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