Това вещество е универсален източник на енергия. АТФ се синтезира по време на цитратния цикъл на Кребс. В момента на излагане на АТФ молекулата на специален ензим АТФаза, тя се хидролизира. В този момент настъпва отделянето на фосфатната група от основната молекула, което води до образуването на ново ADP вещество и освобождаването на енергия.
Миозиновите мостове, когато взаимодействат с актин, имат АТФазна активност. Това води до разделяне на молекулите на АТФ и получаване на необходимата енергия за извършване на дадена работа.
Процесът на образуване на креатин фосфат
Количеството на АТФ в мускулните тъкани е много ограничено и поради тази причина тялото трябва постоянно да попълва резервите си. Този процес протича с участието на креатин фосфат. Това вещество има способността да отделя фосфатна група от своята молекула, прикрепяйки я към ADP. В резултат на тази реакция се образуват креатин и АТФ молекула.
Този процес се нарича реакция на Ломан. Това е основната причина, поради която спортистите трябва да приемат добавки с креатин. В същото време отбелязваме, че креатинът се използва само по време на анаеробни упражнения. Този факт се дължи на факта, че креатин фосфатът може да работи интензивно само две минути, след което тялото получава енергия от други източници.
По този начин употребата на креатин е оправдана само при видове мощностспорт. Например, няма смисъл за спортистите да използват креатин, тъй като той не може да увеличи спортните постижения в този спорт. Запасът от креатин фосфат също не е много голям и тялото използва веществото само в началната фаза на тренировка. След това се включват други източници на енергия - анаеробна и след това аеробна гликолиза. По време на почивка реакцията на Ломан протича в обратна посока и доставката на креатин фосфат се възстановява в рамките на няколко минути.
Обменни и енергийни процеси на скелетните мускули
Благодарение на креатин фосфата, тялото има енергия да възстанови резервите на АТФ. През периода на почивка мускулите съдържат около 5 пъти повече креатин фосфат в сравнение с АТФ. След стартирането на мускулните роботи, броят на ATP молекулите бързо намалява, а ADP се увеличава.
Реакцията на получаване на АТФ от креатин фосфат протича доста бързо, но броят на молекулите на АТФ, които могат да бъдат синтезирани, зависи пряко от първоначалното ниво на креатин фосфат. Мускулната тъкан също има вещество, наречено миокиназа. Под негово влияние две ADP молекули се превръщат в една ATP и ADP. Запасите от АТФ и креатин фосфат общо са достатъчни за работа на мускулите с максимално натоварване за 8 до 10 секунди.
Реакционен процес на гликолиза
По време на реакцията на гликолиза се произвежда малко количество АТФ от всяка глюкозна молекула, но при наличието на голямо количество от всички необходими ензими и субстрат може да се получи достатъчно количество АТФ за кратък период от време. Също така е важно да се отбележи, че гликолизата може да настъпи само в присъствието на кислород.
Глюкозата, необходима за реакцията на гликолиза, се взема от кръвта или от запасите от гликоген в мускулната тъкан и черния дроб. Ако гликогенът участва в реакцията, тогава три молекули АТФ могат да бъдат получени от една от неговите молекули наведнъж. С увеличаване на мускулната активност се увеличава нуждата на тялото от АТФ, което води до повишаване на нивото на млечна киселина.
Ако натоварването е умерено, да речем при бягане дълги разстояния, тогава АТФ се синтезира главно по време на реакцията на окислително фосфорилиране. Това дава възможност да се получи значително от глюкоза голямо количествоенергия в сравнение с реакцията на анаеробна гликолиза.
Мастните клетки могат да се разграждат само под въздействието на окислителни реакции, но това води до голямо количество енергия. По същия начин аминокиселинните съединения могат да се използват като източник на енергия.
През първите 5-10 минути умерено натоварване основният източник на енергия за мускулите е гликогенът. След това през следващия половин час глюкозата и мастните киселини в кръвта се свързват. С времето ролята на мастните киселини за получаване на енергия става преобладаваща.
Трябва също така да посочите връзката между анаеробния и аеробния механизъм за получаване на АТФ молекули под въздействието на физическа активност. При краткотрайни натоварвания с висока интензивност се използват анаеробни механизми за получаване на енергия, а при продължителни натоварвания с ниска интензивност - аеробни механизми.
След отстраняване на натоварването тялото продължава да консумира кислород в повече от нормата за известно време. През последните години понятието "прекомерна консумация на кислород след физическо усилие" се използва за обозначаване на кислороден дефицит.
По време на възстановяването на резервите от АТФ и креатин фосфат, това ниво е високо, след което започва да намалява и през този период млечната киселина се отстранява от мускулните тъкани. Увеличаването на консумацията на кислород и увеличаването на метаболизма се доказва и от факта на повишаване на телесната температура.
Колкото по-дълго и по-интензивно е натоварването, толкова повече време ще отнеме на тялото да се възстанови. Така че, при пълно изчерпване на запасите от гликоген, може да отнеме няколко дни, за да бъдат напълно възстановени. В същото време резервите от АТФ и креатин фосфат могат да бъдат възстановени за максимум няколко часа.
Това са енергийните процеси в мускула за максимален растеж, които протичат под въздействието на физическа активност. Разбирането на този механизъм ще направи обучението още по-ефективно.
За повече информация относно енергийните процеси в мускулите вижте тук:
Креатин фосфатът има способността да отделя фосфатната група и да се превръща в креатин чрез свързване на фосфатна група към ADP, който се превръща в ATP.
ADP + креатин фосфат = ATP + креатин
Тази реакция се нарича реакция на Ломан. Запасите от креатин фосфат във влакното не са големи, така че той се използва като източник на енергия само в началния етап на мускулната работа - в първите няколко секунди.
След като запасите от креатин фосфат се изчерпят с около 1/3, скоростта на тази реакция ще намалее и това ще доведе до включването на други процеси на ресинтеза на АТФ - гликолиза и кислородно окисление. В края на работата на мускула реакцията на Ломан върви в обратна посока и резервите от креатин фосфат се възстановяват за няколко минути.
Разграждането на креатин фосфата играе основна роля в енергийното снабдяване при краткосрочни упражнения с максимална мощност - бягане на къси разстояния, скачане, хвърляне, вдигане на тежести и силови упражнения, с продължителност до 20-30 секунди.
Гликолиза.
Гликолизата е процес на разграждане на една молекула глюкоза (C6H12O6) до две молекули млечна киселина (C3H6O3) с освобождаване на енергия, достатъчна за "зареждане" на две молекули АТФ.
C6H12O6 (глюкоза) + 2H3PO4 + 2ADP = 2C3H6O3 (млечна киселина) + 2ATP + 2H2O.
Гликолизата протича без консумация на кислород (такива процеси се наричат анаеробни).
Но трябва да се направят две важни забележки:
а) около половината от цялата енергия, освободена в този процес, се превръща в топлина и не може да се използва по време на мускулна работа. В същото време температурата на мускулите се повишава до 41-42 градуса по Целзий,
б) енергийният ефект на гликолизата не е голям и възлиза само на 2 молекули АТФ от 1 молекула глюкоза.
Гликолизата играе важна роляв енергийното захранване на упражнения, чиято продължителност е от 30 секунди до 150 секунди. Те включват бягане на средни разстояния, 100-200 м плуване, състезания с велосипеди, дългосрочно ускорение.
кислородно окисление.
За пълното активиране на кислородното окисление на глюкозата е необходимо повече време. Скоростта на окисляване става максимална само след 1,5-2 минути мускулна работа, този ефект е широко известен като "втори вятър".
Разграждането на глюкозата в присъствието на кислород протича по сложен начин. Това е многоетапен процес, включващ цикъла на Кребс и много други трансформации, но общият резултат може да се изрази по следния начин:
C6H12O6 (глюкоза) + 6O2 + 38ADP + 38H3PO4 = 6CO2 + 44H2О + 38ATP
Тези. разграждането на глюкозата по кислородния (аеробен) път води до 38 ATP молекули от всяка глюкозна молекула. Тоест, кислородното окисление е енергийно 19 пъти по-ефективно от безкислородната гликолиза. Но трябва да платите за всичко - в този случай цената за по-голяма ефективност е продължителността на процеса. Получаването на АТФ молекули по време на окисление на кислород е възможно само в митохондриите и там АТФ не е достъпен за АТФазите, които са във вътреклетъчната течност - вътрешната митохондриална мембрана е непроницаема за заредени нуклеотиди. Следователно АТФ от митохондриите се доставя в извънклетъчната течност по доста сложен начин, като се използват различни ензими, което като цяло значително забавя процеса на получаване на енергия.
За пълнота ще спомена и аз последно пътуванересинтез на АТФ - миокиназна реакция. В случай на значителна умора, когато възможностите за други начини за получаване вече са изчерпани и в мускулите е натрупано много ADP, тогава от 2 ADP молекули с помощта на ензима миокиназа е възможно да се получи 1 ATP молекула:
ADP + ADP = ATP + AMP.
Но тази реакция може да се разглежда като "авариен" механизъм, който не е много ефективен и затова тялото много рядко прибягва до него и само в краен случай.
И така, има няколко начина за получаване на ATP молекули. Освен това АТФ, с помощта на калциеви катиони и АТФаза, "зарежда" миозина с енергия, която се използва за спояване с актин и за преместване на актиновата нишка на една "стъпка".
И тук има една важна особеност.
Миозинът може да има различна (по-висока или по-ниска) АТФ-азна активност, следователно като цяло се разграничават различни видове миозин - бързият миозин се характеризира с висока АТФ-азна активност, бавният миозин се характеризира с по-ниска АТФ-азна активност.
Всъщност, следователно, скоростта на свиване на мускулните влакна се определя от вида на миозина. Влакна с висока АТФ-азна активност се наричат бързи влакна, влакна, характеризиращи се с ниска АТФ-азна активност, се наричат бавни влакна.
Бързите влакна изискват висока скорост на възпроизвеждане на АТФ, която може да бъде осигурена само чрез гликолиза, тъй като, за разлика от окисляването, не изисква време за доставяне на кислород до митохондриите и доставяне на енергия от тях към вътреклетъчната течност.
Следователно бързите влакна (наричани още бели влакна) предпочитат гликолитичния път за възпроизвеждане на АТФ. Отзад висока скоростЗа да получат енергия, белите влакна плащат с бърза умора, тъй като гликолизата води до образуването на млечна киселина, чието натрупване причинява мускулна умора и в крайна сметка спира работата му.
Бавните влакна не изискват толкова бързо попълване на резервите от АТФ и използват пътя на окисление, за да задоволят своите енергийни нужди. Бавните влакна се наричат още червени влакна. Тези влакна са заобиколени от маса капиляри, които са необходими за доставянето на големи количества кислород с кръвта. Енергийните червени фибри се получават чрез окисление на въглехидрати и мастни киселини в митохондриите. Бавните влакна са слабо уморителни и са в състояние да поддържат относително малко, но дългосрочно напрежение.
И така, накратко се запознахме с устройството и енергийното захранване на мускулите, но ни остава да разберем какво се случва с мускулите по време на тренировка.
Микроскопските изследвания показват, че в резултат на тренировка в редица мускулни влакна се нарушава подреденото разположение на миофибрилите, наблюдава се разпадане на митохондриите и нивото на левкоцитите в кръвта се повишава, както при наранявания или инфекциозни възпаления (Morozov V.I., Shterling M.D. и др.).
Разрушаването на вътрешната структура на мускулното влакно по време на тренировка (т.е. микротравма) води до появата на фрагменти от протеинови молекули във влакното. Имунната системавъзприема протеиновите фрагменти като чужд протеин, незабавно се активира и се опитва да ги унищожи.
Така че в обучението ние унищожаваме нашите мускулни влакнаи изразходвайте ATP.
Но отиваме при фитнесизобщо не за да изразходвате енергия и да получите микротравми. Ходим, за да изградим мускули и да станем по-силни.
Това става възможно само благодарение на такова явление като суперкомпенсация (супер възстановяване). Суперкомпенсацията се проявява в това, че в строго определенимоментът на почивка след тренировка, нивото на енергия и пластични вещества надвишава първоначалното крайно ниво.
Законът за суперкомпенсацията е валиден за всички биологични съединения и структури, които се изразходват до известна степен по време на мускулна дейност. Те включват: креатин фосфат, структурни и ензимни протеини, фосфолипиди, клетъчни органели (митохондрии, лизозоми).
Най-общо явлението суперкомпенсация може да се отрази в графика (фиг. 3).
Фиг.3. Суперкомпенсация. а) - унищожаване / разход по време на обучение, б) - възстановяване, в) - свръхвъзстановяване, г) - връщане към първоначалното ниво.
Както става ясно от графиката, фазата на суперкомпенсация продължава достатъчно дълго кратко време. Постепенно нивото на енергийните вещества се нормализира и тренировъчният ефект изчезва.
Освен това, ако следващата тренировкапреди началото на фазата на суперкомпенсация (фиг. 4, а), това ще доведе само до изтощение и претрениране.
Ако следващата тренировка се проведе след фазата на суперкомпенсация (фиг. 4, б), тогава следите от предишната работа вече ще бъдат изгладени и тренировката няма да доведе до очаквания резултат - увеличение на мускулна масаи сила.
За да се постигне изразен ефект, е необходимо обучението да се провежда стриктно във фазата на суперкомпенсация (фиг. 4, в).
Ориз. 4. Тренировъчен ефект (моментите от тренировката са подчертани в черно). а) също чести тренировки, изтощение и претрениране, б) - твърде редки тренировки, без значителен ефект, в) - правилна тренировкапо време на суперкомпенсация, увеличаване на силата и мускулната маса.
И така, от горното става ясно, че обучението трябва да се провежда във фазата на суперкомпенсация.
Но тук се сблъскваме с един труден проблем.
Факт е, че съединенията и структурите, които се консумират или унищожават по време на тренировка, имат различно време за възстановяване и постигат суперкомпенсация!
Фазата на суперкомпенсация на креатин фосфата се достига след няколко минути почивка след тренировка.
Фазата на суперкомпенсация на съдържанието на гликоген в мускулите настъпва 2-3 дни след тренировка и по това време нивото на креатин фосфат вече ще навлезе във фазата на загубена суперкомпенсация.
Но за възстановяване на протеиновите структури на клетките, унищожени по време на тренировка, може да отнеме още по-дълъг период от време (до 7-12 дни), през който нивото на гликоген в мускулите вече ще се върне към първоначалното си ниво.
Следователно е необходимо преди всичко да се реши кой от тези параметри е най-важен по отношение на изграждането на сила и мускулна маса и кой от тях може да бъде пренебрегнат.
Очевидно първият параметър, върху който трябва да се съсредоточите по време на тренировка, е нивото на креатин фосфат - в крайна сметка те осигуряват силова работамускули.
Подобна информация.
Преди да опишем системата MOVEOUT, искам да разберете най-общо какви процеси протичат в мускулите по време на работа. Няма да навлизам в най-малките подробности, за да не нараня психиката ви, затова ще говоря за най-важното. Е, може би мнозина няма да разберат този раздел, но ви съветвам да го изучите добре, защото благодарение на него ще разберете как работят нашите мускули, което означава, че ще разберете как да ги тренирате правилно.
И така, основното нещо, което е необходимо за работата на нашите мускули, са молекулите на АТФ, с които мускулите получават енергия. От разделянето на АТФ се образува АДФ молекула + енергия. Това са достатъчно резерви от АТФ в нашите мускули само за 2 секунди работа и след това идва ресинтезата на АТФ от ADP молекули. Всъщност производителността и функционалността зависят от типовете процеси на ресинтез на АТФ.
Така че има такива процеси. Обикновено се свързват един след друг.
1. Анаеробен креатин фосфат
Основното предимство на креатин фосфатния път за образуване на АТФ е
- кратко време за внедряване,
- голяма мощ.
Креатин фосфатен път свързани с материята креатин фосфат. Креатин фосфатът се състои от креатин. Креатин фосфатът има голям запас от енергия и висок афинитет към ADP. Поради това той лесно взаимодейства с ADP молекулите, които се появяват в мускулните клетки по време на физическа работа в резултат на реакцията на хидролиза на АТФ. По време на тази реакция остатъкът от фосфорна киселина се прехвърля с енергиен резерв от креатин фосфат към молекулата на ADP с образуването на креатин и ATP.
Креатин фосфат + ADP → Креатин + ATP.
Тази реакция се катализира от ензим креатинкиназа. Този път на ресинтеза на АТФ понякога се нарича креатикиназа, понякога фосфат или алактат.
Креатин фосфатът е крехко вещество. Образуването на креатин от него става без участието на ензими. Креатинът не се използва от тялото и се отделя с урината. Креатин фосфатът се синтезира по време на почивка от излишния АТФ. При мускулна работаумерените енергийни резерви на креатин фосфат могат да бъдат частично възстановени. Наричат се още запасите от АТФ и креатин фосфат в мускулите фосфагени.
Фосфатната система се характеризира с много бърз ресинтез на АТФ от АДФ, но е ефективна само за много кратко време. При максимално натоварване фосфатната система се изчерпва за 10 s. Първо, ATP се изразходва в рамките на 2 s, а след това в рамките на 6-8 s - CF.
Фосфатната система се нарича анаеробна, тъй като кислородът не участва в ресинтеза на АТФ и алактат, тъй като не се образува млечна киселина.
Тази реакция е основният източник на енергия за упражнения с максимална мощност: спринт, хвърляне на скокове, повдигане на щанга. Тази реакция може да се включва многократно по време на изпълнение упражнение, което дава възможност за бързо увеличаване на мощността на извършваната работа.
2. Анаеробна гликолиза
С увеличаване на интензивността на натоварването идва период, когато работата на мускулите вече не може да се поддържа само от анаеробната система поради липса на кислород. От този момент нататък лактатният механизъм на ресинтеза на АТФ, чийто вторичен продукт е млечната киселина, участва в енергийното снабдяване на физическата работа. При недостиг на кислород млечната киселина, образувана в първата фаза на анаеробната реакция, не се неутрализира напълно във втората фаза, което води до нейното натрупване в работещите мускули, което води до ацидоза или подкисляване на мускулите.
Гликолитичният път за ресинтеза на АТФ, точно както е креатин фосфатът анаеробно. Източникът на енергия, необходима за ресинтеза на АТФ в този случай е мускулният гликоген. По време на анаеробното разграждане на гликогена от неговата молекула под действието на ензима фосфорилаза крайните глюкозни остатъци се отцепват последователно под формата на глюкозо-1-фосфат. Освен това молекулите на глюкозо-1-фосфата след серия от последователни реакции се превръщат в млечна киселина.Този процес се нарича гликолиза.В резултат на гликолизата се образуват междинни продукти, съдържащи фосфатни групи, свързани с макроергични връзки. Тази връзка лесно се прехвърля към ADP, за да образува ATP. В покой реакциите на гликолиза протичат бавно, но по време на мускулна работа скоростта му може да се увеличи 2000 пъти и вече в състояние преди стартиране.
Време за разгръщане 20-30 секунди .
Време на работа с максимална мощност - 2-3 минути.
Гликолитичният начин на образуване на АТФ е няколко предимствапреди аеробния маршрут:
- достига максимална мощност по-бързо,
- има по-висока максимална мощност,
- не изисква участието на митохондрии и кислород.
Този път обаче има своя собствена недостатъци:
- процесът не е икономичен
- натрупването на млечна киселина в мускулите значително нарушава нормалното им функциониране и допринася за мускулната умора.
1. Аеробен път на ресинтеза
Аеробният път за ресинтеза на АТФ също се нарича тъканно дишане -това е основният начин за образуване на АТФ, който се осъществява в митохондриите на мускулните клетки. По време на тъканното дишане два водородни атома се отнемат от окислената субстанция и се прехвърлят през дихателната верига до молекулярен кислород, доставян на мускулите чрез кръв, което води до вода. Благодарение на енергията, освободена при образуването на вода, молекулите на АТФ се синтезират от АДФ и фосфорна киселина. Обикновено за всяка образувана водна молекула се синтезират три ATP молекули.
Кислородната или аеробна система е най-важната за атлетите за издръжливост, защото може да поддържа физическа работаВ продължение на дълго време. Кислородната система осигурява на тялото, и по-специално на мускулната дейност, енергия чрез химичното взаимодействие на хранителните вещества (главно въглехидрати и мазнини) с кислорода. Хранителните вещества влизат в тялото с храната и се отлагат в неговите депа за по-нататъшна употреба при необходимост. Въглехидратите (захар и нишесте) се съхраняват в черния дроб и мускулите като гликоген. Запасите от гликоген могат да варират значително, но в повечето случаи са достатъчни за поне 60-90 минути работа с подмаксимален интензитет. В същото време запасите от мазнини в тялото са практически неизчерпаеми.
Въглехидратите са по-ефективно "гориво" в сравнение с мазнините, тъй като при същата консумация на енергия тяхното окисление изисква 12% по-малко кислород. Следователно, в условията на липса на кислород по време на физическо натоварване, генерирането на енергия се дължи главно на окисляването на въглехидратите.
Тъй като въглехидратите са ограничени, употребата им в спортовете за издръжливост също е ограничена. След изчерпването на запасите от въглехидрати, мазнините се свързват с енергийното снабдяване на работата, чиито резерви ви позволяват да извършвате много дълга работа. Приносът на мазнините и въглехидратите в енергийното снабдяване на натоварването зависи от интензивността на упражнението и физическата форма на спортиста. Колкото по-висока е интензивността на натоварването, толкова по-голям е приносът на въглехидратите за производството на енергия. Но със същата интензивност аеробни упражнениятрениран спортист ще използва повече мазнини и по-малко въглехидрати в сравнение с нетрениран човек.
Така тренираният човек ще използва енергията по-икономично, тъй като запасите от въглехидрати в тялото не са неограничени.
Ефективността на кислородната система зависи от количеството кислород, което човешкото тяло може да абсорбира. Колкото по-голяма е консумацията на кислород по време на продължителна работа, толкова по-висок е аеробният капацитет. Под влияние на тренировката аеробният капацитет на човек може да се увеличи с 50%.
Време за разгръщанее 3-4 минути, но при добре тренирани спортисти може и 1 минута. Това се дължи на факта, че доставката на кислород до митохондриите изисква преструктуриране на почти всички системи на тялото.
Време на работа при максимална мощносте десетки минути. Това прави възможно използването даден пътпри продължителна мускулна работа.
В сравнение с други процеси на ресинтез на АТФ в мускулните клетки, аеробният път има няколко предимства:
- Рентабилност: 39 ATP молекули се образуват от една молекула гликоген, при анаеробна гликолиза само 3 молекули.
- Универсалност като първоначални субстрати тук са различни вещества: въглехидрати, мастни киселини, кетонови тела, аминокиселини.
- Много дълго време на работа. В покой скоростта на аеробния ресинтез на АТФ може да бъде ниска, но по време на физическо натоварване може да стане максимална.
Има обаче и недостатъци.
- Задължителна консумация на кислород, която е ограничена от скоростта на доставяне на кислород до мускулите и скоростта на проникване на кислород през митохондриалната мембрана.
- Страхотно време за разгръщане.
- Малка максимална мощност.
Ето защо мускулна дейност, характерен за повечето спортове, не може да се получи напълно по този начин на ресинтез на АТФ.
Забележка. Тази глава е написана на базата на учебника "ОСНОВИ НА СПОРТНАТА БИОХИМИЯ"
История на креатина
Креатинът е открит през 1832 г. от френския учен Шеврел, който открива неизвестен досега компонент скелетни мускули, по-късно той нарича креатин, от гръцкото kreas, което в превод означава "месо".
След откриването на креатина от Chevrel през 1835 г., Lieberg, друг учен, потвърди, че креатинът е често срещан компонент на мускулите на бозайниците. Приблизително по същото време изследователите Хайнц и Петенкофер откриха вещество, наречено "креатинин" в урината. Те предполагат, че креатининът се образува от креатин, натрупан в мускулите. Още в началото на 20 век учените провеждат редица изследвания на креатина като хранителна добавка. Установено е, че не целият креатин, приет перорално, се екскретира в урината. Това показва, че част от креатина остава в тялото.
Изследователите Фолин и Денис през 1912 и 1914 г съответно беше установено, че хранителните добавки с креатин повишават съдържанието на креатин в мускулните клетки. През 1923 г. Хан и Майер изчисляват общото съдържание на креатин в 70 кг мъжко тяло, което се оказва приблизително 140 грама. Още през 1926 г. е експериментално доказано, че въвеждането на креатин в тялото стимулира растежа на мускулната маса, което води до задържане на "азот" в тялото. През 1927 г. изследователите Fiske и Sabbarow откриват "фосфокреатин", който е химически свързан креатин и фосфатна молекула, която се натрупва в мускулна тъкан. свободни формикреатинът и фосфорилираният фосфокреатин са признати за ключови метаболитни междинни продукти в скелетните мускули.
Първото изследване, което ясно показва ефекта на креатина при хората, е проведено в края на 80-те години на миналия век в лабораторията на д-р Ерик Халтман в Швеция. Проучване установи, че консумацията на 20 g креатин монохидрат дневно в продължение на 4-5 дни повишава съдържанието на креатин в мускулите с около 20%. Резултатите от тази работа обаче са публикувани едва през 1992 г. в списанието Clinical Science, оттогава започва историята на добавянето на креатин в бодибилдинга.
Идеята за "зареждане" и последващи поддържащи дози е разработена от д-р Грийнхоф в университета в Нотингам през 1993-1994 г., резултатите от изследванията са публикувани в съавторство с д-р Хултман. Д-р Грийнхоф и колеги са провеждали изследвания на мускулната тъкан, за да проучат ефектите от натоварването с креатин.
През 1993 г. в Scandinavian Journal of Medicine, Science and Sports беше публикувана статия, показваща, че употребата на креатин може да причини значително увеличаване на телесното тегло и мускулната сила (дори след една седмица употреба) и че употребата на това конкретно лекарство е основата за подобряване на резултатите от тренировките.висока интензивност.
През 1994 г. Антъни Алмада и колегите му провеждат изследване в Тексаския женски университет. Основната цел на проучванията е да се докаже, че увеличаването на телесното тегло с употребата на креатин се дължи на увеличаването на "чистата" мускулна маса (без участието на мазнини) и че употребата на креатин води до увеличаване на силата показатели (тествани резултати в лежанка). Резултатите от изследването са публикувани в списанието Acta Physiologica Scandinavica.
Започвайки от 1993-1995 г. сред новостите спортно храненев бодибилдинга няма по-популярен хранителна добавкаотколкото креатин. Всъщност оттогава започва победоносното шествие на креатина през страни и континенти различни видовеспорт.
В началото на 90-те години на миналия век добавките с креатин с ниска ефикасност вече се предлагат във Великобритания и едва след 1993 г. е разработена качествена добавка с креатинин за увеличаване на силата, достъпна за масовия купувач. Той беше издаден от Experimental and Applied Sciences (EAS) и представи креатина под търговското наименование Phosphagen.
През 1998 г. MuscleTech Research and Development пусна Cell-Tech, първата добавка, която комбинира креатин, въглехидрати и алфа липоева киселина. Алфа липоевата киселина допълнително повишава мускулния фосфокреатин и общите нива на креатин. Проучванията през 2003 г. потвърждават ефективността на тази комбинация, но трябва да се признае, че нивото на ефективност е доста ниско.
Но учените от Sci Fit отидоха по-далеч и разработиха през 2001 г новият видобработка на креатин - Kre-Alkalyn, "разбиване на кода на креатина", както пишат за това развитие в научни списания в света на спорта и бодибилдинга, и патентова това изобретение, получавайки патент номер 6,399,611. Три години по-късно тази новина беше заменена с нова, тъй като беше доказана катастрофалната непълноценност на този подход.
Друго важно събитие се случи през 2004 г., когато светът за първи път чу за креатин етилов естер (CEE), чиято популярност моментално нарасна. CEE сега се използва широко и се произвежда от много компании заедно с креатин монохидрат. Но неговата ефективност в сравнение с креатин монохидрат не е доказана.
Освен това през последното десетилетие са синтезирани трикреатин малат (три-креатин малат), дикреатин малат, етилов естер на креатин малат, креатин алфа-кетоглутарат и някои други форми на креатин, но те не са получили голямо разпространение поради ниската ефективност .
Биологичната роля на креатина
Креатинът е естествено вещество, намиращо се в мускулите на хора и животни и е необходимо за енергийния метаболизъм и движението. В човешкото тяло има около 100-140 g от това вещество, което действа като източник на енергия за мускулите. Дневната консумация на креатин при нормални условия е приблизително 2 г. Креатинът е толкова важен за живота, колкото протеините, въглехидратите, мазнините, витамините и минералите. Креатинът може да се синтезира от тялото сам от 3 аминокиселини: глицин, аргинин и метионин. Тези аминокиселини са градивните елементи на протеините.
При хората ензимите, участващи в синтеза на креатин, са локализирани в черния дроб, панкреаса и бъбреците. Креатинът може да се произвежда във всеки от тези органи и след това да се транспортира чрез кръвта до мускулите. Приблизително 95% от общия запас от креатин се съхранява в тъканите на скелетните мускули.
С увеличение физическа дейностконсумацията на креатин също се увеличава и запасите му трябва да се попълват чрез диета или чрез собственото естествено производство на тялото.
Решаващият фактор за постигане на високи резултати в спорта е способността на тялото да освобождава голям бройенергия за кратък период от време. По принцип тялото ни постоянно получава енергия чрез разграждане на въглехидрати и мазнини.
Непосредственият източник на енергия за съкращението на скелетните мускули е молекула, наречена АТФ (аденозин трифосфат). Количеството директно наличен ATP е ограничено и е решаващо за спортните постижения.
Всички източници на гориво - въглехидрати, мазнини и протеини - първо се превръщат чрез различни химични реакции в АТФ, който след това се предоставя като единствената молекула, която тялото използва за енергия. Когато ATP освобождава енергия, за да осигури енергия мускулни контракции, фосфатната група се отцепва и се образува нова молекула, наречена ADP (аденозин дифосфат). Тази реакция е обратима поради креатин фосфата, богато на енергия вещество.
Креатинът се комбинира с фосфат в тялото, за да образува фосфокреатин, който е определящият фактор за производството на енергия в мускулната тъкан.
Ефекти на креатина
Увеличаване на силата
В бодибилдинга по време на упражнения с висока интензивност нуждата от АТФ в работещите мускули се увеличава значително - стотици пъти по-висока, отколкото в покой. Изчерпаните запаси от АТФ и фосфокреатин трябва непрекъснато да се попълват, за да могат мускулните контракции да продължат с пикови нива на честота и интензивност. Чрез увеличаване на фосфокреатина чрез приемане на креатин монохидрат, можете да увеличите количеството на АТФ и по този начин да увеличите мускулната сила.
Креатин фосфат
Креатин фосфорна киселина (креатин фосфат, фосфокреатин) - 2-[метил-(N "-фосфонокарбимидоил) амино] оцетна киселина. Безцветни кристали, разтворими във вода, лесно хидролизирани с разцепване на фосфамида N-P връзкив кисела среда, стабилен в алкална.
Лабораторен синтез - фосфорилиране на креатин POCl 3 в алкална среда.
Креатин фосфатът е продукт на обратимото метаболитно N-фосфорилиране на креатин, който, подобно на АТФ, е високоенергийно съединение. Въпреки това, за разлика от АТФ, който се хидролизира от пирофосфата O-P връзки, креатинът се хидролизира при N-P фосфамидната връзка, което предизвиква много по-голям енергиен ефект на реакцията. Така че, по време на хидролиза, промяната в свободната енергия за креатин е ~ -43 kJ / mol, докато по време на хидролизата на ATP до ADP ~ -30 kJ / mol.
Креатин фосфатът се намира главно в възбудимите тъкани (мускулна и нервна тъкан) и неговата биологична функция е да поддържа постоянна концентрация на АТФ поради обратима реакция на рефосфорилиране:
креатин фосфат + ADP ⇔ креатин + ATPТази реакция се катализира от цитоплазмени и митохондриални креатинкиназни ензими; когато се изразходва АТФ (и съответно концентрацията намалява), например, когато клетките на мускулната тъкан се свиват, реакционното равновесие се измества надясно, което води до възстановяване на нормалната концентрация на АТФ.
Концентрацията на креатин фосфат в мускулната тъкан в покой е 3-8 пъти по-висока от концентрацията на АТФ, което прави възможно компенсирането на консумацията на АТФ за кратки периоди мускулна дейност, по време на периода на почивка, при липса на мускулна активност, в тъканта настъпва гликолиза и окислително фосфорилиране на ADP в ATP, в резултат на което балансът на реакцията се измества наляво и концентрацията на креатин фосфат се възстановява.
В тъканите креатин фосфатът претърпява спонтанна неензимна хидролиза с циклизация в креатинин, екскретиран в урината, нивото на екскреция на креатинин зависи от състоянието на тялото, променя се при патологични условия и е диагностичен знак.
Креатин фосфатът е един от фосфагените - N-фосфорилирани гуанидинови производни, които са енергийно депо, което осигурява бърз синтез на АТФ. Така че при много безгръбначни (например насекоми) аргинин фосфорната киселина играе ролята на фосфаген, а при някои пръстеновидни - N-фосфоломбрицин.
Вижте също
Със свиването на клетките на мускулната тъкан балансът на реакцията се измества надясно, което води до възстановяване на нормалната концентрация на АТФ.
В тъканите креатин фосфатът претърпява спонтанна неензимна хидролиза с циклизация до креатинин, ...
Литература
- Креатин фосфорна киселина (формула). Велика съветска енциклопедия
Фондация Уикимедия. 2010 г.
Синоними:Вижте какво е "креатин фосфат" в други речници:
Креатин фосфат... Правописен речник
Съществува., брой синоними: 1 неотон (5) ASIS синонимен речник. В.Н. Тришин. 2013 ... Речник на синонимите
- (син.: креатин фосфорна киселина, фосфокреатин) високоенергийно фосфорно производно на креатина, способно да влезе в обменна реакция на прехвърляне на остатък от фосфорна киселина с ADP; участва в енергийния метаболизъм... Голям медицински речник
