Curățat de Fabrizio Felici
În condiții de repaus, cererile ATP sunt modeste, dar când fibrele sunt stimulate să se contracte, această cerere crește imediat.
Cantitățile modeste de ATP sunt stocate într-o celulă musculară de repaus, dar nu se poate baza pe ea pentru o perioadă lungă de timp, odată ce a început să se contracteze. De aceea, pentru a evita reducerea aportului ATP, celula musculară trebuie să crească rata de producție pentru a ține pasul cu creșterea vitezei de utilizare. ATP care furnizează energia necesară contracției este produsă în celulele musculare prin fosforilarea la nivelul substratului și prin fosforilarea oxidativă. Atunci când consumul de energie crește într-o celulă, există o reducere a concentrației de ATP și o creștere a ADP. Aceste modificări induc o creștere a activității enzimelor responsabile pentru formarea ATP, cu consecința că ATP este produs la o rată mai mare. Chiar dacă se întâmplă acest lucru deoarece celula începe să se contracte, aceste reacții durează câteva secunde pentru a atinge viteza necesară. De aceea, pentru a asigura disponibilitatea ATP necesară între timp, mușchii se bazează pe o rezervă de fosfați de mare putere și disponibili imediat, fosfatul de creatină (CP), care produce grupul său fosfat la ADP (care este întotdeauna prezent) formează ATP. Celula în stare de repaus conține o cantitate suficientă de fosfat de creatină pentru a furniza o cantitate de ATP egală cu 4-5 ori mai mare decât cea prezentă în mod normal, ceea ce permite celulei să-și mențină activitatea până când alte reacții capabile să producă efecte. ATP.
Reacția creatină fosfat cu ADP este catalizată de enzima creatinkinaza și este reversibilă:
Atunci când această reacție se desfășoară de la stânga la dreapta, aceasta generează ATP și creatină; când merge de la dreapta la stânga, generează ADP și fosfat de creatină. În celula musculară de repaus, reacția este în echilibru și pentru fiecare moleculă de fosfat de creatină care se formează, un altul este transformat în creatină. Atunci când începe activitatea musculară, concentrația de ATP scade, cea a ADP scade, iar reacția se face spre dreapta prin legea privind acțiunea în masă. Ca urmare, o anumită cantitate de ADP este transformată în ATP, care poate fi utilizată în ciclul transversal de punți, în detrimentul fosfatului de creatină, care este consumat. Deoarece consumul de CP este limitat, această reacție poate produce ATP numai pentru o perioadă scurtă de timp, dar suficientă pentru a declanșa alte reacții metabolice care asigură ATP. Când celula musculară se termină cu contracția, stocul de fosfat de creatină este restabilit deoarece cererea redusă pentru ATP determină o creștere a concentrației de ATP și o scădere a ADP, determinând o mișcare a reacției în stânga, astfel încât să se sintetizeze din nou creatină fosfat din creatină. În acest fel, rezervele CP sunt reținute pentru o creștere bruscă a activității ulterior.
Restaurarea rezervelor de fosfat de creatină în faza de restaurare rapidă
O serie de experimente au evidențiat indicații importante în acest sens. Într-unul din aceste experimente, o probă de țesut muscular a fost luată prin biopsie cu ac înainte de începerea exercițiului fizic și, ulterior, periodic, în timpul întregii faze de restaurare ca urmare a efortului maxim exhaustiv. Testul a fost efectuat în două moduri diferite:
- Muscular cu flux sanguin normal
- Musculatură cu flux sanguin ocluzat
În primul caz sa constatat că după numai aproximativ 2 minute 85% din CP au fost restaurate, în timp ce la 4 minute de restaurare procentul a ajuns la 90%, pentru a ajunge la restabilirea aproape completă a valorii inițiale după aproximativ 8 minute.
În cel de-al doilea caz, în schimb, cu fluxul sanguin ocluzat, resinteza fosfatului de creatină nu se întâmplă: acest lucru a dus la confirmarea faptului că ciclul de regenerare are loc datorită oxigenului de restaurare transmis în sânge de către hemoglobină.
Restabilirea CP (%) | Timp (min.) |
85 | 2 |
90 | 4 |
100 | 8 |
În mod natural, epuizarea fosfatului de creatină ca urmare a exercițiilor fizice este mai mare și cantitatea de oxigen necesară pentru resinteza lui va fi mai mare.
