Tato látka je univerzálním zdrojem energie. ATP je syntetizován během citrátového Krebsova cyklu. V okamžiku vystavení molekule ATP speciálního enzymu ATPázy dochází k jeho hydrolýze. V tomto okamžiku dochází k oddělení fosfátové skupiny od hlavní molekuly, což vede ke vzniku nové látky ADP a uvolnění energie.
Myosinové můstky mají při interakci s aktinem aktivitu ATPázy. To vede k rozštěpení molekul ATP a získání potřebné energie k provedení dané práce.
Proces tvorby kreatinfosfátu
Množství ATP ve svalových tkáních je velmi omezené a z tohoto důvodu musí tělo neustále doplňovat své zásoby. Tento proces probíhá za účasti kreatinfosfátu. Tato látka má schopnost oddělit fosfátovou skupinu ze své molekuly a připojit ji k ADP. V důsledku této reakce se tvoří kreatin a molekula ATP.
Tento proces se nazývá Lomanova reakce. To je hlavní důvod, proč sportovci potřebují konzumovat kreatinové doplňky. Zároveň podotýkáme, že kreatin se používá pouze při anaerobním cvičení. Tato skutečnost je způsobena tím, že kreatinfosfát může intenzivně pracovat pouze dvě minuty, poté tělo přijímá energii z jiných zdrojů.
Použití kreatinu je tedy oprávněné pouze v typy napájení sportovní. Například pro sportovce nemá smysl používat kreatin, protože nemůže zvýšit sportovní výkon v tomto sportu. Zásoba kreatinfosfátu také není příliš velká a tělo látku využívá pouze v počáteční fázi tréninku. Poté se připojují další zdroje energie – anaerobní a následně aerobní glykolýza. Během odpočinku probíhá Lomanova reakce v opačném směru a zásoba kreatinfosfátu je obnovena během několika minut.
Výměnné a energetické procesy kosterního svalstva
Díky kreatinfosfátu má tělo energii na obnovu zásob ATP. Během doby odpočinku obsahují svaly asi 5x více kreatinfosfátu ve srovnání s ATP. Po startu svalových robotů rychle klesá počet molekul ATP a zvyšuje se ADP.
Reakce získávání ATP z kreatinfosfátu probíhá poměrně rychle, ale počet molekul ATP, které lze syntetizovat, přímo závisí na počáteční hladině kreatinfosfátu. Svalová tkáň má také látku zvanou myokináza. Pod jeho vlivem se dvě molekuly ADP přemění na jednu ATP a ADP. Zásoby ATP a kreatinfosfátu v součtu vystačí na to, aby svaly pracovaly s maximální zátěží po dobu 8 až 10 sekund.
Reakční proces glykolýzy
Při glykolýzní reakci se z každé molekuly glukózy vytvoří malé množství ATP, ale za přítomnosti velkého množství všech potřebných enzymů a substrátu lze v krátké době získat dostatečné množství ATP. Je také důležité poznamenat, že glykolýza může nastat pouze v přítomnosti kyslíku.
Glukóza potřebná pro reakci glykolýzy se odebírá z krve nebo ze zásob glykogenu ve svalové tkáni a játrech. Pokud se do reakce zapojí glykogen, pak lze z jedné jeho molekuly najednou získat tři molekuly ATP. S nárůstem svalové aktivity se zvyšuje potřeba těla ATP, což vede ke zvýšení hladiny kyseliny mléčné.
Pokud je zátěž mírná, řekněme při běhu dlouhé vzdálenosti, pak se ATP syntetizuje hlavně během reakce oxidativní fosforylace. To umožňuje významně získat z glukózy velké množství energie ve srovnání s reakcí anaerobní glykolýzy.
Tukové buňky jsou schopny se rozkládat pouze vlivem oxidačních reakcí, ale tím dochází k velkému množství energie. Podobně lze jako zdroj energie použít sloučeniny aminokyselin.
Během prvních 5-10 minut mírného cvičení je hlavním zdrojem energie pro svaly glykogen. Poté se na další půlhodinu propojí glukóza a mastné kyseliny v krvi. Postupem času převládne role mastných kyselin při získávání energie.
Měli byste také poukázat na vztah mezi anaerobním a aerobním mechanismem získávání molekul ATP pod vlivem fyzické aktivity. Pro krátkodobou zátěž s vysokou intenzitou se používají anaerobní mechanismy pro získávání energie, pro dlouhodobou zátěž s nízkou intenzitou aerobní mechanismy.
Po odstranění zátěže tělo ještě nějakou dobu spotřebovává kyslík nad rámec normy. V posledních letech se pro označení nedostatku kyslíku používá pojem „nadměrná spotřeba kyslíku po fyzické námaze“.
Během obnovy zásob ATP a kreatinfosfátu je tato hladina vysoká a poté začne klesat a během této doby je ze svalových tkání odstraněna kyselina mléčná. O zvýšení spotřeby kyslíku a zvýšení metabolismu svědčí i fakt zvýšení tělesné teploty.
Čím delší a intenzivnější zátěž, tím více času tělu zabere zotavení. Takže při úplném vyčerpání zásob glykogenu může trvat několik dní, než se plně obnoví. Zároveň lze zásoby ATP a kreatinfosfátu obnovit maximálně za pár hodin.
Jedná se o energetické procesy ve svalu pro maximální růst, ke kterým dochází pod vlivem fyzické aktivity. Pochopení tohoto mechanismu učiní trénink ještě efektivnější.
Více informací o energetických procesech ve svalech naleznete zde:
Kreatinfosfát má schopnost oddělit fosfátovou skupinu a přeměnit se na kreatin připojením fosfátové skupiny k ADP, který se přemění na ATP.
ADP + Kreatin Phosphate = ATP + Kreatin
Tato reakce se nazývá Lohmannova reakce. Zásoby kreatinfosfátu ve vláknině nejsou velké, proto je jako zdroj energie využíván pouze v počáteční fázi svalové práce - v prvních sekundách.
Po vyčerpání zásob kreatinfosfátu asi o 1/3 se rychlost této reakce sníží a to způsobí zařazení dalších procesů resyntézy ATP - glykolýzy a oxidace kyslíku. Na konci práce svalu jde Lomanova reakce opačným směrem a zásoby kreatinfosfátu jsou obnoveny během několika minut.
Odbourávání kreatinfosfátu hraje hlavní roli v dodávce energie při krátkodobých cvičeních maximálního výkonu – běhu na krátké vzdálenosti, skákání, házení, vzpírání a silových cvičení, trvající až 20-30 sekund.
Glykolýza.
Glykolýza je proces štěpení jedné molekuly glukózy (C6H12O6) na dvě molekuly kyseliny mléčné (C3H6O3) s uvolněním energie dostatečné k „nabití“ dvou molekul ATP.
C6H12O6 (glukóza) + 2H3PO4 + 2ADP = 2C3H6O3 (kyselina mléčná) + 2ATP + 2H2O.
Glykolýza probíhá bez spotřeby kyslíku (takové procesy se nazývají anaerobní).
Je však třeba učinit dvě důležité poznámky:
a) asi polovina veškeré energie uvolněné při tomto procesu se přemění na teplo a nelze ji využít při svalové práci. Současně se teplota svalů zvyšuje na 41-42 stupňů Celsia,
b) energetický efekt glykolýzy není velký a činí pouze 2 molekuly ATP z 1 molekuly glukózy.
Glykolýza hraje důležitá role v zásobování energií cvičení, jejichž délka je od 30 sekund do 150 sekund. Patří mezi ně běh na střední tratě, 100-200 m plavání, cyklistické závody, dlouhodobé zrychlení.
oxidace kyslíku.
K plné aktivaci kyslíkové oxidace glukózy je zapotřebí více času. Rychlost oxidace se stává maximální až po 1,5-2 minutách svalové práce, tento efekt je široce známý jako "druhý dech".
Rozklad glukózy za přítomnosti kyslíku probíhá složitě. Jedná se o vícestupňový proces, včetně Krebsova cyklu a mnoha dalších transformací, ale celkový výsledek lze vyjádřit následovně:
C6H12O6 (glukóza) + 6O2 + 38ADP + 38H3PO4 = 6CO2 + 44H2О + 38ATP
Tito. rozklad glukózy podél kyslíkové (aerobní) dráhy má za následek 38 molekul ATP z každé molekuly glukózy. To znamená, že oxidace kyslíkem je energeticky 19krát účinnější než glykolýza bez kyslíku. Za vše se ale musí platit – v tomto případě je cenou za větší efektivitu délka procesu. Získání molekul ATP během oxidace kyslíku je možné pouze v mitochondriích a tam ATP není dostupný pro ATPázy, které jsou v intracelulární tekutině – vnitřní mitochondriální membrána je pro nabité nukleotidy nepropustná. ATP z mitochondrií je proto do extracelulární tekutiny dodáván poměrně komplikovaným způsobem pomocí různých enzymů, což obecně výrazně zpomaluje proces získávání energie.
Pro úplnost ještě zmíním poslední cesta resyntéza ATP - myokinázová reakce. V případě výrazné únavy, kdy jsou již vyčerpány možnosti jiných způsobů získávání a ve svalech se nahromadilo mnoho ADP, lze ze 2 molekul ADP pomocí enzymu myokinázy získat 1 molekulu ATP:
ADP + ADP = ATP + AMP.
Ale tato reakce může být považována za "nouzový" mechanismus, který není příliš účinný, a proto se k němu tělo uchýlí velmi zřídka a pouze jako poslední možnost.
Existuje tedy několik způsobů, jak získat molekuly ATP. Dále ATP pomocí kationtů vápníku a ATPázy "nabíjí" myosin energií, která se využívá k pájení s aktinem a k posunutí aktinového vlákna o jeden "krok".
A je tu jedna důležitá vlastnost.
Myosin může mít různou (vyšší nebo nižší) aktivitu ATPázy, obecně se proto rozlišují různé typy myosinu – rychlý myosin se vyznačuje vysokou aktivitou ATPázy, pomalý myosin je charakterizován nižší aktivitou ATPázy.
Ve skutečnosti je tedy rychlost kontrakce svalového vlákna dána typem myosinu. Vlákna s vysokou aktivitou ATPázy se nazývají rychlá vlákna, vlákna vyznačující se nízkou aktivitou ATPázy se nazývají pomalá vlákna.
Rychlá vlákna vyžadují vysokou rychlost reprodukce ATP, kterou může zajistit pouze glykolýza, protože na rozdíl od oxidace nevyžaduje čas na dodání kyslíku do mitochondrií a dodání energie z nich do intracelulární tekutiny.
Proto rychlá vlákna (nazývají se také bílá vlákna) preferují pro reprodukci ATP glykolytickou dráhu. Za vysoká rychlost Aby bílá vlákna získala energii, zaplatí rychlou únavou, protože glykolýza vede k tvorbě kyseliny mléčné, jejíž hromadění způsobuje svalovou únavu a nakonec zastaví její práci.
Pomalá vlákna nevyžadují tak rychlé doplňování zásob ATP a využívají k uspokojení svých energetických potřeb oxidační dráhu. Pomalá vlákna se také nazývají červená vlákna. Tato vlákna jsou obklopena množstvím kapilár, které jsou nezbytné pro dodávání velkého množství kyslíku krví. Energetická červená vlákna se získávají oxidací sacharidů a mastných kyselin v mitochondriích. Pomalá vlákna jsou málo unavující a jsou schopna udržet relativně malé, ale dlouhodobé napětí.
S přístrojem a energetickým zásobením svalů jsme se tedy krátce seznámili, ale zbývá nám zjistit, co se se svaly při tréninku děje.
Mikroskopické studie ukazují, že v důsledku tréninku v řadě svalových vláken dochází k narušení uspořádaného uspořádání myofibril, pozorování mitochondriálního rozpadu a zvýšení hladiny leukocytů v krvi, jako při úrazech nebo infekčních zánětech (Morozov V.I., Shterling M.D. a kol.).
Destrukce vnitřní struktury svalového vlákna během tréninku (tj. mikrotrauma) vede ke vzniku fragmentů molekul bílkovin ve vláknu. Imunitní systém vnímá proteinové fragmenty jako cizí protein, okamžitě se aktivuje a snaží se je zničit.
Takže v tréninku ničíme naše svalových vláken a spotřebovat ATP.
Ale jdeme do tělocvična už vůbec ne proto, aby vydával energii a získal mikrotrauma. Chodíme, abychom budovali svaly a stali se silnějšími.
To je možné pouze díky takovému jevu, jako je superkompenzace (super zotavení). Superkompenzace se projevuje tím, že v přísně definované okamžik odpočinku po tréninku, hladina energie a plastických látek převyšuje počáteční konečnou úroveň.
Zákon superkompenzace platí pro všechny biologické sloučeniny a struktury, které jsou do určité míry spotřebovávány při svalové aktivitě. Patří sem: kreatinfosfát, strukturální a enzymatické proteiny, fosfolipidy, buněčné organely (mitochondrie, lysozomy).
Obecně lze fenomén superkompenzace odrazit v grafu (obr. 3).
Obr.3. Superkompenzace. a) - zničení / výdaje během výcviku, b) - obnovení, c) - nadměrné zotavení, d) - návrat na výchozí úroveň.
Jak je z grafu zřejmé, fáze superkompenzace trvá dostatečně dlouho krátký čas. Postupně se hladina energetických látek vrací do normálu a tréninkový efekt mizí.
Navíc pokud další trénink před nástupem superkompenzační fáze (obr. 4, a), to povede pouze k vyčerpání a přetrénování.
Pokud se další trénink uskuteční po superkompenzační fázi (obr. 4, b), pak budou stopy předchozí práce již zahlazeny a trénink nepřinese očekávaný výsledek - zvýšení svalová hmota a sílu.
Pro dosažení výrazného účinku je nutné provádět trénink striktně ve fázi superkompenzace (obr. 4, c).
Rýže. 4. Efekt tréninku (momenty tréninku jsou zvýrazněny černě). a) taky časté tréninky, vyčerpání a přetrénování, b) - příliš vzácný trénink, bez výrazného efektu, c) - správné cvičení v době superkompenzace nárůst síly a svalové hmoty.
Takže z výše uvedeného je zřejmé, že trénink by měl být prováděn ve fázi superkompenzace.
Zde ale narážíme na jeden složitý problém.
Faktem je, že sloučeniny a struktury, které jsou spotřebovány nebo zničeny během tréninku, mají různé doby zotavení a dosahují superkompenzace!
Fáze superkompenzace kreatinfosfátu je dosažena po několika minutách odpočinku po cvičení.
Fáze superkompenzace obsahu glykogenu ve svalech nastává 2-3 dny po tréninku a v této době již hladina kreatinfosfátu vstoupí do fáze ztracené superkompenzace.
Ale obnovit proteinové struktury buněk zničených během tréninku může trvat ještě delší dobu (až 7-12 dní), během kterých se hladina glykogenu ve svalech již vrátí na původní úroveň.
Proto je nutné v první řadě rozhodnout, který z těchto parametrů je z hlediska budování síly a svalové hmoty nejdůležitější a který z nich lze zanedbat.
Je zřejmé, že prvním parametrem, na který se musíte během tréninku zaměřit, je hladina kreatinfosfátu – koneckonců právě ony poskytují silovou práci svaly.
Podobné informace.
Než si popíšeme systém MOVEOUT, chci, abyste obecně pochopili, jaké procesy probíhají ve svalech během práce. Nebudu zabíhat do nejmenších detailů, abych nezranil vaši psychiku, proto budu mluvit o tom nejdůležitějším. No, možná mnozí tuto část nepochopí, ale radím vám, abyste si ji dobře prostudovali, protože díky ní pochopíte, jak naše svaly fungují, čili pochopíte, jak je správně cvičit.
Takže to hlavní, co je potřeba pro práci našich svalů, jsou molekuly ATP, kterými svaly dostávají energii. Ze štěpení ATP vzniká molekula ADP + energie. To je právě dostatek zásob ATP v našich svalech na pouhé 2 sekundy práce a pak přichází resyntéza ATP z molekul ADP. Ve skutečnosti výkon a funkčnost závisí na typech procesů resyntézy ATP.
Takže takové procesy existují. Obvykle se spojují jeden po druhém.
1. Anaerobní kreatinfosfát
Hlavní výhodou kreatinfosfátové dráhy pro tvorbu ATP je
- krátká doba nasazení,
- vysoký výkon.
Kreatinfosfátová cesta související s hmotou kreatinfosfát. Kreatinfosfát je tvořen kreatinem. Kreatinfosfát má velkou zásobu energie a vysokou afinitu k ADP. Proto snadno interaguje s molekulami ADP, které se objevují ve svalových buňkách během fyzické práce v důsledku reakce hydrolýzy ATP. Během této reakce se zbytek kyseliny fosforečné přenáší s energetickou rezervou z kreatinfosfátu do molekuly ADP za vzniku kreatinu a ATP.
Kreatinfosfát + ADP → Kreatin + ATP.
Tato reakce je katalyzována enzymem kreatinkináza. Tato cesta resyntézy ATP se někdy nazývá kreatikináza, někdy fosfát nebo alaktát.
Kreatinfosfát je křehká látka. Tvorba kreatinu z něj probíhá bez účasti enzymů. Kreatin není tělem využíván a je vylučován močí. Kreatinfosfát je syntetizován během klidu z přebytku ATP. Na svalová práce mírné energetické rezervy kreatinfosfátu mohou být částečně obnoveny. Zásoby ATP a kreatinfosfátu ve svalech se také nazývají fosfageny.
Fosfátový systém se vyznačuje velmi rychlou resyntézou ATP z ADP, která je však účinná jen velmi krátkou dobu. Při maximální zátěži je fosfátový systém vyčerpán do 10 s. Nejprve se ATP spotřebuje do 2 s a poté do 6-8 s - CF.
Fosfátový systém se nazývá anaerobní, protože kyslík se nepodílí na resyntéze ATP, a alaktát, protože se netvoří kyselina mléčná.
Tato reakce je hlavním zdrojem energie pro cvičení s maximální silou: sprint, házení skoků, zvedání činky. Tuto reakci lze během provádění zapnout opakovaně cvičení, což umožňuje rychle zvýšit výkon vykonávané práce.
2. Anaerobní glykolýza
Se zvyšující se intenzitou zátěže přichází období, kdy svalovou práci již nemůže podporovat pouze anaerobní systém z důvodu nedostatku kyslíku. Od této chvíle se na energetickém zásobování fyzické práce podílí laktátový mechanismus resyntézy ATP, jehož vedlejším produktem je kyselina mléčná. Při nedostatku kyslíku není kyselina mléčná vznikající v první fázi anaerobní reakce ve druhé fázi zcela neutralizována, dochází k jejímu hromadění v pracujících svalech, což vede k acidóze neboli překyselení svalů.
Glylytická dráha pro resyntézu ATP, stejně jako kreatinfosfát anaerobně. Zdrojem energie potřebné pro resyntézu ATP je v tomto případě svalový glykogen. Při anaerobním odbourávání glykogenu z jeho molekuly působením enzymu fosforylázy dochází střídavě k odštěpování koncových glukózových zbytků ve formě glukóza-1-fosfátu. Dále se molekuly glukóza-1-fosfátu po sérii po sobě jdoucích reakcí změní na kyselina mléčná. Tento proces se nazývá glykolýza. V důsledku glykolýzy vznikají meziprodukty obsahující fosfátové skupiny spojené makroergickými vazbami. Tato vazba se snadno přenese na ADP za vzniku ATP. V klidu probíhají reakce glykolýzy pomalu, ale při svalové práci se její rychlost může zvýšit až 2000krát, a to již ve stavu před startem.
Doba nasazení 20-30 sekund .
Provozní doba s maximálním výkonem - 2-3 minuty.
Glylytický způsob tvorby ATP je několik výhod před aerobní cestou:
- rychleji dosáhne maximálního výkonu,
- má vyšší maximální výkon,
- nevyžaduje účast mitochondrií a kyslíku.
Tato cesta má však své nedostatky:
- proces není ekonomický
- hromadění kyseliny mléčné ve svalech výrazně narušuje jejich normální fungování a přispívá ke svalové únavě.
1. Aerobní cesta resyntézy
Také se nazývá aerobní dráha pro resyntézu ATP tkáňové dýchání - jde o hlavní způsob tvorby ATP, který probíhá v mitochondriích svalových buněk. Během tkáňového dýchání jsou oxidované látce odebrány dva atomy vodíku a přeneseny dýchacím řetězcem do molekulárního kyslíku dodávaného do svalů krví, což vede ke vzniku vody. Díky energii uvolněné při tvorbě vody jsou molekuly ATP syntetizovány z ADP a kyseliny fosforečné. Obvykle se na každou vytvořenou molekulu vody syntetizují tři molekuly ATP.
Kyslíkový neboli aerobní systém je pro vytrvalostní sportovce nejdůležitější, protože může podporovat fyzická práce Během dlouhé doby. Kyslíkový systém dodává tělu, a zejména svalové činnosti, energii prostřednictvím chemické interakce živin (zejména sacharidů a tuků) s kyslíkem. Živiny vstupují do těla s potravou a ukládají se do jeho zásob pro další využití podle potřeby. Sacharidy (cukr a škroby) se ukládají v játrech a svalech jako glykogen. Zásoby glykogenu se mohou velmi lišit, ale ve většině případů vystačí na minimálně 60-90 minut práce v submaximální intenzitě. Zásoby tuků v těle jsou přitom prakticky nevyčerpatelné.
Sacharidy jsou účinnějším „palivem“ ve srovnání s tuky, protože při stejné spotřebě energie vyžaduje jejich oxidace o 12 % méně kyslíku. Proto v podmínkách nedostatku kyslíku při fyzické námaze dochází k tvorbě energie především oxidací sacharidů.
Vzhledem k tomu, že sacharidy jsou omezené, je omezené i jejich použití ve vytrvalostních sportech. Po vyčerpání zásob sacharidů jsou na energetické zásobování práce napojeny tuky, jejichž zásoby umožňují vykonávat velmi dlouhou práci. Příspěvek tuků a sacharidů k energetickému zásobení zátěže závisí na intenzitě cvičení a kondici sportovce. Čím vyšší je intenzita zátěže, tím větší je příspěvek sacharidů k tvorbě energie. Ale ve stejné intenzitě aerobní cvičení trénovaný sportovec použije více tuku a méně sacharidů ve srovnání s netrénovaným člověkem.
Trénovaný člověk tedy využije energii hospodárněji, protože zásoby sacharidů v těle nejsou neomezené.
Výkon kyslíkového systému závisí na množství kyslíku, které je lidské tělo schopno absorbovat. Čím větší je spotřeba kyslíku při dlouhodobé práci, tím vyšší je aerobní kapacita. Pod vlivem tréninku se aerobní kapacita člověka může zvýšit o 50 %.
Doba nasazení je 3-4 minuty, ale u dobře trénovaných sportovců to může být 1 minuta. To je způsobeno skutečností, že dodávka kyslíku do mitochondrií vyžaduje restrukturalizaci téměř všech tělesných systémů.
Provozní doba při maximálním výkonu jsou desítky minut. To umožňuje použití daný způsob při dlouhodobé svalové práci.
Ve srovnání s jinými procesy resyntézy ATP ve svalových buňkách má aerobní cesta několik výhod:
- Ziskovost: Z jedné molekuly glykogenu vzniká 39 molekul ATP, při anaerobní glykolýze pouze 3 molekuly.
- Všestrannost jako výchozí substráty zde představují různé látky: sacharidy, mastné kyseliny, ketolátky, aminokyseliny.
- Velmi dlouhá doba provozu. V klidu může být rychlost aerobní resyntézy ATP nízká, ale při fyzické námaze může být maximální.
Existují však i nevýhody.
- Povinná spotřeba kyslíku, která je omezena rychlostí dodávky kyslíku do svalů a rychlostí průniku kyslíku mitochondriální membránou.
- Skvělá doba nasazení.
- Malý maximální výkon.
Proto svalová aktivita, charakteristické pro většinu sportů, nelze tímto způsobem resyntézy ATP plně získat.
Poznámka. Tato kapitola je napsána na základě učebnice "ZÁKLADY SPORTOVNÍ BIOCHEMIE"
Historie kreatinu
Kreatin objevil v roce 1832 francouzský vědec Chevrel, který objevil dosud neznámou složku kosterní sval, později nazval kreatin, z řeckého kreas, což v překladu znamená „maso“.
Po Chevrelově objevu kreatinu v roce 1835 Lieberg, další vědec, potvrdil, že kreatin je běžnou součástí svalů savců. Přibližně ve stejnou dobu objevili vědci Heinz a Pettenkofer v moči látku zvanou „kreatinin“. Navrhli, že kreatinin se tvoří z kreatinu nahromaděného ve svalech. Již na počátku 20. století vědci provedli řadu studií kreatinu jako doplňku výživy. Bylo zjištěno, že ne všechen kreatin užívaný perorálně se vylučuje močí. To naznačuje, že část kreatinu zůstává v těle.
Výzkumníci Folin a Denis v roce 1912 a 1914 v souladu s tím bylo zjištěno, že suplementace kreatinem ve stravě zvyšuje obsah kreatinu ve svalových buňkách. V roce 1923 Hahn a Meyer vypočítali celkový obsah kreatinu v těle 70 kg muže, který se ukázal být přibližně 140 gramů. Již v roce 1926 bylo experimentálně prokázáno, že zavedení kreatinu do těla stimuluje růst svalové hmoty, což způsobuje zadržování „dusíku“ v těle. V roce 1927 výzkumníci Fiske a Sabbarow objevili „fosfokreatin“, což je chemicky vázaná molekula kreatinu a fosfátu, která se hromadí v svalová tkáň. volné formy kreatin a fosforylovaný fosfokreatin jsou uznávány jako klíčové metabolické meziprodukty v kosterním svalstvu.
První studie, která jasně prokázala účinek kreatinu u lidí, byla provedena koncem 80. let v laboratoři Dr. Erika Haltmana ve Švédsku. Studie zjistila, že konzumace 20 g kreatin monohydrátu denně po dobu 4-5 dnů zvýšila obsah kreatinu ve svalech asi o 20 %. Výsledky této práce však byly publikovány až v roce 1992 v časopise Clinical Science, od té doby začíná historie suplementace kreatinem v kulturistice.
Myšlenku "nakládky" a následné udržovací dávky vyvinul Dr. Greenhoff na University of Nottingham v letech 1993-1994, výsledky studií byly publikovány ve spoluautorství s Dr. Hultmanem. Dr. Greenhoff a kolegové prováděli studie svalové tkáně, aby studovali účinky zatížení kreatinem.
V roce 1993 vyšel ve Scandinavian Journal of Medicine, Science and Sports článek, který ukazuje, že užívání kreatinu může způsobit výrazné zvýšení tělesné hmotnosti a svalové síly (i během jednoho týdne užívání) a že užívání tohoto konkrétního léku je základem pro zlepšení tréninkových výsledků.vysoká intenzita.
V roce 1994 provedl Anthony Almada a jeho kolegové výzkum na Texaské ženské univerzitě. Hlavním cílem studií bylo prokázat, že nárůst tělesné hmotnosti při užívání kreatinu je způsoben nárůstem „štíhlé“ svalové hmoty (bez účasti tuku) a že užívání kreatinu vede ke zvýšení síly indikátory (testované výsledky v bench pressu). Výsledky výzkumu byly publikovány v časopise Acta Physiologica Scandinavica.
Počínaje lety 1993-1995. mezi novinkami sportovní výživa v kulturistice není populárnější potravinářská přísada než kreatin. Ve skutečnosti, od té doby, vítězný pochod kreatinu napříč zeměmi a kontinenty v nejvíce různé typy sportovní.
Počátkem 90. let minulého století byly již v Británii dostupné nízkopotenciální kreatinové doplňky a teprve po roce 1993 byl vyvinut kvalitní kreatininový doplněk pro zvýšení síly, dostupný pro masové zákazníky. Vydala ho společnost Experimental and Applied Sciences (EAS) a představila kreatin pod obchodním názvem Phosphagen.
V roce 1998 uvedla společnost MuscleTech Research and Development na trh Cell-Tech, první doplněk kombinující kreatin, sacharidy a kyselinu alfa-lipoovou. Kyselina alfa-lipoová dále zvýšila hladinu svalového fosfokreatinu a celkového kreatinu. Studie v roce 2003 potvrdily účinnost této kombinace, je však nutné přiznat, že míra účinnosti je spíše nízká.
Ale vědci Sci Fit šli dále a vyvinuli se v roce 2001 nový druh zpracování kreatinu - Kre-Alkalyn, "rozluštění kódu kreatinu", jak o tomto vývoji psali ve vědeckých časopisech ze světa sportu a kulturistiky, a patentovali tento vynález, obdrželi patent číslo 6,399,611. O tři roky později byla tato novinka nahrazena novinkou, protože se prokázala katastrofální podřadnost tohoto přístupu.
Další důležitá událost nastala v roce 2004, kdy se svět poprvé doslechl o kreatin ethyl esteru (CEE), který okamžitě vzrostl na popularitě. CEE je nyní široce používán a vyráběn mnoha společnostmi spolu s kreatin monohydrátem. Ale jeho účinnost ve srovnání s kreatin monohydrátem nebyla prokázána.
Kromě toho byly v posledním desetiletí syntetizovány trikreatin malát (Tri-Creatine Malate), dikreatin malát, ethylester kreatin malátu, kreatin alfa-ketoglutarát a některé další formy kreatinu, které však nebyly příliš distribuovány kvůli nízké účinnosti. .
Biologická role kreatinu
Kreatin je přírodní látka, která se nachází ve svalech lidí a zvířat a je nezbytná pro energetický metabolismus a pohyb. Lidské tělo má asi 100-140 g této látky, která funguje jako zdroj energie pro svaly. Denní spotřeba kreatinu za normálních podmínek je přibližně 2 g. Kreatin je pro život stejně důležitý jako bílkoviny, sacharidy, tuky, vitamíny a minerály. Kreatin si tělo dokáže syntetizovat samo ze 3 aminokyselin: glycinu, argininu a methioninu. Tyto aminokyseliny jsou stavebními kameny bílkovin.
U lidí jsou enzymy zapojené do syntézy kreatinu lokalizovány v játrech, slinivce břišní a ledvinách. Kreatin může být produkován v kterémkoli z těchto orgánů a poté transportován krví do svalů. Přibližně 95 % celkového množství kreatinu je uloženo v tkáních kosterního svalstva.
S nárůstem fyzická aktivita zvyšuje se i spotřeba kreatinu, jehož zásoby je nutné doplňovat stravou nebo vlastní přirozenou produkcí těla.
Rozhodujícím faktorem pro dosažení vysokých výkonů ve sportu je schopnost těla uvolnit se velký počet energie v krátkém čase. Naše tělo v zásadě neustále přijímá energii štěpením sacharidů a tuků.
Okamžitým zdrojem energie pro kontrakci kosterního svalstva je molekula zvaná ATP (adenosintrifosfát). Množství přímo dostupného ATP je omezené a je rozhodující pro sportovní výkon.
Všechny zdroje paliva – sacharidy, tuky a bílkoviny – jsou nejprve různými chemickými reakcemi přeměněny na ATP, který je pak zpřístupněn jako jediná molekula, kterou tělo využívá pro energii. Když ATP uvolňuje energii, aby poskytl energii svalové kontrakce fosfátová skupina se odštěpí a vytvoří se nová molekula zvaná ADP (adenosindifosfát). Tato reakce je reverzibilní díky kreatinfosfátu, energeticky bohaté látce.
Kreatin se spojuje s fosfátem v těle za vzniku fosfokreatinu, který je určujícím faktorem při produkci energie ve svalové tkáni.
Účinky kreatinu
Zvýšení síly
V kulturistice se při vysoce intenzivním cvičení výrazně zvyšuje potřeba ATP v pracujících svalech – stokrát vyšší než v klidu. Vyčerpané zásoby ATP a fosfokreatinu musí být neustále doplňovány, aby svalové kontrakce pokračovaly na nejvyšší úrovni frekvence a intenzity. Zvýšením fosfokreatinu užíváním kreatin monohydrátu můžete zvýšit množství ATP a tím zvýšit svalovou sílu.
Kreatin fosfát
Kreatin kyselina fosforečná (kreatinfosfát, fosfokreatin) - kyselina 2-[methyl-(N "-fosfonokarbimidoyl)amino]octová Bezbarvé krystaly, rozpustné ve vodě, snadno hydrolyzovatelné štěpením fosfamidu N-P připojení v kyselém prostředí, stabilní v alkalickém.
Laboratorní syntéza - fosforylace kreatinu POCl 3 v alkalickém prostředí.
Kreatinfosfát je produktem reverzibilní metabolické N-fosforylace kreatinu, který je stejně jako ATP vysokoenergetickou sloučeninou. Na rozdíl od ATP, který je hydrolyzován pyrofosfátem O-P připojení kreatin je hydrolyzován na N-P fosfamidové vazbě, což způsobuje mnohem větší energetický efekt reakce. Takže během hydrolýzy je změna volné energie pro kreatin ~ -43 kJ / mol, zatímco během hydrolýzy ATP na ADP ~ -30 kJ / mol.
Kreatinfosfát se nachází hlavně v dráždivých tkáních (svalové a nervové tkáni) a jeho biologickou funkcí je udržovat konstantní koncentraci ATP díky reverzibilní refosforylační reakci:
kreatinfosfát + ADP ⇔ kreatin + ATPTato reakce je katalyzována cytoplazmatickými a mitochondriálními kreatinkinázovými enzymy; když je ATP spotřebován (a v souladu s tím koncentrace klesá), například když se buňky svalové tkáně stahují, reakční rovnováha se posouvá doprava, což vede k obnovení normální koncentrace ATP.
Koncentrace kreatinfosfátu v klidové svalové tkáni je 3-8krát vyšší než koncentrace ATP, což umožňuje krátkodobě kompenzovat spotřebu ATP. svalová aktivita, v době klidu, při absenci svalové aktivity, dochází ve tkáni ke glykolýze a oxidativní fosforylaci ADP na ATP, v důsledku čehož se rovnováha reakce posouvá doleva a obnovuje se koncentrace kreatinfosfátu.
Kreatinfosfát v tkáních podléhá spontánní neenzymatické hydrolýze s cyklizací na kreatinin vylučovaný močí, hladina vylučování kreatininu závisí na stavu organismu, mění se za patologických podmínek a je diagnostickým znakem.
Kreatinfosfát je jedním z fosfagenů – N-fosforylovaných derivátů guanidinu, které jsou energetickým depotem, který zajišťuje rychlou syntézu ATP. U mnoha bezobratlých (například hmyzu) tedy kyselina arginin fosforečná hraje roli fosfagenu a u některých kroužkovců N-fosfolombricin.
viz také
S kontrakcí buněk svalové tkáně se rovnováha reakce posouvá doprava, což vede k obnovení normální koncentrace ATP.
V tkáních podléhá kreatinfosfát spontánní neenzymatické hydrolýze s cyklizací na kreatinin, ...
Literatura
- Kreatin fosforečná kyselina (vzorec). Velká sovětská encyklopedie
Nadace Wikimedia. 2010 .
Synonyma:Podívejte se, co je „kreatinfosfát“ v jiných slovnících:
Kreatin fosfát... Slovník pravopisu
Exist., počet synonym: 1 neoton (5) Slovník synonym ASIS. V.N. Trishin. 2013... Slovník synonym
- (syn.: kreatin fosforečná kyselina, fosfokreatin) vysokoenergetický fosforový derivát kreatinu, schopný vstoupit do výměnné reakce přenosu zbytku kyseliny fosforečné s ADP; podílí se na energetickém metabolismu... Velký lékařský slovník
