Систем креатин / креатин фосфат

Фабризио Фелици

У условима одмора захтеви АТП-а су скромни, али, када се влакна стимулишу на контракцију, овај захтев се одмах повећава.

У мишићној ћелији, у мировању, чувају се скромне количине АТП-а, али се не може дуго ослањати на њу, након што се почне смањивати. Да би се избегло смањење АТП снабдевања, мишићне ћелије морају повећати брзину производње како би се држали корак са повећањем брзине коришћења. АТП који обезбеђује енергију потребну за контракцију производи се у мишићним ћелијама фосфорилацијом на нивоу супстрата и оксидативном фосфорилацијом. Када се потрошња енергије повећа у ћелији, долази до смањења концентрације АТП-а и пораста АДП-а. Ове варијације доводе до повећања активности ензима одговорних за формирање АТП-а, што има за последицу да се АТП производи у већој мери. Иако се ово догађа чим ћелија почне да се смањује, ове реакције трају неколико секунди да би се постигла потребна брзина. Како би се у међувремену осигурала доступност потребног АТП-а, мишићи се ослањају на високо-енергетски и тренутно расположиви фосфатни резерват, креатин фосфат (ЦП), који преноси своју фосфатну групу на АДП (која је увијек присутна) за форм АТП. Ћелија за одмор садржи количину креатин фосфата која је довољна да обезбеди количину АТП-а која је 4-5 пута већа од оне која је нормално присутна, што дозвољава ћелији да одржи своју активност, док друге реакције које могу да произведу не дођу у игру. ВТА.

Реакција креатин фосфата са АДП катализована је ензимом креатин киназа и реверзибилна је:

Када се ова реакција одвија са лева на десно, она генерише АТП и креатин; када се креће с десна на лијево, ствара АДП и креатин фосфат. У мишићним ћелијама у мировању, реакција је у равнотежи, а за сваки молекул креатин фосфата који се формира, други се претвара у креатин. Када се уместо тога почне мишићна активност, смањује се концентрација АТП-а, повећава се концентрација АДП-а, а реакција се одвија право за закон масовног дјеловања. Као резултат, одређена количина АДП се трансформише у АТП, који се може користити у циклусу укрштених мостова на рачун креатин фосфата, који се конзумира. Пошто су залихе ЦП ограничене, ова реакција може произвести АТП само за кратко време, али довољна за друге метаболичке реакције које снабдевају АТП у међувремену. Када мишићна ћелија заврши контракцију, снабдевање креатин фосфатом се обнавља, јер смањена потражња АТП-а доводи до повећања концентрације АТП-а и смањења АДП-а, узрокујући померање реакције на лево, тако да се креатин фосфат поново синтетише од креатина. На тај начин се резерве ЦП задржавају због наглог повећања активности у каснијем периоду.

Обнова резерви креатин фосфата у фази брзе рестаурације

Низ експеримената истакао је важне индикације у том погледу. У једном од ових експеримената узорак мишићног ткива је узиман биопсијом игле пре почетка физичког вежбања и, касније, периодично током фазе рестаурације након исцрпног максималног напора. Тест је изведен на два различита начина:

Мишић са нормалним протоком крви
Мишић са зачепљеним протоком крви

У првом случају, уочено је да је након само 2 минута око 85% ЦП обновљено, док је на 4. минути рестаурације постотак досегао 90%, да би се дошло до скоро потпуне обнове почетне вриједности након око 8 минута.

У другом случају, с друге стране, са зачепљеним протоком крви, не долази до ресинтезе креатин фосфата: то је довело до потврде да се циклус регенерације одвија захваљујући рестаурацији кисеоника транспортованог у крви хемоглобином.