Креатин
3K 0 20.02.2019 (последна редакция: 28.02.2019)
Креатин фосфатът (английско име - креатин фосфат, химическа формула - C4H10N3O5P) е високоенергийно съединение, което се образува по време на обратимото фосфорилиране на креатина и се натрупва главно (95%) в мускулните и нервните тъкани.
Основната му функция е да осигури стабилността на производството на вътреклетъчна енергия чрез постоянно поддържане на необходимото ниво на аденозин трифосфорна киселина (АТФ) чрез ресинтез.
Биохимия на креатин фосфат
В тялото всяка секунда има много биохимични и физиологични процеси, които изискват енергийна консумация: синтез на вещества, транспорт на молекули органични съединения и микроелементи до органите на клетките, извършване на мускулни контракции. Необходимата енергия се генерира по време на хидролизата на АТФ, всяка молекула на която се ресинтезира повече от 2000 пъти на ден. Той не се натрупва в тъканите и за нормалното функциониране на всички вътрешни системи и органи е необходимо постоянно попълване на концентрацията му.
За тези цели е предназначен креатин фосфат. Постоянно се произвежда и е основният компонент на реакцията за редукция на АТФ от АДФ, който се катализира от специален ензим - креатин фосфокиназа. За разлика от аденозин трифосфорната киселина, мускулите винаги разполагат с достатъчно количество от нея.
При здрав човек обемът на креатин фосфата е около 1% от общото телесно тегло.
В процеса на креатин фосфатазата участват три изоензима на креатин фосфокиназа: типове MM, MB и BB, които се различават по местоположението си: първите два са в скелетните и сърдечните мускули, третият е в тъканите на мозъка.
Ресинтез на АТФ
Регенерацията на АТФ чрез креатин фосфат е най-бързата и ефективна от трите енергийни източника. Достатъчни са 2-3 секунди мускулна работа при интензивно натоварване и ресинтезата вече достига максимална производителност. В същото време енергията се произвежда 2-3 пъти повече, отколкото по време на гликолиза, CTC и окислително фосфорилиране.
© makaule - stock.adobe.com
Това се дължи на локализацията на участниците в реакцията в непосредствена близост до митохондриите и допълнително активиране на катализатора от продуктите на разцепване на АТФ. Следователно, рязкото увеличаване на интензивността на мускулната работа не води до намаляване на концентрацията на аденозин трифосфорна киселина. В този процес има интензивна консумация на креатин фосфат, след 5-10 секунди скоростта му започва рязко да намалява и след 30 секунди намалява до половината от максималната стойност. В бъдеще влизат в сила други методи за трансформиране на макроенергийните съединения.
Нормалният ход на реакцията на креатин фосфат е от особено значение за спортисти, които са свързани с резки промени в мускулното натоварване (бягане на къси разстояния, вдигане на тежести, различни упражнения с тежести, бадминтон, фехтовка и други експлозивни видове игри).
Биохимията само на този процес е в състояние да осигури суперкомпенсиране на енергийните разходи в началната фаза на мускулна работа, когато интензивността на натоварването се променя рязко и се изисква максимална изходна мощност за минимално време. Тренировките в горните спортове трябва да се извършват със задължително съобразяване с достатъчно насищане на тялото с източника на такава енергия - креатин и „акумулатора“ на макроенергийни връзки - креатин фосфат.
В покой или със значително намаляване на интензивността на мускулната активност консумацията на АТФ намалява. Скоростта на окислителен ресинтез остава на същото ниво и "излишъкът" от аденозин трифосфорна киселина се използва за възстановяване на резервите на креатин фосфат.
Синтез на креатин и креатин фосфат
Основните органи, които произвеждат креатин, са бъбреците и черния дроб. Процесът започва в бъбреците с производството на гуанидин ацетат от аргинин и глицин. След това, креатинът се синтезира в черния дроб от тази сол и метионин. Чрез кръвен поток той се пренася в мозъка и мускулните тъкани, където се превръща в креатин фосфат при подходящи условия (отсъствие или ниска мускулна активност и достатъчен брой молекули АТФ).
Клинично значение
В здраво тяло част от креатин фосфата (около 3%) непрекъснато се превръща в креатинин в резултат на неензимно дефосфорилиране. Това количество е постоянно и се определя от обема на мускулната маса. Като непотърсен материал, той се екскретира свободно с урината.
За диагностициране на състоянието на бъбреците позволява анализът на ежедневната екскреция на креатинин. Ниската концентрация в кръвта може да показва мускулни проблеми, а надвишаването на нормата показва възможно бъбречно заболяване.
Промените в нивото на креатин киназата в кръвта позволяват да се идентифицират симптомите на редица сърдечно-съдови заболявания (инфаркт на миокарда, хипертония) и наличието на патологични промени в мозъка.
При атрофия или заболявания на мускулната система произведеният креатин не се абсорбира в тъканите и се екскретира с урината. Концентрацията му зависи от тежестта на заболяването или степента на загуба на мускулна ефективност.
Предозирането на креатин може да доведе до повишено съдържание на креатин в урината поради неспазване на инструкциите за употреба на спортна добавка.
