Em agosto de 2008, nos Jogos Olímpicos de Pequim, a atleta chinesa Liu Chunhong levantou um haltere de 158 kg no arremesso, estabelecendo um novo recorde mundial. Isso equivale ao peso de um homem de tamanho médio a médio-alto numa mão. Por que os músculos humanos têm uma força tão grande? Tal como os motores necessitam de electricidade para funcionar e esta é produzida principalmente na queima de carvão ou petróleo nas centrais eléctricas, os músculos humanos também necessitam de uma "composto de alta energia", o ATP, para gerar força. O "combustível" que produz o ATP nas células é principalmente a glicose. Os animais obtêm glicose principalmente da digestão de amido (um polímero de glicose).
Talvez você se pergunte: a "queima de gordura" tem um valor de 39 kJ/g, enquanto a glicose tem apenas 17 kJ/g. Por que não usar gordura como "combustível" principal? A razão é que a vida na Terra surgiu na água, por isso todos os seres vivos usam a água como meio de reacção química. A gordura contém muita energia, mas tem uma baixa solubilidade na água e é difícil transportá-la no sangue e entrar nas células, não conseguindo satisfazer a rápida procura de energia das células, pelo que só pode ser usada em situações que não exijam uma contração muscular intensa durante um longo período de tempo.
Em contraste, a glicose é altamente solúvel na água e não requer energia para entrar nas células. Desde os organismos unicelulares, a glicose tem sido o principal "combustível" para a obtenção de energia e desenvolveu uma cadeia de reacções químicas altamente eficazes para oxidar a glicose. Através desta cadeia, a glicose é oxidada em água e dióxido de carbono, libertando energia que é usada na síntese de ATP. A sua eficiência é muito alta, um molécula de glicose pode produzir 32 moléculas de ATP, com uma eficiência de conversão de energia comparável à de um motor de automóvel. O corpo humano também "herdou" esta cadeia de reacções, que ocorre num organelo celular chamado "mitocôndria", por isso as mitocôndrias são conhecidas como "fábricas de energia" das células.
No entanto, este mecanismo de fornecimento não é seguro. Em situações de emergência, se os músculos necessitarem de actividade intensa durante um longo período de tempo, a glicose no sangue pode não ser suficiente para abastecer as células. Alguém pode dizer: se aumentarmos a concentração de glicose no sangue, não será isso suficiente para abastecer as células? Mas a glicose, para além de "docemente" fazer bem ao corpo humano, tem um "mau hábito": combina-se com a amina (-NH2) nas cadeias laterais das proteínas, destruindo a sua função normal. Uma concentração elevada de glicose no sangue pode causar uma série de consequências negativas, sendo a diabetes uma delas. Por isso, a concentração de glicose no sangue deve ser controlada em cerca de 5 mmol, o que corresponde a cerca de 90 mg de glicose por litro de sangue. Embora não se possa aumentar a concentração de glicose no sangue, o corpo humano é muito "inteligente" e tem vários "métodos de reserva".
O primeiro é aumentar o fluxo sanguíneo nos músculos. Quando se faz exercício intenso, o volume de sangue que flui pelos músculos pode aumentar mais de 20 vezes. Embora a concentração de glicose no sangue não aumente, o "afluxo" de sangue pode fornecer mais glicose e, ao mesmo tempo, aumentar o fornecimento de oxigénio aos músculos, permitindo que a glicose seja "queimada" completamente.
O segundo é transformar a glicose em glicogénio, um reservatório de energia armazenado nas células musculares e hepáticas. Em situações de emergência, o glicogénio hepático pode voltar a transformar-se em glicose e entrar na corrente sanguínea para abastecer as células musculares. No entanto, as células musculares não são tão "altruístas" como as células do fígado. São "apenas entrantes, não saientes", utilizando o glicogénio apenas para si próprias. Em situações de emergência, quando o glicogénio muscular é necessário em grandes quantidades, parte do glicogénio é transformado em ácido láctico através da "glicólise", libertando alguma ATP no processo. Por isso, a sensação de dor muscular após um exercício intenso é causada pelo ácido láctico.Isso ocorre porque o ácido láctico se acumula nos músculos.
Em terceiro lugar, converter ATP em fosfocreatina é como trocar o yuan chinês por uma "moeda estrangeira" para guardar e depois trocar de volta quando necessário. Se as células musculares "reservarem" essa energia extra, geralmente não haverá problemas de escassez de energia.