Креатинфосфатный путь ресинтеза АТФ в мышечных волокнах
Описан креатинфосфатный путь ресинтеза АТФ в мышечных волокнах (креатинфосфатная реакция). Дана характеристика количественным критериям этой реакции: максимальной мощности, времени развертывания, времени работы с максимальной мощностью. Указаны виды спорта, в которых этот путь ресинтеза АТФ в мышечных волокнах является основным механизмом энергообеспечения.
Креатинфосфатный путь ресинтеза АТФ в мышечных волокнах
Определение
Креатинфосфатный (креатинкиназный ресинтез АТФ, алактатный ресинтез АТФ, креатинфосфатная реакция) – самый быстрый способ получения АТФ в мышечных волокнах.
Формула креатинфосфатной реакции следующая:
КрФ + АДФ → Кр + АТФ.
где: КрФ – креатинфосфат, Кр – креатин.
Расщепление КрФ в мышечных волокнах катализируется ферментом креатинкиназой. Активность этого фермента значительно возрастает при физических нагрузках за счет активирующего действия на неё ионов кальция, которые выделяются в саркоплазму из саркоплазматического ретикулума при мышечном сокращении.
Основные запасы КрФ организма человека находятся в мышечных волокнах. Доказано, что в мышечных волокнах II типа содержится на 10-15% больше КрФ, чем в мышечных волокнах I типа (В.Н. Платонов, 2005). В связи с этим считается, что в мышечных волокнах II типа креатинфосфатная реакция является основным путем ресинтеза АТФ.
Количественные критерии креатинфосфатного пути ресинтеза АТФ
Максимальная мощность
Максимальная мощность 900-1100 кал/мин кг. Это в три раза больше, аналогичного показателя для аэробного ресинтеза АТФ. Такая большая мощность данного пути ресинтеза АТФ определяется высокой активностью фермента креатинкиназы и высокой скоростью протекания данной реакции.
Время развертывания
Время развертывания 1-2 с. Столь малое время развертывания объясняется высокой скоростью протекания данной реакции.
Время работы с максимальной мощностью
Время работы с максимальной мощностью составляет 8-10 с. Это связано с малыми запасами КрФ в мышечных волокнах. В покое содержание КрФ в мышечных волокнах составляет 15-20 ммоль/кг. К концу 15-й секунды запасы КрФ уменьшаются вдвое. Через 45 секунд интенсивной физической работы запасы КрФ в мышечных волокнах подходят к концу.
В связи с тем, что креатинфосфатная реакция активно протекает в мышечных волокнах II типа, имеются неинвазивные тесты, позволяющие оценивать процент мышечных волокон II типа в скелетных мышцах (А.В. Шишкина, 2008; А.В. Самсонова с соавт., 2014).
Виды спорта, в которых креатинфосфатная реакция является основным механизмом энергообеспечения.
Столь мощное протекание данной реакции обусловливает виды спорта, в которых она является основным механизмом энергообеспечения: спринт (100 м), прыжки в высоту и длину, метание молота и диска, толкание ядра, толчок и рывок штанги; приседание со штангой, жим штанги лежа, тяга штанги и т.д.
Количество КрФ в мышечных волокнах возрастает на 70% при систематических тренировках, направленных на развитие скоростно-силовых качеств (Н.И. Волков с соавт., 2000).
Экономичность
Характеризуется низкой экономичностью.
Синтез КрФ в мышечных волокнах
Синтез КрФ в мышечных волокнах происходит во время отдыха путем взаимодействия креатина с избытком АТФ.
Кр + АТФ → КрФ +АДФ.
Литература:
- Волков Н.И., Несен Э.Н., Осипенко А.А., Корсун С.Н. Биохимия мышечной деятельности.- Киев: Олимпийская литература, 2000.- 504 с.
- Михайлов С.С. Спортивная биохимия. – М.: Советский спорт, 2009.– 348 с.
- Самсонова, А.В. Методы оценки композиции мышечных волокон в скелетных мышцах человека /А.В.Самсонова, И.Э.Барникова, М.А.Борисевич, А.В.Вахнин //Труды кафедры биомеханики НГУ им. П.Ф.Лесгафта.- вып. 6.- СПб, 2012.- С. 18-27.
- Шишкина А.В. Биодинамическая оценка мышечной композиции // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта, 2008. – №11. – С. 108-111.
С уважением, А.В. Самсонова