Kreatin / kreatin fosfat sistemi

Küratörlüğünü Fabrizio Felici

Dinlenme koşullarında, ATP talepleri mütevazıdır, ancak lifler büzülmeye uyarıldığında bu talep hemen artar.

Mütevazı miktarlarda ATP, istirahat kas hücresinde depolanır, ancak kasılmaya başladığında, uzun süre güvenilmez. Bu nedenle, ATP arzının azalmasını önlemek için, kas hücresi kullanım hızındaki artışa ayak uydurabilmek için üretim hızını arttırmalıdır. Kasılma için gerekli enerjiyi sağlayan ATP, kas hücrelerindeki substrat seviyesindeki fosforilasyon ve oksidatif fosforilasyon ile üretilir. Bir hücrede enerji tüketimi arttığında, ATP konsantrasyonunda bir azalma ve ADP'de bir artış olur. Bu değişiklikler, ATP'nin oluşumundan sorumlu enzimlerin aktivitesinde bir artışa neden olur ve bunun sonucunda ATP daha yüksek bir oranda üretilir. Hücre daralmaya başladığında bu gerçekleşse bile, bu reaksiyonların gerekli hıza ulaşması birkaç saniye sürer. Böylece, bu arada ihtiyaç duyulan ATP'nin mevcudiyetini temin etmek için, kaslar, fosfat grubunu ADP'ye (her zaman mevcut olan) veren, yüksek enerjili fosfat rezervine güvenir ve derhal mevcut olan kreatin fosfat (CP) ATP'yi oluşturur. İstirahatte bulunan hücre, normalde mevcut olan 4-5 kez eşit bir miktarda ATP sağlamak için yeterli miktarda kreatin fosfat içerir; bu, hücrenin faaliyetini sürdürebilmesi için diğer reaksiyonlar devreye girene kadar devam ettirir. ATP.

ADP ile kreatin fosfat reaksiyonu, kreatin kinaz enzimi tarafından katalize edilir ve geri dönüşümlüdür:

Bu reaksiyon soldan sağa ilerlediğinde, ATP ve kreatin üretir; sağdan sola gittiğinde, ADP ve kreatin fosfat üretir. Dinlenme kas hücresinde, reaksiyon dengededir ve oluşan her kreatin fosfat molekülü için bir başkası kreatine dönüştürülür. Bunun yerine kas aktivitesi başladığında, ATP konsantrasyonu azalır, ADP'ninkine düşer ve reaksiyon kütle eylem yasasıyla sağa doğru ilerler. Sonuç olarak, belirli miktarda ADP, tüketilen kreatin fosfat pahasına enine köprü döngüsünde kullanılabilecek ATP'ye dönüştürülür. CP tedariki sınırlı olduğundan, bu reaksiyon ATP'yi sadece kısa bir süre için üretebilir, ancak ATP'yi sağlayan diğer metabolik reaksiyonları tetiklemek için yeterlidir. Kas hücresi kasılmayı sona erdiğinde, kreatin fosfat stoğu yenilenir, çünkü ATP'ye olan talep, ATP konsantrasyonunda bir artışa ve ADP'de bir düşüşe neden olarak sola reaksiyonda bir kaymaya neden olur, böylece tekrar kreatin fosfat sentezlenir kreatin Bu şekilde, CP rezervleri daha sonra aktivitede ani bir artış için korunur.

Hızlı restorasyon aşamasında kreatin fosfat rezervlerinin restorasyonu

Bir dizi deney bu konuda önemli göstergelere dikkat çekti. Bu deneylerden birinde, fiziksel egzersizin başlangıcından önce ve sonra, periyodik olarak egzoz azami çabayı izleyen tüm restorasyon safhasında iğne biyopsisi ile bir kas dokusu numunesi alındı. Test iki farklı şekilde gerçekleştirildi:

Normal kan akışı olan kas
Tıkalı kan akımı olan kas

İlk durumda, sadece yaklaşık 2 dakika sonra CP'nin% 85'inin restore edildiği, geri yükleme işleminin 4. dakikasında, yaklaşık 8 dakika sonra başlangıç değerinin yeniden oluşturulmasını neredeyse tamamlamak için% 90'a ulaştığı gözlendi.

İkinci durumda, bunun yerine tıkalı kan akışıyla birlikte, kreatin fosfat resentezi gerçekleşmez: bu, kanda hemoglobin tarafından taşınan restorasyon oksijeni sayesinde rejenerasyon döngüsünün gerçekleştiğini doğrulamıştır.