إن الآلة تستطيع تحويل الطاقة الكامنة في الوقود أو الكهرباء إلى طاقة حركية أو حرارية مباشرة، ويستطيع جسم الإنسان كذلك تحويل الطاقة الكيميائية الكامنة في الغذاء إلى طاقة حرارية، وهذا بالفعل ما يحصل في جميع تفاعلات حرق الطعام.
لكن جسم الإنسان لا يستطيع تحويل الطاقة الكيميائية مباشرة إلى طاقة حركية حيث أنه لا بد أن يتحول جزء من الطاقة الكيميائية الكامنة في الغذاء إلى مركب كيميائي يسمى مركب ثالث فوسفات الأدينوسين، والذي يعتبره علماء الفسيولوجيا عملة الطاقة الرئيسية في الجسم، وبدون وجود هذا المركب فإن الحركة، وكذلك سائر أوجه النشاط الذي تقوم به خلايا الجسم وأجهزته الحيوية، لن تكون ممكنة.
في الواقع، إن عمليات إطلاق الطاقة الكامنة في أنواع الغذاء الرئيسية الثلاث (الكربوهيدرات، البروتينات، الدهون) ما هي إلا عمليات إنتاج وحدات ثالث فوسفات الأدينوسين إلى جانب إنتاج الحرارة من مواد الطعام.
التركيب الكيميائي لمركب ثالث فوسفات الأدينوسين:
أ - مادة الأدينوسين.
ب - ثلاث مجموعات من عنصر الفوسفات.
وتتألف مادة الأدينوسين بحد ذاتها من:
أ - نيتروجين على شكل مادة الأدينين.
ب-سكر خماسي هو سكر الريبوز.
وتستطيع مادة الأدينوسين الاتحاد مع مجموعة الفوسفات الأولى من خلال روابط كيميائية، وفي نفس الوقت تتحد مجموعة الفوسفات الثانية والثالثة مع مجموعة الفوسفات الأولى، وتنشأ لدينا أيضا مادة الأدينوسين، ويحدث هذا الاتحاد بين المجموعات بواسطة روابط كيميائية تحتوي على طاقة كامنة يمكن توفيرها للجسم فورا إذا تم تحطيمها أو كسرها، وعادة فإن مجموعة الفوسفات الأخيرة (الثالثة في الترتيب) هي التي تنفصل عن بقية المركب. وعملية الفصل تُطلق الطاقة الكامنة في الرباط الذي تم فصله وتحطيمه مما يؤدي إلى خفض وتحويل مركب ثالث فوسفات الأدينوسين إلى مركب أدنى من حيث الطاقة المتبقية فيه وهو مركب ثاني فوسفات الأدينوسين.
المعادلة الكيميائية لإنتاج الطاقة من ثالث فوسفات الأدينوسين هي كما يلي :
روابط كيميائية
ثالث فوسفات الأدينوسين = Pـــ Pـــ P ـــ أدينوسين
والعمليات الكيميائية التي يتم من خلالها تكسير الغذاء وتوفير الطاقة لإعادة تكوين مركب ثالث فوسفات الأدينوسين هي على نوعين هما:
1- عمليات تتم بوجود الأكسجين.
2- عمليات تتم بدون وجود الأكسجين.
و بالنسبة لعمليات إنتاج ثالث فوسفات الأدينوسين بالطريقة الهوائية واللاهوائية نورد هنا بعض النقاط:
1- مواد الطعام الرئيسية الثلاث (الكربوهيدرات والدهون والبروتين) يمكن استخلاص الطاقة منها بوجود الأكسجين، لكن مجموعة الكربوهيدرات هي الوحيدة التي يمكن استخلاص الطاقة منها بدون وجود الأكسجين.
2- لا يستخدم البروتين كمصدر للطاقة إلا في حالات خاصة وبالتالي فإن الكربوهيدرات والدهون هما مصدر الطاقة للجسم بشكل رئيسي، لكن وجود الأكسجين ضروري لكي يتم استخدام الدهن كمصدر للطاقة.
3- النشاط الخفيف والمعتدل يؤدي إلى استخدام الدهن كمصدر للطاقة بشكل رئيسي بينما النشاط السريع والخفيف (الهرولة والجري السريع) يؤدي إلى استخدام الجسم للكربوهيدرات كمصدر للطاقة بدلا من الدهون.
4- النشاط الخفيف أو المعتدل لمدة طويلة يزيد من فاعلية حرق الدهن لأن الجهاز العصبي يميل إلى المحافظة على جلوكوز الدم لأنه ،أي الجلوكوز، هو مصدر الطاقة الأساسي لعمل الجهاز العصبي وبالتالي فهذا الجهاز يحاول المحافظة على مصدر طاقته من خلال زيادة فعالية استخدام الدهن كمصدر للطاقة وذلك لتوفير الجلوكوز الذي ينجم بشكل رئيسي عن حرق الكربوهيدرات.
5- تكسير وحدة ثالث فوسفات الأدينوسين إلى وحدة ثاني فوسفات الأدينوسين هو الحافز الرئيسي لقيام الجسم بتهيئة الدهون لاستخدامها كمصدر للطاقة خصوصا إذا كان النشاط من النوع الخفيف أو المعتدل.
وتستخدم الطاقة الناجمة عن تكسير مركب ثالث فوسفات الأدينوسين في عمليات الانقباض العضلي، وتصنيع المركبات الكيماوية، ونقل المواد الغذائية للخلايا .
