتر ATP را بازسازی کند و انرژی کافی برای ورزش و فعالیت‌های سنگین داشته باشد.

بنابراین اغلب ورزشکارها برای افزایش انرژی و توان بدن در فعالیت‌های ورزشی، به مکمل کراتین نیاز دارند. کراتین جایگزین ATP نیست، بلکه مکملی است که تجزیه انرژی و بازسازی ذخایر آن را سرعت می‌بخشد و برای تامین انرژی کافی به بدن کمک می‌کند. برخی برندها با ارائه یک مکمل حاوی هر دو ماده یعنی کراتین و ATP، یک جایگزین خوب ارائه کرده و سردرگمی در حین خرید را کاهش داده‌اند.

ATP، موتور نامرئی محرک هر حرکت بدن

بدن ما یک سیستم بسیار بزرگ است، از سیستم‌های کوچک تشکیل شده و برای فعالیت هر بخش، به انرژی و سوخت لازم نیاز دارد. ATP همان سوخت مهمی است که انرژی لازم برای هر فعالیت جسمی یا حتی فکری را به ما می‌دهد و در سه سیستم فسفاژن، گلیکوتیک و اکسیداتیو، این انرژی مصرف و البته شارژ می‌شود. تغذیه مناسب قبل و بعد از ورزش، مصرف مکمل‌هایی مثل کراتین و وی همراه با نوشیدن آب کافی، فعالیت دقیق و کامل این سیستم‌ها را تضمین می‌کند. حالا شما هم می‌دانید که ATP چیست و چرا به آن باتری انرژی بدن می‌گویند. پس با تعیین هدف خود از ورزش‌کردن و مشورت با یک متخصص، مکمل مناسب خود را برای تامین انرژی کافی و سوخت بدن، انتخاب کنید.

سوالات متداول