Куратор: Фабрицио Феличи
В условия на покой, заявките за ATP са скромни, но когато влакната се стимулират да се свиват, това търсене нараства незабавно.
Скромното количество АТФ се съхранява в мускулна клетка за почивка, но не може да се разчита дълго време, след като е започнало да се свива. За да се избегне намаляването на количеството на АТФ, мускулните клетки трябва да увеличат скоростта на производство, за да се справят с увеличаването на скоростта на употреба. АТФ, който доставя енергията, необходима за свиването, се произвежда в мускулните клетки чрез фосфорилиране на нивото на субстрата и чрез окислителното фосфорилиране. Когато консумацията на енергия се увеличава в клетката, има намаляване на концентрацията на АТР и увеличаване на ADP. Тези промени предизвикват повишаване на активността на ензимите, отговорни за образуването на АТР, в резултат на което АТР се произвежда с по-висока скорост. Дори ако това се случи, когато клетката започне да се свива, тези реакции отнемат няколко секунди, за да достигнат желаната скорост. За да се осигури наличността на АТР, необходима междувременно, мускулите разчитат на резерв от високоенергийни фосфати и веднага на разположение, креатин фосфат (CP), който дава своята фосфатна група на ADP (която винаги присъства) под формата на АТФ. Клетката в покой съдържа достатъчно количество креатин фосфат, за да осигури количество от АТР, равно на 4-5 пъти, което нормално присъства, което позволява на клетката да поддържа своята активност, докато другите реакции, които могат да произведат, влезе в действие. ATP.
Реакцията на креатин фосфат с ADP се катализира от ензима креатин киназа и е обратима:
Когато тази реакция протича от ляво на дясно, тя генерира АТР и креатин; когато преминава от дясно на ляво, той генерира ADP и креатин фосфат. В клетките на покойния мускул реакцията е в равновесие и за всяка молекула от креатин фосфат, която се образува, друга се превръща в креатин. Когато вместо това започне мускулната активност, концентрацията на АТФ намалява, тази на АДФ намалява и реакцията протича вдясно от закона за действие на масата. В резултат на това, определено количество ADP се трансформира в АТР, което може да се използва в напречния мостов цикъл за сметка на консумирания креатин фосфат. Тъй като запасите от КП са ограничени, тази реакция може да произвежда АТР само за кратко време, но достатъчно, за да предизвика други метаболитни реакции, които осигуряват АТФ. Когато мускулната клетка завърши свиването, запасът от креатин фосфат се възстановява, тъй като намаленото търсене на АТР причинява повишаване на концентрацията на АТФ и намаляване на АДФ, което води до промяна в реакцията наляво, така че отново се синтезира креатин фосфат. от креатина. По този начин резервите на ЦП се запазват за рязко повишаване на активността в по-късен момент.
Възстановяване на запасите от креатин фосфат по време на фазата на бързо възстановяване
Поредица от експерименти изтъкнаха важни индикации в това отношение. В един от тези експерименти се взема проба от мускулна тъкан чрез биопсия на иглата преди началото на физическото натоварване и след това периодично по време на цялата фаза на възстановяване след изчерпателното максимално усилие. Тестът се провежда по два различни начина:
- Мускули с нормален кръвен поток
- Мускули с запушен кръвен поток
В първия случай се наблюдава, че само след около 2 минути 85% от КП са възстановени, докато на 4-та минута на възстановяване процентът достига 90%, за да достигне до почти пълно възстановяване на първоначалната стойност след около 8 минути.
Във втория случай, с оклудирания кръвен поток, не се случва ресинтеза на креатин фосфат: това е довело до потвърждение, че цикълът на регенерация се осъществява благодарение на възстановяването на кислород, транспортиран в кръвта от хемоглобина.
Възстановяване на CP (%) | Време (мин.) |
85 | 2 |
90 | 4 |
100 | 8 |
Естествено, изчерпването на креатин фосфата в резултат на упражнението е по-голямо и количеството кислород, необходимо за неговата ресинтеза, ще бъде по-голямо.
