fiziologija

Sistem kreatin / kreatin fosfat

Avtor: Fabrizio Felici

V pogojih mirovanja so zahteve ATP skromne, toda ko se vlakna spodbujajo k pogodbi, se ta zahteva takoj poveča.

V mišični celici, v mirovanju, se shranjujejo skromne količine ATP, vendar se ne more dolgo zanesti nanj, ko se začne krči. Da bi se izognili zmanjšanju ponudbe ATP, morajo mišične celice povečati svojo stopnjo proizvodnje, da bi sledile povečanju hitrosti uporabe. ATP, ki zagotavlja energijo, potrebno za krčenje, se proizvaja v mišičnih celicah s fosforilacijo na ravni substrata in z oksidativno fosforilacijo. Ko se poraba energije v celici poveča, se zmanjša koncentracija ATP in povečanje ADP. Te spremembe vodijo v povečanje aktivnosti encimov, ki so odgovorni za tvorbo ATP, zaradi česar se ATP proizvaja z višjo stopnjo. Čeprav se to zgodi takoj, ko se celica začne krčiti, te reakcije trajajo nekaj sekund, da dosežejo potrebno hitrost. Da bi zagotovili razpoložljivost zahtevanega ATP, se mišice zanašajo na visoko energijsko in takoj razpoložljivo rezervo fosfatov, kreatin fosfat (CP), ki prenese svojo fosfatno skupino na ADP (ki je vedno prisoten) za \ t v obliki ATP. Počivajoča celica vsebuje količino kreatin fosfata, ki zadostuje za zagotovitev količine ATP, ki je enaka 4-5 krat, ki je običajno prisotna, kar omogoča celici, da ohrani svojo aktivnost, dokler ne pridejo v poštev druge reakcije, ki so sposobne proizvesti. ATP.

Reakcija kreatin-fosfata z ADP katalizira encim kreatin-kinaza in je reverzibilen:

Ko ta reakcija poteka od leve proti desni, ustvarja ATP in kreatin; ko gre od desne proti levi, ustvarja ADP in kreatin fosfat. V mišični celici v mirovanju je reakcija v ravnotežju in za vsako molekulo kreatin fosfata, ki se tvori, se druga pretvori v kreatin. Ko se namesto tega začne mišična aktivnost, se koncentracija ATP zmanjša, koncentracija ADP se poveča, reakcija pa poteka v desno za zakon množičnega ukrepanja. Posledično se določena količina ADP pretvori v ATP, ki se lahko uporabi v ciklu prečnih mostov na račun porabljenega kreatin fosfata. Ker so zaloge CP omejene, lahko ta reakcija proizvede ATP le za kratek čas, vendar zadostuje za aktiviranje drugih presnovnih reakcij, ki zagotavljajo ATP. Ko mišična celica konča krčenje, se oskrba z kreatin fosfatom obnovi, ker zmanjšano povpraševanje po ATP povzroči povečanje koncentracije ATP in zmanjšanje ADP, kar povzroči premik reakcije na levo, tako da se kreatin fosfat ponovno sintetizira. iz kreatina. Tako se rezerve CP ohranjajo zaradi nenadnega povečanja aktivnosti v kasnejšem času.

Obnovitev zalog kreatin fosfata v fazi hitre restavracije

Številni poskusi so v zvezi s tem izpostavili pomembne indikacije. V enem od teh poskusov je bil vzorec mišičnega tkiva odvzet z biopsijo igle pred začetkom telesne vadbe in nato periodično skozi fazo obnove po izčrpnem maksimalnem naporu. Test je bil izveden na dva različna načina:

  • Mišice z normalnim pretokom krvi
  • Mišice z okludiranim pretokom krvi

V prvem primeru je bilo ugotovljeno, da je bilo po samo 2 minutah okrepljenih približno 85% CP, medtem ko je v 4. minuti obnavljanja odstotek dosegel 90%, da se doseže skoraj popolna obnova začetne vrednosti po približno 8 minutah.

V drugem primeru pa z okludiranim pretokom krvi ne pride do resinteze kreatin fosfata: to je privedlo do potrditve, da se regeneracijski cikel odvija zahvaljujoč obnavljanju kisika, ki ga v krvi prenaša hemoglobin.

Izterjava CP (%)

Čas (min.)

85

2

90

4

100

8.

Seveda je večji izčrpanost kreatin fosfata zaradi vadbe in večja količina kisika, ki je potrebna za njegovo resintezijo.