Cette substance est une source universelle d'énergie. L'ATP est synthétisé au cours du cycle de Krebs du citrate. Au moment de l'exposition à la molécule d'ATP d'une enzyme spéciale ATPase, elle est hydrolysée. À ce moment, la séparation du groupe phosphate de la molécule principale se produit, ce qui conduit à la formation d'une nouvelle substance ADP et à la libération d'énergie.
Les ponts de myosine, lorsqu'ils interagissent avec l'actine, ont une activité ATPase. Cela conduit à la division des molécules d'ATP et à l'obtention de l'énergie nécessaire pour effectuer un travail donné.
Le processus de formation de la créatine phosphate
La quantité d'ATP dans les tissus musculaires est très limitée et pour cette raison, le corps doit constamment reconstituer ses réserves. Ce processus se produit avec la participation de la créatine phosphate. Cette substance a la capacité de détacher un groupe phosphate de sa molécule, en le fixant à l'ADP. À la suite de cette réaction, de la créatine et une molécule d'ATP sont formées.
Ce processus s'appelle la réaction de Loman. C'est la principale raison pour laquelle les athlètes doivent consommer des suppléments de créatine. Dans le même temps, nous notons que la créatine n'est utilisée que pendant l'exercice anaérobie. Ce fait est dû au fait que le phosphate de créatine ne peut fonctionner intensivement que pendant deux minutes, après quoi le corps reçoit de l'énergie d'autres sources.
Ainsi, l'utilisation de la créatine n'est justifiée que dans types de puissance des sports. Par exemple, il est peu logique pour les athlètes d'utiliser de la créatine, car elle ne peut pas augmenter les performances sportives dans ce sport. L'approvisionnement en créatine phosphate n'est pas non plus très important et le corps n'utilise la substance que dans la phase initiale de l'entraînement. Après cela, d'autres sources d'énergie sont connectées - la glycolyse anaérobie puis aérobie. Au repos, la réaction de Loman se déroule dans la direction opposée et l'apport de créatine phosphate est rétabli en quelques minutes.
Processus d'échange et d'énergie des muscles squelettiques
Grâce à la créatine phosphate, le corps a l'énergie nécessaire pour reconstituer les réserves d'ATP. Pendant la période de repos, les muscles contiennent environ 5 fois plus de phosphate de créatine que d'ATP. Après le démarrage des robots musculaires, le nombre de molécules d'ATP diminue rapidement et l'ADP augmente.
La réaction d'obtention d'ATP à partir de créatine phosphate se déroule assez rapidement, mais le nombre de molécules d'ATP pouvant être synthétisées dépend directement du niveau initial de créatine phosphate. Le tissu musculaire contient également une substance appelée myokinase. Sous son influence, deux molécules d'ADP sont converties en une seule ATP et ADP. Les réserves d'ATP et de créatine phosphate au total sont suffisantes pour faire travailler les muscles avec une charge maximale pendant 8 à 10 secondes.
Le processus réactionnel de la glycolyse
Au cours de la réaction de glycolyse, une petite quantité d'ATP est produite à partir de chaque molécule de glucose, mais en présence d'une grande quantité de toutes les enzymes et substrats nécessaires, une quantité suffisante d'ATP peut être obtenue en peu de temps. Il est également important de noter que la glycolyse ne peut se produire qu'en présence d'oxygène.
Le glucose nécessaire à la réaction de glycolyse est prélevé dans le sang ou dans les réserves de glycogène présentes dans les tissus musculaires et le foie. Si le glycogène est impliqué dans la réaction, trois molécules d'ATP peuvent être obtenues à partir de l'une de ses molécules à la fois. Avec une augmentation de l'activité musculaire, les besoins du corps en ATP augmentent, ce qui entraîne une augmentation du niveau d'acide lactique.
Si la charge est modérée, dites lors de l'exécution sur longues distances, alors l'ATP est principalement synthétisé lors de la réaction de phosphorylation oxydative. Cela permet d'obtenir du glucose de manière significative grande quantitéénergie par rapport à la réaction de glycolyse anaérobie.
Les cellules graisseuses ne peuvent se décomposer que sous l'influence de réactions oxydatives, mais cela entraîne une grande quantité d'énergie. De même, les composés d'acides aminés peuvent être utilisés comme source d'énergie.
Pendant les 5 à 10 premières minutes d'exercice modéré, la principale source d'énergie pour les muscles est le glycogène. Ensuite, pendant la demi-heure suivante, le glucose et les acides gras dans le sang sont connectés. Au fil du temps, le rôle des acides gras dans l'obtention d'énergie devient prépondérant.
Vous devez également souligner la relation entre le mécanisme anaérobie et aérobie pour l'obtention de molécules d'ATP sous l'influence de l'activité physique. Les mécanismes anaérobies pour obtenir de l'énergie sont utilisés pour les charges à haute intensité à court terme et les mécanismes aérobies pour les charges à faible intensité à long terme.
Après avoir retiré la charge, le corps continue de consommer de l'oxygène au-delà de la norme pendant un certain temps. Ces dernières années, le concept de "consommation excessive d'oxygène après un effort physique" a été utilisé pour désigner une carence en oxygène.
Lors de la restauration des réserves d'ATP et de créatine phosphate, ce niveau est élevé, puis commence à diminuer, et pendant cette période, l'acide lactique est éliminé des tissus musculaires. Une augmentation de la consommation d'oxygène et une augmentation du métabolisme se manifestent également par le fait d'une augmentation de la température corporelle.
Plus la charge est longue et intense, plus le corps mettra de temps à récupérer. Ainsi, avec l'épuisement complet des réserves de glycogène, cela peut prendre plusieurs jours pour qu'elles soient complètement restaurées. Dans le même temps, les réserves d'ATP et de phosphate de créatine peuvent être restaurées en quelques heures maximum.
Ce sont les processus énergétiques dans le muscle pour une croissance maximale qui se produisent sous l'influence de l'activité physique. Comprendre ce mécanisme rendra la formation encore plus efficace.
Pour plus d'informations sur les processus énergétiques dans les muscles, voir ici :
Le phosphate de créatine a la capacité de détacher le groupe phosphate et de se transformer en créatine en attachant un groupe phosphate à l'ADP, qui est converti en ATP.
ADP + Créatine Phosphate = ATP + Créatine
Cette réaction est appelée réaction de Lohmann. Les réserves de créatine phosphate dans la fibre ne sont pas importantes, elle n'est donc utilisée comme source d'énergie qu'au stade initial du travail musculaire - dans les premières secondes.
Une fois les réserves de créatine phosphate épuisées d'environ 1/3, la vitesse de cette réaction diminuera, ce qui entraînera l'inclusion d'autres processus de resynthèse de l'ATP - la glycolyse et l'oxydation de l'oxygène. A la fin du travail du muscle, la réaction de Loman va dans le sens inverse, et les réserves de créatine phosphate sont restaurées en quelques minutes.
La dégradation de la créatine phosphate joue un rôle majeur dans l'approvisionnement énergétique des exercices à court terme de puissance maximale - courir sur courtes distances, sauter, lancer, faire de l'haltérophilie et exercices de force, d'une durée allant jusqu'à 20-30 secondes.
Glycolyse.
La glycolyse est le processus de décomposition d'une molécule de glucose (C6H12O6) en deux molécules d'acide lactique (C3H6O3) avec la libération d'énergie suffisante pour "charger" deux molécules d'ATP.
C6H12O6 (glucose) + 2H3PO4 + 2ADP = 2C3H6O3 (acide lactique) + 2ATP + 2H2O.
La glycolyse se déroule sans consommation d'oxygène (de tels processus sont appelés anaérobies).
Mais deux remarques importantes s'imposent :
a) environ la moitié de toute l'énergie libérée dans ce processus est convertie en chaleur et ne peut pas être utilisée pendant le travail musculaire. Dans le même temps, la température des muscles monte à 41-42 degrés Celsius,
b) l'effet énergétique de la glycolyse n'est pas important et ne représente que 2 molécules d'ATP pour 1 molécule de glucose.
La glycolyse joue rôle important dans l'apport énergétique des exercices dont la durée est de 30 secondes à 150 secondes. Ceux-ci incluent la course de demi-fond, la natation de 100 à 200 m, course cycliste, accélération à long terme.
oxydation de l'oxygène.
Plus de temps est nécessaire pour l'activation complète de l'oxydation de l'oxygène du glucose. Le taux d'oxydation ne devient maximum qu'après 1,5 à 2 minutes de travail musculaire, cet effet est largement connu sous le nom de "second souffle".
La dégradation du glucose en présence d'oxygène se déroule de manière complexe. Il s'agit d'un processus en plusieurs étapes, comprenant le cycle de Krebs et de nombreuses autres transformations, mais le résultat global peut être exprimé comme suit :
C6H12O6 (glucose) + 6O2 + 38ADP + 38H3PO4 = 6CO2 + 44H2О + 38ATP
Ceux. la décomposition du glucose le long de la voie de l'oxygène (aérobie) donne 38 molécules d'ATP à partir de chaque molécule de glucose. C'est-à-dire que l'oxydation de l'oxygène est énergétiquement 19 fois plus efficace que la glycolyse sans oxygène. Mais vous devez tout payer - dans ce cas, le prix d'une plus grande efficacité est la durée du processus. L'obtention de molécules d'ATP lors de l'oxydation de l'oxygène n'est possible que dans les mitochondries, et là, l'ATP n'est pas disponible pour les ATPases qui se trouvent dans le liquide intracellulaire - la membrane mitochondriale interne est imperméable aux nucléotides chargés. Par conséquent, l'ATP des mitochondries est délivré au liquide extracellulaire de manière assez compliquée, à l'aide de diverses enzymes, ce qui, en général, ralentit considérablement le processus d'obtention d'énergie.
Par souci d'exhaustivité, je mentionnerai également dernier voyage resynthèse d'ATP - réaction myokinase. En cas de fatigue importante, lorsque les possibilités d'autres voies d'obtention sont déjà épuisées, et que beaucoup d'ADP s'est accumulé dans les muscles, alors à partir de 2 molécules d'ADP utilisant l'enzyme myokinase il est possible d'obtenir 1 molécule d'ATP :
ADP + ADP = ATP + AMP.
Mais cette réaction peut être considérée comme un mécanisme "d'urgence", peu efficace et donc l'organisme n'y recourt que très rarement et uniquement en dernier recours.
Il existe donc plusieurs façons d'obtenir des molécules d'ATP. De plus, l'ATP, à l'aide de cations calcium et d'ATPase, "charge" la myosine en énergie, qui est utilisée pour souder avec l'actine et pour déplacer le filament d'actine d'un "pas".
Et il y a une caractéristique importante ici.
La myosine peut avoir une activité ATPase différente (supérieure ou inférieure). Par conséquent, en général, différents types de myosine sont distingués - la myosine rapide est caractérisée par une activité ATPase élevée, la myosine lente est caractérisée par une activité ATPase plus faible.
En réalité, la vitesse de contraction de la fibre musculaire est donc déterminée par le type de myosine. Les fibres à forte activité ATPase sont appelées fibres rapides, les fibres caractérisées par une faible activité ATPase sont appelées fibres lentes.
Les fibres rapides nécessitent un taux élevé de reproduction de l'ATP, qui ne peut être fourni que par la glycolyse, car, contrairement à l'oxydation, il ne faut pas de temps pour fournir de l'oxygène aux mitochondries et en fournir de l'énergie au liquide intracellulaire.
Ainsi, les fibres rapides (on les appelle aussi fibres blanches) privilégient la voie glycolytique pour la reproduction de l'ATP. Derrière grande vitesse Afin d'obtenir de l'énergie, les fibres blanches paient avec une fatigue rapide, car la glycolyse entraîne la formation d'acide lactique, dont l'accumulation provoque une fatigue musculaire et finit par arrêter son travail.
Les fibres lentes ne nécessitent pas une reconstitution aussi rapide des réserves d'ATP et utilisent la voie de l'oxydation pour répondre à leurs besoins énergétiques. Les fibres lentes sont aussi appelées fibres rouges. Ces fibres sont entourées d'une masse de capillaires nécessaires à l'apport de grandes quantités d'oxygène avec le sang. Les fibres rouges énergétiques sont obtenues par oxydation des glucides et des acides gras dans les mitochondries. Les fibres lentes sont peu fatigantes et sont capables de maintenir une tension relativement faible mais à long terme.
Nous nous sommes donc brièvement familiarisés avec l'appareil et l'apport énergétique des muscles, mais il nous reste à savoir ce qui arrive aux muscles pendant l'entraînement.
Des études microscopiques montrent qu'à la suite de l'entraînement dans un certain nombre de fibres musculaires, la disposition ordonnée des myofibrilles est perturbée, une décomposition mitochondriale est observée et le niveau de leucocytes dans le sang augmente, comme dans les blessures ou l'inflammation infectieuse (Morozov V.I., Shterling M.D. et al.).
La destruction de la structure interne de la fibre musculaire pendant l'entraînement (c'est-à-dire les microtraumatismes) entraîne l'apparition de fragments de molécules de protéines dans la fibre. Le système immunitaire perçoit les fragments de protéines comme une protéine étrangère, s'active immédiatement et tente de les détruire.
Donc, à l'entraînement, nous détruisons notre fibre musculaire et utiliser l'ATP.
Mais nous allons à Salle de sport pas du tout pour dépenser de l'énergie et subir des microtraumatismes. Nous marchons pour développer nos muscles et devenir plus forts.
Cela ne devient possible que grâce à un phénomène tel que la surcompensation (super récupération). La surcompensation se manifeste par le fait que dans strictement défini au moment du repos après l'entraînement, le niveau d'énergie et de substances plastiques dépasse le niveau final initial.
La loi de surcompensation est valable pour tous les composés et structures biologiques qui sont consommés dans une certaine mesure au cours de l'activité musculaire. Ceux-ci comprennent : la créatine phosphate, les protéines structurales et enzymatiques, les phospholipides, les organites cellulaires (mitochondries, lysosomes).
En général, le phénomène de surcompensation peut se traduire par un graphique (Fig. 3).
Fig.3. Surcompensation. a) - destruction / dépense pendant l'entraînement, b) - restauration, c) - sur-récupération, d) - retour au niveau initial.
Comme le montre clairement le graphique, la phase de surcompensation dure assez longtemps un bref délais. Progressivement, le niveau de substances énergétiques revient à la normale et l'effet d'entraînement disparaît.
De plus, si prochain entraînement avant le début de la phase de surcompensation (Fig. 4, a), cela ne conduira qu'à l'épuisement et au surentraînement.
Si la prochaine session de formation est effectuée après la phase de surcompensation (Fig. 4, b), les traces du travail précédent seront déjà lissées et la formation n'apportera pas le résultat escompté - une augmentation de masse musculaire et la force.
Pour obtenir un effet prononcé, il est nécessaire de mener une formation strictement dans la phase de surcompensation (Fig. 4, c).
Riz. 4. Effet d'entraînement (les moments d'entraînement sont surlignés en noir). a) aussi entraînements fréquents, épuisement et surentraînement, b) - entraînement trop rare, pas d'effet significatif, c) - entraînement approprié au moment de la surcompensation, une augmentation de la force et de la masse musculaire.
Ainsi, d'après ce qui précède, il est clair que la formation doit être effectuée dans la phase de surcompensation.
Mais nous rencontrons ici un problème difficile.
Le fait est que les composés et les structures qui sont consommés ou détruits pendant l'entraînement ont des temps de récupération différents et obtiennent une surcompensation !
La phase de surcompensation de la créatine phosphate est atteinte après quelques minutes de repos après l'effort.
La phase de surcompensation du contenu en glycogène dans les muscles se produit 2 à 3 jours après l'entraînement, et à ce moment-là, le niveau de créatine phosphate entrera déjà dans la phase de surcompensation perdue.
Mais pour restaurer les structures protéiques des cellules détruites pendant l'entraînement, cela peut prendre une période encore plus longue (jusqu'à 7-12 jours), pendant laquelle le niveau de glycogène dans les muscles reviendra déjà à son niveau d'origine.
Par conséquent, il faut tout d'abord décider lequel de ces paramètres est le plus important en termes de construction de la force et de la masse musculaire, et lequel d'entre eux peut être négligé.
Évidemment, le premier paramètre sur lequel vous devez vous concentrer pendant l'entraînement est le niveau de créatine phosphate - après tout, ce sont eux qui fournissent travail en force muscles.
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Avant de décrire le système MOVEOUT, je veux que vous compreniez en général quels processus se déroulent dans les muscles pendant le travail. Je n'entrerai pas dans les moindres détails, pour ne pas blesser votre psychisme, je parlerai donc du plus important. Eh bien, peut-être que beaucoup ne comprendront pas cette section, mais je vous conseille de bien l'étudier, car grâce à elle, vous comprendrez comment fonctionnent nos muscles, ce qui signifie que vous comprendrez comment les entraîner correctement.
Ainsi, la principale chose dont nous avons besoin pour le travail de nos muscles, ce sont les molécules d'ATP avec lesquelles les muscles reçoivent de l'énergie. A partir de la scission de l'ATP, une molécule ADP + énergie se forme. C'est juste assez de réserves d'ATP dans nos muscles pour seulement 2 secondes de travail, puis vient la resynthèse d'ATP à partir des molécules d'ADP. En fait, les performances et les fonctionnalités dépendent des types de processus de resynthèse d'ATP.
Donc, il y a de tels processus. Ils se connectent généralement les uns après les autres.
1. Phosphate de créatine anaérobie
Le principal avantage de la voie de la créatine phosphate pour la formation de l'ATP est
- temps de déploiement court,
- haute puissance.
Voie de la créatine phosphate lié à la matière phosphate de créatine. La créatine phosphate est composée de créatine. La créatine phosphate a une grande quantité d'énergie et une grande affinité pour l'ADP. Par conséquent, il interagit facilement avec les molécules d'ADP qui apparaissent dans les cellules musculaires lors d'un travail physique à la suite de la réaction d'hydrolyse de l'ATP. Au cours de cette réaction, le résidu d'acide phosphorique est transféré avec une réserve d'énergie du phosphate de créatine à la molécule d'ADP avec formation de créatine et d'ATP.
Créatine Phosphate + ADP → Créatine + ATP.
Cette réaction est catalysée par une enzyme créatine kinase. Cette voie de resynthèse de l'ATP est parfois appelée créatikinase, parfois phosphate ou alactate.
La créatine phosphate est une substance fragile. La formation de créatine à partir de celle-ci se produit sans la participation d'enzymes. La créatine n'est pas utilisée par le corps et est excrétée dans l'urine. La créatine phosphate est synthétisée pendant le repos à partir d'un excès d'ATP. À travail musculaire les réserves de puissance modérées de créatine phosphate peuvent être partiellement restaurées. Les réserves d'ATP et de phosphate de créatine dans les muscles sont également appelées phosphagènes.
Le système phosphate se caractérise par une resynthèse très rapide de l'ATP à partir de l'ADP, mais il n'est efficace que pendant un temps très court. À charge maximale, le système de phosphate est épuisé en 10 s. Tout d'abord, l'ATP est consommé en 2 s, puis en 6 à 8 s - CF.
Le système phosphate est dit anaérobie, car l'oxygène ne participe pas à la resynthèse de l'ATP, et l'alactate, puisque l'acide lactique ne se forme pas.
Cette réaction est la principale source d'énergie pour les exercices de puissance maximale : sprinter, lancer des sauts, soulever la barre. Cette réaction peut être activée à plusieurs reprises pendant l'exécution exercer, ce qui permet d'augmenter rapidement la puissance du travail effectué.
2. Glycolyse anaérobie
Au fur et à mesure que l'intensité de la charge augmente, il arrive une période où le travail musculaire ne peut plus être soutenu par le seul système anaérobie en raison du manque d'oxygène. Dès lors, le mécanisme lactate de resynthèse de l'ATP, dont le sous-produit est l'acide lactique, intervient dans l'apport énergétique du travail physique. Avec un manque d'oxygène, l'acide lactique formé dans la première phase de la réaction anaérobie n'est pas complètement neutralisé dans la deuxième phase, ce qui entraîne son accumulation dans les muscles en activité, ce qui entraîne une acidose, ou acidification, des muscles.
La voie glycolytique pour la resynthèse de l'ATP, tout comme la créatine phosphate est anaérobie. La source d'énergie nécessaire à la resynthèse de l'ATP dans ce cas est le glycogène musculaire. Lors de la dégradation anaérobie du glycogène de sa molécule sous l'action de l'enzyme phosphorylase, les résidus terminaux de glucose sont alternativement clivés sous forme de glucose-1-phosphate. De plus, les molécules de glucose-1-phosphate, après une série de réactions successives, se transforment en acide lactique. Ce processus est appelé glycolyse.À la suite de la glycolyse, des produits intermédiaires sont formés contenant des groupes phosphate reliés par des liaisons macroergiques. Ce lien est facilement transféré à ADP pour former ATP. Au repos, les réactions de glycolyse se déroulent lentement, mais pendant le travail musculaire, sa vitesse peut augmenter de 2000 fois, et déjà à l'état de pré-lancement.
Temps de déploiement 20-30 secondes .
Temps de fonctionnement avec puissance maximale - 2 à 3 minutes.
Le mode glycolytique de formation de l'ATP est plusieurs avantages avant parcours aérobie :
- il atteint sa puissance maximale plus rapidement,
- a une puissance maximale plus élevée,
- ne nécessite pas la participation des mitochondries et de l'oxygène.
Cependant, ce chemin a son propre défauts:
- le procédé n'est pas économique
- l'accumulation d'acide lactique dans les muscles perturbe considérablement leur fonctionnement normal et contribue à la fatigue musculaire.
1. Voie aérobie de resynthèse
La voie aérobie pour la resynthèse de l'ATP est également appelée respiration tissulaire - c'est la principale voie de formation de l'ATP, qui a lieu dans les mitochondries des cellules musculaires. Lors de la respiration tissulaire, deux atomes d'hydrogène sont retirés de la substance oxydée et transférés à travers la chaîne respiratoire à l'oxygène moléculaire délivré aux muscles par le sang, ce qui donne de l'eau. En raison de l'énergie libérée lors de la formation de l'eau, les molécules d'ATP sont synthétisées à partir d'ADP et d'acide phosphorique. Habituellement, pour chaque molécule d'eau formée, trois molécules d'ATP sont synthétisées.
Le système d'oxygène, ou aérobie, est le plus important pour les athlètes d'endurance car il peut soutenir travail physique Pendant longtemps. Le système d'oxygène fournit de l'énergie au corps, et en particulier à l'activité musculaire, grâce à l'interaction chimique des nutriments (principalement des glucides et des graisses) avec l'oxygène. Les nutriments pénètrent dans le corps avec la nourriture et sont déposés dans ses réserves pour une utilisation ultérieure au besoin. Les glucides (sucre et amidon) sont stockés dans le foie et les muscles sous forme de glycogène. Les réserves de glycogène peuvent varier considérablement, mais dans la plupart des cas, elles sont suffisantes pour au moins 60 à 90 minutes de travail d'intensité sous-maximale. Dans le même temps, les réserves de graisses dans le corps sont pratiquement inépuisables.
Les glucides sont un "carburant" plus efficace que les graisses, puisque pour une même consommation d'énergie, leur oxydation nécessite 12% d'oxygène en moins. Par conséquent, dans des conditions de manque d'oxygène lors d'un effort physique, la génération d'énergie se produit principalement en raison de l'oxydation des glucides.
Les glucides étant limités, leur utilisation dans les sports d'endurance est également limitée. Après l'épuisement des réserves glucidiques, les graisses sont reliées à l'apport énergétique du travail, dont les réserves permettent d'effectuer des travaux très longs. La contribution des graisses et des glucides à l'apport énergétique de la charge dépend de l'intensité de l'exercice et de la condition physique de l'athlète. Plus l'intensité de la charge est élevée, plus la contribution des glucides à la production d'énergie est importante. Mais à la même intensité Exercice d'aérobie un athlète entraîné utilisera plus de matières grasses et moins de glucides qu'une personne non entraînée.
Ainsi, une personne entraînée utilisera l'énergie de manière plus économique, car les réserves de glucides dans le corps ne sont pas illimitées.
La performance du système d'oxygène dépend de la quantité d'oxygène que le corps humain est capable d'absorber. Plus la consommation d'oxygène est importante lors d'un travail de longue durée, plus la capacité aérobie est élevée. Sous l'influence de l'entraînement, la capacité aérobie d'une personne peut augmenter de 50 %.
Temps de déploiement est de 3 à 4 minutes, mais pour les athlètes bien entraînés, cela peut prendre 1 minute. Cela est dû au fait que l'apport d'oxygène aux mitochondries nécessite une restructuration de presque tous les systèmes de l'organisme.
Temps de fonctionnement à puissance maximale est de plusieurs dizaines de minutes. Cela permet d'utiliser cédé lors d'un travail musculaire prolongé.
Par rapport aux autres processus de resynthèse de l'ATP dans les cellules musculaires, la voie aérobie présente plusieurs avantages :
- Rentabilité : 39 molécules d'ATP sont formées à partir d'une molécule de glycogène, avec la glycolyse anaérobie seulement 3 molécules.
- Polyvalence car les substrats initiaux sont ici une variété de substances: glucides, acides gras, corps cétoniques, acides aminés.
- Temps d'exécution très long. Au repos, le taux de resynthèse aérobie de l'ATP peut être faible, mais lors d'un effort physique, il peut devenir maximal.
Cependant, il y a aussi des inconvénients.
- Consommation d'oxygène obligatoire, qui est limitée par le taux d'apport d'oxygène aux muscles et le taux de pénétration de l'oxygène à travers la membrane mitochondriale.
- Grand temps de déploiement.
- Petite puissance maximale.
C'est pourquoi activité musculaire, caractéristique de la plupart des sports, ne peut être entièrement obtenue par cette voie de resynthèse de l'ATP.
Note. Ce chapitre est écrit sur la base du manuel "FONDAMENTAUX DE LA BIOCHIMIE DU SPORT"
Histoire de la créatine
La créatine a été découverte en 1832 par le scientifique français Chevrel, qui a découvert un composant jusqu'alors inconnu Muscle squelettique, qu'il appela plus tard créatine, du grec kreas, qui signifie "viande" en traduction.
Après la découverte de la créatine par Chevrel en 1835, Lieberg, un autre scientifique, a confirmé que la créatine est un composant commun des muscles des mammifères. À peu près à la même époque, les chercheurs Heinz et Pettenkofer ont découvert une substance appelée "créatinine" dans l'urine. Ils ont suggéré que la créatinine est formée à partir de la créatine accumulée dans les muscles. Déjà au début du 20e siècle, les scientifiques ont mené un certain nombre d'études sur la créatine en tant que complément nutritionnel. Il a été constaté que toute la créatine prise par voie orale n'est pas excrétée dans l'urine. Cela indique qu'une partie de la créatine reste dans le corps.
Chercheurs Folin et Denis en 1912 et 1914 en conséquence, il a été déterminé que la supplémentation alimentaire en créatine augmentait la teneur en créatine des cellules musculaires. En 1923, Hahn et Meyer ont calculé la teneur totale en créatine dans le corps d'un homme de 70 kg, qui s'est avérée être d'environ 140 grammes. Déjà en 1926, il a été prouvé expérimentalement que l'introduction de créatine dans le corps stimule la croissance de la masse musculaire, provoquant la rétention de "l'azote" dans le corps. En 1927, les chercheurs Fiske et Sabbarow ont découvert la "phosphocréatine", qui est une molécule de créatine et de phosphate liée chimiquement qui s'accumule dans tissu musculaire. formulaires gratuits la créatine et la phosphocréatine phosphorylée sont reconnues comme des intermédiaires métaboliques clés dans le muscle squelettique.
La première étude qui a clairement montré l'effet de la créatine chez l'homme a été réalisée à la fin des années 1980 dans le laboratoire du Dr Erik Haltman en Suède. Une étude a révélé que la consommation quotidienne de 20 g de monohydrate de créatine pendant 4 à 5 jours augmentait la teneur en créatine musculaire d'environ 20 %. Les résultats de ces travaux, cependant, n'ont été publiés qu'en 1992 dans la revue Clinical Science, depuis lors, l'histoire de la supplémentation en créatine dans le culturisme commence.
L'idée de "chargement" et de dosages d'entretien ultérieurs a été développée par le Dr Greenhoff à l'Université de Nottingham en 1993-1994, les résultats des études ont été publiés en co-auteur avec le Dr Hultman. Le Dr Greenhoff et ses collègues ont mené des études sur les tissus musculaires pour étudier les effets de la charge de créatine.
En 1993, un article a été publié dans le Scandinavian Journal of Medicine, Science and Sports montrant que l'utilisation de la créatine peut entraîner une augmentation significative du poids corporel et de la force musculaire (même en une semaine d'utilisation) et que l'utilisation de ce médicament particulier est la base pour améliorer les résultats de l'entraînement haute intensité.
En 1994, Anthony Almada et ses collègues ont mené des recherches à la Texas Women's University. L'objectif principal des études était de démontrer que l'augmentation du poids corporel avec l'utilisation de la créatine est due à l'augmentation de la masse musculaire "maigre" (sans la participation de la graisse) et que l'utilisation de la créatine entraîne une augmentation de la force. indicateurs (résultats testés au développé couché). Les résultats de la recherche ont été publiés dans la revue Acta Physiologica Scandinavica.
À partir de 1993-1995. parmi les nouveautés nutrition sportive en musculation il n'y a pas plus populaire additif alimentaire que la créatine. En fait, depuis cette époque, la marche victorieuse de la créatine à travers les pays et les continents dans les plus divers types des sports.
Au début des années 90 du siècle dernier, des suppléments de créatine à faible puissance étaient déjà disponibles en Grande-Bretagne, et ce n'est qu'après 1993 qu'un supplément de créatinine de qualité pour augmenter la force a été développé, disponible pour l'acheteur de masse. Il a été publié par Experimental and Applied Sciences (EAS) et a introduit la créatine sous le nom commercial Phosphagen.
En 1998, MuscleTech Research and Development a lancé Cell-Tech, le premier complément combinant créatine, glucides et acide alpha-lipoïque. L'acide alpha-lipoïque a encore augmenté les niveaux de phosphocréatine musculaire et de créatine totale. Des études en 2003 ont confirmé l'efficacité de cette combinaison, cependant, il faut admettre que le niveau d'efficacité est plutôt faible.
Mais les scientifiques de Sci Fit sont allés plus loin et ont développé en 2001 le nouveau genre traitement de la créatine - Kre-Alkalyn, "déchiffrer le code de la créatine", comme ils l'ont écrit sur ce développement dans des revues scientifiques du monde du sport et de la musculation, et ont breveté cette invention, recevant le brevet numéro 6 399 611. Trois ans plus tard, cette nouvelle a été remplacée par une nouvelle, car la désastreuse infériorité de cette approche a été prouvée.
Un autre événement important s'est produit en 2004, lorsque le monde a entendu parler pour la première fois de l'ester éthylique de créatine (CEE), qui a instantanément gagné en popularité. Le CEE est maintenant largement utilisé et produit par de nombreuses entreprises avec le monohydrate de créatine. Mais son efficacité par rapport à la créatine monohydrate n'a pas été prouvée.
De plus, au cours de la dernière décennie, le malate de tricréatine (Tri-Creatine Malate), le malate de dicréatine, l'ester éthylique de malate de créatine, l'alpha-cétoglutarate de créatine et certaines autres formes de créatine ont été synthétisés, mais ils n'ont pas reçu beaucoup de distribution en raison de leur faible efficacité. .
Le rôle biologique de la créatine
La créatine est une substance naturelle présente dans les muscles des humains et des animaux et est nécessaire au métabolisme énergétique et au mouvement. Le corps humain contient environ 100 à 140 g de cette substance, qui agit comme une source d'énergie pour les muscles. La consommation quotidienne de créatine dans des conditions normales est d'environ 2 g.La créatine est aussi importante pour la vie que les protéines, les glucides, les lipides, les vitamines et les minéraux. La créatine peut être synthétisée par l'organisme par elle-même à partir de 3 acides aminés : la glycine, l'arginine et la méthionine. Ces acides aminés sont les éléments constitutifs des protéines.
Chez l'homme, les enzymes impliquées dans la synthèse de la créatine sont localisées dans le foie, le pancréas et les reins. La créatine peut être produite dans n'importe lequel de ces organes, puis transportée par le sang vers les muscles. Environ 95% du pool total de créatine est stocké dans les tissus musculaires squelettiques.
Avec une augmentation activité physique la consommation de créatine augmente également et son approvisionnement doit être reconstitué par l'alimentation ou par la production naturelle de l'organisme.
Le facteur décisif pour atteindre des performances élevées dans le sport est la capacité du corps à libérer un grand nombre deénergie en peu de temps. En principe, notre corps reçoit constamment de l'énergie en décomposant les glucides et les graisses.
La source d'énergie immédiate pour la contraction des muscles squelettiques est une molécule appelée ATP (adénosine triphosphate). La quantité d'ATP directement disponible est limitée et déterminante pour les performances sportives.
Toutes les sources de carburant - glucides, graisses et protéines - sont d'abord converties par diverses réactions chimiques en ATP, qui est ensuite rendu disponible en tant que seule molécule que le corps utilise pour l'énergie. Quand l'ATP libère de l'énergie pour fournir de l'énergie contractions musculaires, le groupe phosphate est clivé et une nouvelle molécule appelée ADP (adénosine diphosphate) est formée. Cette réaction est réversible grâce au phosphate de créatine, une substance riche en énergie.
La créatine se combine avec le phosphate dans le corps pour former la phosphocréatine, qui est le facteur déterminant de la production d'énergie dans les tissus musculaires.
Effets de la créatine
Augmentation de la force
En musculation, lors d'exercices de haute intensité, le besoin d'ATP dans les muscles qui travaillent augmente considérablement - des centaines de fois plus qu'au repos. Les réserves épuisées d'ATP et de phosphocréatine doivent être constamment reconstituées pour que les contractions musculaires se poursuivent à des niveaux de fréquence et d'intensité maximaux. En augmentant la phosphocréatine en prenant du monohydrate de créatine, vous pouvez augmenter la quantité d'ATP et ainsi augmenter la force musculaire.
Créatine Phosphate
Acide phosphorique de créatine (phosphate de créatine, phosphocréatine) - acide 2-[méthyl-(N "-phosphonocarbimidoyl) amino] acétique. Cristaux incolores, solubles dans l'eau, facilement hydrolysés avec clivage du phosphamide Connexions N-P en milieu acide, stable en alcalin.
Laboratoire de synthèse - phosphorylation de la créatine POCl 3 en milieu alcalin.
La créatine phosphate est un produit de la N-phosphorylation métabolique réversible de la créatine, qui, comme l'ATP, est un composé à haute énergie. Cependant, contrairement à l'ATP, qui est hydrolysé par le pyrophosphate Connexions OP, la créatine est hydrolysée au niveau de la liaison N-P phosphamide, ce qui provoque un effet énergétique beaucoup plus important de la réaction. Ainsi, lors de l'hydrolyse, la variation d'énergie libre pour la créatine est de ~ -43 kJ / mol, tandis que lors de l'hydrolyse de l'ATP en ADP ~ -30 kJ / mol.
La créatine phosphate se trouve principalement dans les tissus excitables (tissu musculaire et nerveux) et sa fonction biologique est de maintenir une concentration constante d'ATP grâce à une réaction de rephosphorylation réversible :
créatine phosphate + ADP ⇔ créatine + ATPCette réaction est catalysée par les enzymes créatine kinases cytoplasmiques et mitochondriales ; lorsque l'ATP est consommé (et, par conséquent, la concentration diminue), par exemple, lorsque les cellules du tissu musculaire se contractent, l'équilibre de la réaction se déplace vers la droite, ce qui conduit à la restauration de la concentration normale d'ATP.
La concentration de créatine phosphate dans le tissu musculaire au repos est 3 à 8 fois supérieure à la concentration d'ATP, ce qui permet de compenser la consommation d'ATP pendant de courtes périodes activité musculaire, pendant la période de repos, en l'absence d'activité musculaire, la glycolyse et la phosphorylation oxydative de l'ADP en ATP se produisent dans les tissus, à la suite de quoi l'équilibre de la réaction se déplace vers la gauche et la concentration de créatine phosphate est rétablie.
Dans les tissus, la créatine phosphate subit une hydrolyse spontanée non enzymatique avec cyclisation en créatinine excrétée dans l'urine, le niveau d'excrétion de créatinine dépend de l'état du corps, changeant dans des conditions pathologiques, et est un signe diagnostique.
Le phosphate de créatine est l'un des phosphagènes - dérivés de guanidine N-phosphorylés, qui constituent un dépôt d'énergie permettant une synthèse rapide de l'ATP. Ainsi, chez de nombreux invertébrés (par exemple, les insectes), l'acide arginine phosphorique joue le rôle de phosphagène, et chez certains annélides, la N-phospholombricine.
voir également
Avec la contraction des cellules du tissu musculaire, l'équilibre de la réaction se déplace vers la droite, ce qui conduit à la restauration de la concentration normale d'ATP.
Dans les tissus, le phosphate de créatine subit une hydrolyse non enzymatique spontanée avec cyclisation en créatinine, ...
Littérature
- Acide phosphorique de créatine (formule). Grande Encyclopédie soviétique
Fondation Wikimédia. 2010 .
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Créatine Phosphate... Dictionnaire orthographique
Existe., nombre de synonymes : 1 neoton (5) Dictionnaire de synonymes ASIS. V.N. Trichine. 2013 ... Dictionnaire des synonymes
- (syn. : créatine acide phosphorique, phosphocréatine) dérivé phosphoré à haute énergie de la créatine, capable d'entrer dans une réaction d'échange de transfert d'un résidu d'acide phosphorique avec l'ADP ; participe au métabolisme énergétique... Grand dictionnaire médical
