Kreatino / kreatino fosfato sistema

Kuravo Fabrizio Felici

Poilsio sąlygomis ATP prašymai yra nedideli, tačiau, kai pluoštai skatinami sudaryti sutartį, šis poreikis iš karto padidėja.

Nedideli ATP kiekiai yra saugomi ramybės raumenų ląstelėje, tačiau ilgą laiką jo negalima remtis, kai ji pradeda sudaryti sutartį. Taigi, norint išvengti ATP tiekimo sumažinimo, raumenų ląstelė turi padidinti savo gamybos greitį, kad neatsiliktų nuo naudojimo greičio padidėjimo. ATP, tiekianti energiją, reikalingą susitraukimui, yra sukurta raumenų ląstelėse fosforilinimo būdu substrato lygiu ir oksidaciniu fosforilinimu. Kai ląstelėje sunaudojama daugiau energijos, sumažėja ATP koncentracija ir padidėja ADP. Šie pokyčiai skatina fermentų, atsakingų už ATP susidarymą, aktyvumą, todėl ATP gaminamas didesniu greičiu. Net jei taip atsitinka, kai langelis pradeda susitraukti, šios reakcijos užtrunka kelias sekundes, kad pasiektų reikiamą greitį. Taigi, norint užtikrinti tuo metu reikalingą ATP prieinamumą, raumenys remiasi didelio energijos fosfatų rezervu ir tuoj pat prieinamas, kreatino fosfatas (CP), kuris duoda savo fosfatų grupę į ADP (kuris visada yra) iki formos ATP. Likusioje ląstelėje yra pakankamas kiekis kreatino fosfato, kad gautų ATP kiekį, kuris yra 4-5 kartus didesnis nei įprastai, todėl ląstelė gali išlaikyti savo veiklą, kol atsiras kitų reakcijų, galinčių gaminti. ATF.

Kreatino fosfato reakciją su ADP katalizuoja kreatino kinazės fermentas ir ji yra grįžtama:

Kai ši reakcija vyksta iš kairės į dešinę, ji generuoja ATP ir kreatiną; kai jis eina iš dešinės į kairę, jis generuoja ADP ir kreatino fosfatą. Atsipalaiduojančioje raumenų ląstelėje reakcija yra pusiausvyros, ir kiekvienai susidariusiai kreatino fosfato molekulei kita paverčiama kreatinu. Vietoj to, kai prasideda raumenų aktyvumas, ATP koncentracija mažėja, o ADP koncentracija mažėja, o reakcija vyksta dešinėje pagal masinės veiklos įstatymą. Todėl tam tikras kiekis ADP paverčiamas ATP, kuris gali būti naudojamas skersinio tilto cikle suvartojamo kreatino fosfato sąskaita. Kadangi CP tiekimas yra ribotas, ši reakcija gali sukelti ATP tik trumpą laiką, tačiau pakanka, kad sukeltų kitas metabolines reakcijas, kurios suteikia ATP. Kai raumenų ląstelė baigia susitraukimą, kreatino fosfato atsargos atkuriamos, nes sumažėjęs ATP poreikis sukelia ATP koncentracijos padidėjimą ir ADP sumažėjimą, sukeldamas reakcijos poslinkį į kairę, kad vėl būtų sintezuojamas kreatino fosfatas iš kreatino. Tokiu būdu CP rezervai išlaikomi staigiam aktyvumo padidėjimui vėliau.

Kreatino fosfato atsargų atstatymas per greito atkūrimo etapą

Keletas eksperimentų parodė svarbias nuorodas šiuo klausimu. Viename iš šių eksperimentų, prieš pradedant fizinį krūvį, ir po to periodiškai per visą atkūrimo etapą, atlikus išsamią maksimalią pastangą, buvo paimtas raumenų audinio mėginys. Bandymas buvo atliktas dviem skirtingais būdais:

Raumenys su normaliu kraujo tekėjimu
Raumenys su užsikimšusiu kraujo tekėjimu

Pirmuoju atveju buvo pastebėta, kad po tik apie 2 minutes buvo atkurta 85% CP, o 4-osios atkūrimo minutės procentas pasiekė 90%, kad beveik po 8 minučių būtų visiškai iš naujo nustatyta pradinė vertė.

Antra, vietoj užsikimšusio kraujo tekėjimo, kreatino fosfato sintezė neįvyksta: tai leido patvirtinti, kad regeneracijos ciklas vyksta dėl to, kad hemoglobino kraujyje transportuojamas deguonis.