креатин
3K 0 20.02.2019 (остання редакція: 28.02.2019)
Креатинфосфат (англійське найменування - creatine phosphate, хімічна формула - C4H10N3O5P) являє собою високоенергетичне з'єднання, яке утворюється в процесі зворотного фосфорилювання креатину (creatine) і накопичується в основному (95%) в м'язових і нервових тканинах.
Його головна функція - це забезпечення стабільності вироблення внутрішньоклітинної енергії за рахунок постійної підтримки необхідного рівня аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ) шляхом ресинтезу.
Біохімія креатинфосфату
В організмі щомиті відбувається безліч біохімічних і фізіологічних процесів, які вимагають витрат енергії: синтезування речовин, транспортування до органів клітин молекул органічних сполук і мікроелементів, вчинення м'язових скорочень. Необхідна енергія виробляється при гідролізі АТФ, кожна молекула якої за добу ресинтезируется більше 2000 разів. Вона не накопичується в тканинах, і для нормального функціонування всіх внутрішніх систем і органів потрібне постійне поповнення її концентрації.
Для цих цілей і призначений креатинфосфат. Він постійно виробляється і є основним компонентом реакції відновлення АТФ з АДФ, яка каталізується спеціальним ферментом - креатинфосфокінази. На відміну від аденозинтрифосфорної кислоти в м'язах завжди є його достатній запас.
У здорової людини об'єм креатинфосфату становить близько 1% загальної маси тіла.
В процесі креатінфосфатаза беруть участь три ізоферменту креатинфосфокінази: типу MM, MB і BB, які відрізняються місцем розташування: перші два - в скелетних і серцевих м'язах, третій - в тканинах головного мозку.
Ресинтез АТФ
Регенерування АТФ креатинфосфат є найшвидшим і ефективним з трьох способів отримання енергії. Досить 2-3 секунд роботи м'язів під інтенсивним навантаженням, і ресинтез вже досягає максимальної продуктивності. При цьому енергії виробляється в 2-3 рази більше, ніж при гліколізі, ЦТК і окисного фосфорилювання.
© makaule - stock.adobe.com
Це відбувається завдяки локалізації учасників реакції в безпосередній близькості від мітохондрій і додаткової активації каталізатора продуктами розщеплення АТФ. Тому різке збільшення інтенсивності роботи м'язів не призводить до зниження концентрації аденозинтрифосфорної кислоти. У цьому процесі відбувається інтенсивне витрачання креатинфосфату, через 5-10 секунд його швидкість різко починає знижуватися, і на 30 секунді - зменшується до половини максимального значення. Надалі в справу вступають інші методи перетворення макроенергіческіх з'єднань.
Особливу значущість нормальний перебіг креатинфосфатного реакції має для спортсменів, які пов'язані з ривковимі змінами м'язової навантаження (біг на короткі дистанції, важка атлетика, різні заняття з вагами, бадмінтон, фехтування та інші ігрові види вибухового характеру).
Біохімія тільки цього процесу в змозі забезпечувати суперкомпенсацію витрат енергії на початковій фазі роботи м'язів, коли різко змінюється інтенсивність навантаження і потрібно віддача максимальної потужності в мінімальний час. Тренування в вищеназваних видах спорту повинні проводитися з обов'язковим урахуванням достатньої насиченості організму джерелом такої енергії - креатином і «акумулятором» макроенергіческіх зв'язків - креатинфосфату.
У стані спокою або при значному зниженні інтенсивності м'язової активності зменшується витрата АТФ. Швидкість окисного ресинтезу залишається на колишньому рівні і «надлишки» аденозинтрифосфорної кислоти використовуються для відновлення запасів креатинфосфату.
Синтез креатину і креатинфосфату
Основні органи, які виробляють креатин, - це нирки і печінку. Процес починається в нирках з вироблення з аргініну і гліцину гуанидин ацетату. Потім в печінці з цієї солі і метіоніну синтезується креатин. Кровотоком він розноситься до мозкових і м'язових тканин, де і відбувається його перетворення в креатинфосфат при наявності відповідних умов (відсутність або мала м'язова активність і достатня кількість молекул АТФ).
Клінічне значення
В здоровому організмі постійно відбувається перетворення частини креатинфосфату (близько 3%) в креатинін в результатах не ферментативного дефосфорилирования. Це кількість незмінно, і визначається обсягом маси мускулатури. Як незатребуваний матеріал він безперешкодно виводиться з сечею.
Діагностувати стан нирок дозволяє аналіз добової екскреції креатиніну. Мала концентрація в крові може свідчити про проблеми з м'язами, а перевищення норми вказує на можливі захворювання нирок.
Зміни рівня креатинкінази в крові дає можливість виявити симптоми цілого ряду серцево-судинних захворювань (інфаркту міокарда, гіпертонії) і наявності патологічних змін в головному мозку.
При атрофії або захворюваннях м'язової системи вироблений креатин не засвоюється в тканинах і виводиться з сечею. Його концентрація залежить від тяжкості захворювання або ступеня втрати працездатності м'язів.
До підвищеному вмісту креатину в сечі може привести його передозування через недотримання правил інструкції по застосуванню спортивної добавки.
