Ресинтез АТФ в мышцах: Креатинфосфатный и Гликолитический пути

Подробный обзор двух основных механизмов ресинтеза АТФ в работающих мышцах - креатинфосфатного пути и гликолитического пути. Описание основных этапов, регуляции и ограничений этих процессов.


Энергетические системы для восстановления АТФ в мышцах: Креатинфосфатный и Анаэробный Гликолиз

Ключевые аспекты:

Что такое креатинфосфатный путь ресинтеза АТФ?

Креатинфосфатный путь - это анаэробный механизм быстрого восстановления запасов АТФ в мышцах. При этом креатинфосфат (фосфокреатин) расщепляется с помощью фермента креатинфосфокиназы, высвобождая фосфатную группу, которая затем присоединяется к АДФ, восстанавливая АТФ. Этот путь активируется в первые секунды мышечной работы и позволяет быстро пополнить запасы АТФ, но он истощается уже через 5-6 секунд.

Как работает гликолитический (лактатный) путь ресинтеза АТФ?

Гликолитический путь - это анаэробный механизм ресинтеза АТФ за счет распада глюкозы и гликогена. В результате гликолиза образуется пируват, который затем превращается в лактат. Это позволяет быстро пополнять запасы АТФ, но приводит к накоплению лактата и закислению среды в мышце. Активность гликолиза регулируется по механизму отрицательной обратной связи под влиянием таких факторов, как концентрация АТФ, АДФ, ионов кальция.

Каковы преимущества и ограничения креатинфосфатного и гликолитического путей?

  • Креатинфосфатный путь имеет очень высокую мощность, но его запасы истощаются в первые секунды интенсивной работы.
  • Гликолитический путь обладает меньшей мощностью, но может поддерживать работу мышц в течение 1-2 минут.
  • Образование лактата в ходе гликолиза позволяет ограничить накопление пирувата и поддерживать высокую скорость гликолиза.
  • Основным лимитирующим фактором для гликолиза является закисление среды в мышце.

Как восполняются запасы креатинфосфата после физической нагрузки?

  1. После мышечной работы, когда концентрация АТФ в мышце повышена, фермент креатинкиназа катализирует реакцию фосфорилирования креатина с образованием креатинфосфата.
  2. Этот процесс восстановления креатинфосфата происходит в митохондриях и зависит от наличия кислорода и запасов АТФ, образующихся в аэробных процессах.
  3. Полное восстановление запасов креатинфосфата занимает около 35 минут после окончания физической нагрузки.