운동과 에너지 대사
Metabolism(대사작용)
대사작용이란?
유기체의 생명을 유지시키는 조직적이며 통합적인 화학반응과 에너지 전환과정
- catabolism / anabolism
에너지 대사
: 세포가 생명 유지와 기능 발휘에 필요한 에너지를
얻기 위해 섭취한 음식물로 부터 에너지를 생산하
는 이화작용
이화작용 (catabolism)
이화작용
세포가 외부로부터 에너지를 방출하는 과정
음식물에 존재하는 분자들을 분해함
유기체에 필요한 새로운 조직을 합성하기 위한 재
료를 만드는 것
동화작용 (anabolism)
동화작용
생합성 과정
이화작용에서 얻은 에너지와 세포 내 분자를 이용
유기체에 필요한 단백질, 핵산, 지질 등 거대분자나
조직을 합성하는 과정
에너지란?
인체는 생명유지와 활동을 위해 계속적인 에너지 공 급이 필요 – 음식물로부터 얻은 에너지가 공급원
세포의 생명 유지 및 물질 교환
유기체의 항상성 유지
근 수축이나 신경 전달 과정
에너지(energy)란 ?
운동 (혹은 일) 을 할 수 있는 능력
일은 일정한 거리에 작용한 힘의 크기
일(work) = 힘(force) x 거리(distance)
화학, 기계, 열, 빛, 전기, 핵 에너지 등
인체의 에너지 소비
인체의 총 에너지 소비량
안정시 대사량 (REE; 60-75%) +
음식섭취에 의한 발열 효과 (TEF; 5-10%) +
활동대사량 (TEE; 15-30%)
인체의 에너지 소비
1) 기초 대사량 (Basal Metabolic Rate; BMR)
인체의 생리적 활동을 유지하기 위해 세포 혹은 조직에서 요구 되는 최소의 에너지양 (수면시 제외).
즉, 안정시 깨어있는 상태에서 생명의 유지를 위해 요구되는 최 소의 에너지 소모량
측정 12시간 전에 음식섭취를 하지 않아야 함
잠에서 깨어난 후 최소 30-60분간 안정된 상태로 측정
BMR은 0.8 – 1.43 kcal/min, 체격, 성, 연령에 의해 영향
실온이 약 18~20도
안정시 대사량 (Resting Metabolic Rate; RMR)
- 마지막 식사 후 3-4 시간 경과 후 측정하며 측정 방법은 기초 대사량의 측정과 동일.
- 기초 대사량의 측정이 어려우므로 좀 더 보편화된 방법임.
- 기초 대사량과 비교해 약 10% 이하의 차를 보임.
기초 및 안정시 대사량에 영향 요인
- 신체의 크기 (체표면적) ; 신장과 체중
- 연령의 증가에 따라 감소 (10년 마다 약 2% 감소) - 어린 아이 때 가장 높음
- 여성이 남성보다 낮음 (5-10%)
2) 활동 대사량
: 운동시 신체의 대사량은 증가함 - 운동 강도 및 지속 시간에 비례
- 운동의 형태에 따라 변화 동작의 형태/크기, 강하고 힘들수록 더 많은 에너지 필요
3) 음식섭취에 의한 발열 효과
식사 후 음식의 특이한 능동적 작용에 의해 현저한 증가를 나타냄. 이러한 음식의 특이한 능동적 작용을
식이성 발열효과 (Thermic effect of Feeding; TEF)
이러한 증가 양상은 식사 후 1시간 경과 시 가장 높은 수치 를 보이며, 약 4시간 동안 증가 상태를 유지함.
섭취 음식의 흡수, 운반, 저장 및 대사과정 등에서 요구 되는 에너지에 기인함.
고에너지 인산염(ATP)
인체내의 에너지 이동은 다양한 분자의 화학적 결합 내에 존재하는 잠재적 에너지방출을 통해 일어난다
화학적 결합은 비교적 많은 양의 잠재적 에너지를 함 유하고 있어 종종 고 에너지 결합(high energy bond).
근수축을 위한 즉각적인 에너지원은 고에너지 인산염 으로 구성된 아데노신 삼인산(adenosine
triphosphate) - ATP
ATP = adenosine-P-P-P
ATP 구조와 에너지 방출과정
ATP는 아데노신이라고 하는 큰 복합분자에 3개의 인 산염이 결합된 구조로 형성
3개의 인산염 중에서 끝부분에 위치한 2개의 인산염 의 결합이 가장 강하여 고에너지 결합을 이룸
끝에 위치한 인산염이 화학적으로 분해될 때 높은 에 너지가 방출되는데 이 에너지가 세포의 화학적 작업 이나 근수축에 직접 사용된다
ATP - ADP + Pi + 자유에너지
