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).


Более подробно строение и функции мышц описаны в моих книгах "Гипертрофия скелетных мышц человека" и "Биомеханика мышц"


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:

  1. Волков Н.И., Несен Э.Н., Осипенко А.А., Корсун С.Н. Биохимия мышечной деятельности.- Киев: Олимпийская литература, 2000.- 504 с.
  2. Михайлов С.С. Спортивная биохимия. – М.: Советский спорт, 2009.– 348 с.
  3. 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.
  4. Шишкина А.В. Биодинамическая оценка мышечной композиции // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта, 2008. – №11. – С. 108-111.

С уважением, А.В. Самсонова