Ta snov je univerzalni vir energije. ATP se sintetizira med citratnim Krebsovim ciklom. V trenutku izpostavljenosti molekuli ATP posebnega encima ATP-aze pride do hidrolizacije. V tem trenutku pride do ločitve fosfatne skupine od glavne molekule, kar vodi do tvorbe nove snovi ADP in sproščanja energije.
Miozinski mostovi imajo pri interakciji z aktinom aktivnost ATPaze. To vodi do cepitve molekul ATP in pridobivanja potrebne energije za opravljanje določenega dela.
Proces tvorbe kreatin fosfata
Količina ATP v mišičnih tkivih je zelo omejena, zato mora telo nenehno obnavljati svoje zaloge. Ta proces poteka s sodelovanjem kreatin fosfata. Ta snov ima sposobnost ločiti fosfatno skupino od svoje molekule in jo pritrditi na ADP. Kot rezultat te reakcije nastaneta kreatin in molekula ATP.
Ta proces se imenuje Lomanova reakcija. To je glavni razlog, zakaj morajo športniki uživati dodatke kreatina. Hkrati ugotavljamo, da se kreatin uporablja samo med anaerobno vadbo. To dejstvo je posledica dejstva, da lahko kreatin fosfat intenzivno deluje le dve minuti, potem pa telo prejme energijo iz drugih virov.
Tako je uporaba kreatina upravičena le pri vrste močišport. Na primer, za športnike ni smiselno uporabljati kreatina, saj ne more povečati atletske uspešnosti v tem športu. Tudi zaloga kreatin fosfata ni zelo velika in telo snov porablja le v začetni fazi treninga. Po tem se priključijo drugi viri energije - anaerobna in nato aerobna glikoliza. Med počitkom Lomanova reakcija poteka v nasprotni smeri in oskrba s kreatin fosfatom se obnovi v nekaj minutah.
Izmenjevalni in energetski procesi skeletnih mišic
Zahvaljujoč kreatin fosfatu ima telo energijo za obnavljanje zalog ATP. V času počitka mišice vsebujejo približno 5-krat več kreatin fosfata kot ATP. Po začetku delovanja mišičnih robotov se število molekul ATP hitro zmanjšuje, ADP pa narašča.
Reakcija pridobivanja ATP iz kreatin fosfata poteka precej hitro, vendar je število molekul ATP, ki jih je mogoče sintetizirati, neposredno odvisno od začetne ravni kreatin fosfata. Mišično tkivo ima tudi snov, imenovano miokinaza. Pod njegovim vplivom se dve molekuli ADP pretvorita v eno ATP in ADP. Zaloge ATP in kreatin fosfata skupaj zadoščajo za delo mišic z največjo obremenitvijo 8 do 10 sekund.
Reakcijski proces glikolize
Med reakcijo glikolize nastane majhna količina ATP iz vsake molekule glukoze, vendar ob prisotnosti velike količine vseh potrebnih encimov in substrata lahko v kratkem času pridobimo zadostno količino ATP. Pomembno je tudi vedeti, da lahko do glikolize pride le v prisotnosti kisika.
Glukoza, potrebna za reakcijo glikolize, se vzame iz krvi ali iz zalog glikogena v mišičnem tkivu in jetrih. Če je v reakciji vključen glikogen, lahko iz ene od njegovih molekul naenkrat dobimo tri molekule ATP. S povečanjem mišične aktivnosti se telesna potreba po ATP poveča, kar vodi do povečanja ravni mlečne kisline.
Če je obremenitev zmerna, recimo pri teku dolge razdalje, potem se ATP večinoma sintetizira med reakcijo oksidativne fosforilacije. To omogoča znatno pridobivanje glukoze velika količina energije v primerjavi z reakcijo anaerobne glikolize.
Maščobne celice se lahko razgradijo le pod vplivom oksidativnih reakcij, vendar to vodi do velike količine energije. Podobno lahko aminokislinske spojine uporabimo kot vir energije.
V prvih 5-10 minutah zmerne vadbe je glavni vir energije za mišice glikogen. Nato se naslednje pol ure povežeta glukoza in maščobne kisline v krvi. Sčasoma postane vloga maščobnih kislin pri pridobivanju energije prevladujoča.
Opozoriti je treba tudi na razmerje med anaerobnim in aerobnim mehanizmom pridobivanja molekul ATP pod vplivom telesne dejavnosti. Pri kratkotrajnih visoko intenzivnih obremenitvah se uporabljajo anaerobni mehanizmi za pridobivanje energije, pri dolgotrajnih nizko intenzivnih pa aerobni mehanizmi.
Po odstranitvi bremena telo še nekaj časa porablja kisik, ki presega normo. V zadnjih letih se za označevanje pomanjkanja kisika uporablja pojem »prekomerna poraba kisika po fizičnem naporu«.
Med obnavljanjem zalog ATP in kreatin fosfata je ta raven visoka, nato pa začne upadati in v tem obdobju se mlečna kislina odstrani iz mišičnega tkiva. Povečana poraba kisika in povečana presnova se dokazujeta tudi z zvišanjem telesne temperature.
Daljša in intenzivnejša kot je obremenitev, več časa bo potrebovalo telo, da si opomore. Tako lahko ob popolnem izčrpanju zalog glikogena traja nekaj dni, da se popolnoma obnovijo. Hkrati se lahko zaloge ATP in kreatin fosfata obnovijo v največ nekaj urah.
To so energijski procesi v mišici za maksimalno rast, ki nastanejo pod vplivom telesne aktivnosti. Z razumevanjem tega mehanizma bo usposabljanje še učinkovitejše.
Za več informacij o energijskih procesih v mišicah glejte tukaj:
Kreatin fosfat ima sposobnost, da loči fosfatno skupino in se spremeni v kreatin tako, da veže fosfatno skupino na ADP, ki se pretvori v ATP.
ADP + kreatin fosfat = ATP + kreatin
To reakcijo imenujemo Lohmannova reakcija. Zaloge kreatin fosfata v vlaknih niso velike, zato se kot vir energije uporablja le v začetni fazi mišičnega dela - v prvih nekaj sekundah.
Ko se zaloge kreatin fosfata izčrpajo za približno 1/3, se hitrost te reakcije zmanjša, kar bo povzročilo vključitev drugih procesov resinteze ATP - glikolize in oksidacije kisika. Na koncu dela mišice gre Lomanova reakcija v nasprotni smeri in rezerve kreatin fosfata se obnovijo v nekaj minutah.
Razgradnja kreatin fosfata ima pomembno vlogo pri oskrbi z energijo pri kratkotrajnih vadbah z največjo močjo – tek na kratke razdalje, skokih, metih, dvigovanju uteži in vaje za moč, ki traja do 20-30 sekund.
Glikoliza.
Glikoliza je proces razgradnje ene molekule glukoze (C6H12O6) v dve molekuli mlečne kisline (C3H6O3) pri čemer se sprosti energija, ki zadostuje za "napolnitev" dveh molekul ATP.
C6H12O6 (glukoza) + 2H3PO4 + 2ADP = 2C3H6O3 (mlečna kislina) + 2ATP + 2H2O.
Glikoliza poteka brez porabe kisika (takšni procesi se imenujejo anaerobni).
Vendar je treba dati dve pomembni pripombi:
a) približno polovica vse energije, ki se pri tem sprosti, se pretvori v toploto in je ni mogoče uporabiti med mišičnim delom. Hkrati se temperatura mišic dvigne na 41-42 stopinj Celzija,
b) energijski učinek glikolize ni velik in znaša le 2 molekuli ATP iz 1 molekule glukoze.
Glikoliza igra pomembno vlogo pri energetski oskrbi vaj, katerih trajanje je od 30 sekund do 150 sekund. Sem spadajo tek na srednje razdalje, plavanje na 100-200 m, kolesarske dirke, dolgoročno pospeševanje.
oksidacija kisika.
Za popolno aktivacijo kisikove oksidacije glukoze je potrebno več časa. Stopnja oksidacije postane največja šele po 1,5-2 minutah mišičnega dela, ta učinek je splošno znan kot "drugi veter".
Razgradnja glukoze v prisotnosti kisika poteka zapleteno. To je večstopenjski proces, vključno s Krebsovim ciklom in številnimi drugimi transformacijami, vendar je skupni rezultat mogoče izraziti na naslednji način:
C6H12O6 (glukoza) + 6O2 + 38ADP + 38H3PO4 = 6CO2 + 44H2О + 38ATP
Tisti. razgradnja glukoze vzdolž kisikove (aerobne) poti povzroči 38 molekul ATP iz vsake molekule glukoze. To pomeni, da je oksidacija kisika energijsko 19-krat učinkovitejša od glikolize brez kisika. A za vse je treba plačati – v tem primeru je cena za večjo učinkovitost dolžina postopka. Pridobivanje molekul ATP med oksidacijo kisika je možno le v mitohondrijih in tam ATP ni na voljo za ATPaze, ki so v znotrajcelični tekočini - notranja mitohondrijska membrana je neprepustna za nabite nukleotide. Zato se ATP iz mitohondrijev v zunajcelično tekočino prenaša na precej zapleten način z uporabo različnih encimov, kar na splošno bistveno upočasni proces pridobivanja energije.
Zaradi popolnosti bom omenil tudi zadnje potovanje ponovna sinteza ATP - miokinazna reakcija. V primeru močne utrujenosti, ko so možnosti drugih načinov pridobivanja že izčrpane in se je v mišicah nabralo veliko ADP, je mogoče iz 2 molekul ADP z uporabo encima miokinaze pridobiti 1 molekulo ATP:
ADP + ADP = ATP + AMP.
Toda to reakcijo lahko obravnavamo kot "nujni" mehanizem, ki ni preveč učinkovit, zato se telo zelo redko zateče k njej in le kot zadnja možnost.
Torej, obstaja več načinov za pridobivanje molekul ATP. Nadalje ATP s pomočjo kalcijevih kationov in ATPaze »napolni« miozin z energijo, ki se porabi za spajkanje z aktinom in za premik aktinskega filamenta za en »korak«.
In tukaj je ena pomembna lastnost.
Miozin ima lahko različno (višjo ali nižjo) aktivnost ATPaze, zato na splošno ločimo različne vrste miozina - za hitri miozin je značilna visoka aktivnost ATPaze, za počasen miozin pa nižja aktivnost ATPaze.
Pravzaprav je torej hitrost kontrakcije mišičnega vlakna določena z vrsto miozina. Vlakna z visoko aktivnostjo ATPaze imenujemo hitra vlakna, vlakna z nizko aktivnostjo ATPaze pa počasna vlakna.
Hitra vlakna zahtevajo visoko stopnjo reprodukcije ATP, ki jo lahko zagotovi le glikoliza, saj za razliko od oksidacije ne potrebuje časa za dostavo kisika v mitohondrije in dostavo energije iz njih v znotrajcelično tekočino.
Zato imajo hitra vlakna (imenujemo jih tudi bela vlakna) raje glikolitično pot za razmnoževanje ATP. zadaj visoka hitrost Za pridobivanje energije bela vlakna plačajo s hitro utrujenostjo, saj glikoliza povzroči nastanek mlečne kisline, katere kopičenje povzroči utrujenost mišic in na koncu prekine njihovo delovanje.
Počasna vlakna ne potrebujejo tako hitrega obnavljanja zalog ATP in uporabljajo pot oksidacije za zadovoljevanje svojih potreb po energiji. Počasna vlakna imenujemo tudi rdeča vlakna. Ta vlakna so obdana z množico kapilar, ki so potrebne za dostavo velikih količin kisika s krvjo. Energijska rdeča vlakna so pridobljena z oksidacijo ogljikovih hidratov in maščobnih kislin v mitohondrijih. Počasna vlakna so nizko utrujajoča in lahko vzdržujejo razmeroma majhno, a dolgotrajno napetost.
Tako smo se na kratko seznanili z napravo in energijsko oskrbo mišic, ostalo pa nam je, da ugotovimo, kaj se dogaja z mišicami med treningom.
Mikroskopske študije kažejo, da je zaradi treninga v številnih mišičnih vlaknih motena urejena razporeditev miofibril, opazimo razpad mitohondrijev in dvigne raven levkocitov v krvi, kot pri poškodbah ali infekcijskih vnetjih (Morozov V.I., Shterling). M.D. et al.).
Uničenje notranje strukture mišičnega vlakna med treningom (tj. Mikrotrauma) vodi do pojava fragmentov beljakovinskih molekul v vlaknu. Imunski sistem beljakovinske fragmente zazna kot tujo beljakovino, se takoj aktivira in jih poskuša uničiti.
Torej na treningu uničimo svoje mišična vlakna in porabite ATP.
Ampak gremo k Telovadnica sploh ne zato, da bi porabili energijo in dobili mikrotravme. Hodimo, da zgradimo mišice in postanemo močnejši.
To postane mogoče le zaradi takega pojava, kot je superkompenzacija (super okrevanje). Superkompenzacija se kaže v tem, da v strogo določena v trenutku počitka po treningu raven energije in plastičnih snovi preseže začetno končno raven.
Zakon superkompenzacije velja za vse biološke spojine in strukture, ki se v določeni meri porabljajo med mišično aktivnostjo. Sem spadajo: kreatin fosfat, strukturni in encimski proteini, fosfolipidi, celični organeli (mitohondriji, lizosomi).
Na splošno se lahko pojav superkompenzacije odraža v grafu (slika 3).
Slika 3. Superkompenzacija. a) - uničenje / poraba med treningom, b) - obnova, c) - prekomerno okrevanje, d) - vrnitev na začetno raven.
Kot je razvidno iz grafa, faza superkompenzacije traja dovolj dolgo kratek čas. Postopoma se raven energijskih snovi normalizira in učinek treninga izgine.
Še več, če naslednji trening pred začetkom faze superkompenzacije (slika 4, a), bo to povzročilo le izčrpanost in pretreniranost.
Če se naslednji trening izvede po fazi superkompenzacije (slika 4, b), bodo sledi prejšnjega dela že zglajene in trening ne bo prinesel pričakovanega rezultata - povečanja mišična masa in moč.
Da bi dosegli izrazit učinek, je potrebno usposabljanje izvajati strogo v fazi superkompenzacije (slika 4, c).
riž. 4. Učinek vadbe (trenutki vadbe so označeni s črno). a) preveč pogoste vadbe, izčrpanost in pretreniranost, b) - preredek trening, brez pomembnega učinka, c) - pravilna vadba v času superkompenzacije, povečanje moči in mišične mase.
Torej, iz zgoraj navedenega je jasno, da je treba trening izvajati v fazi superkompenzacije.
Tu pa se srečamo z eno težko težavo.
Dejstvo je, da imajo spojine in strukture, ki se med treningom porabijo ali uničijo, različne čase okrevanja in dosežejo superkompenzacijo!
Faza superkompenzacije kreatin fosfata je dosežena po nekaj minutah počitka po vadbi.
Faza superkompenzacije vsebnosti glikogena v mišicah se pojavi 2-3 dni po treningu in v tem času bo raven kreatin fosfata že prešla v fazo izgubljene superkompenzacije.
Toda za obnovitev beljakovinskih struktur celic, uničenih med treningom, lahko traja še daljše obdobje (do 7-12 dni), v katerem se bo raven glikogena v mišicah že vrnila na prvotno raven.
Zato se je treba najprej odločiti, kateri od teh parametrov je najpomembnejši za izgradnjo moči in mišične mase in katere od njih lahko zanemarimo.
Očitno je prvi parameter, na katerega se morate osredotočiti med treningom, raven kreatin fosfata - navsezadnje so ti tisti, ki zagotavljajo moč delo mišice.
Podobne informacije.
Preden opišemo sistem MOVEOUT, želim, da na splošno razumete, kakšni procesi potekajo v mišicah med delom. Ne bom se spuščal v najmanjše podrobnosti, da ne bi poškodoval vaše psihe, zato bom govoril o najpomembnejših. No, morda mnogi ne bodo razumeli tega razdelka, vendar vam svetujem, da ga dobro preučite, saj boste zahvaljujoč njemu razumeli, kako delujejo naše mišice, kar pomeni, da boste razumeli, kako jih pravilno trenirati.
Torej, glavna stvar, ki je potrebna za delo naših mišic, so molekule ATP, s katerimi mišice prejemajo energijo. Iz cepitve ATP nastane molekula ADP + energija. To je ravno dovolj rezerve ATP v naših mišicah za samo 2 sekundi dela, nato pa pride do ponovne sinteze ATP iz molekul ADP. Pravzaprav sta zmogljivost in funkcionalnost odvisni od vrste procesov resinteze ATP.
Torej obstajajo takšni procesi. Običajno se povežejo drug za drugim.
1. Anaerobni kreatin fosfat
Glavna prednost poti kreatin fosfata za tvorbo ATP je
- kratek čas uvajanja,
- visoka moč.
Pot kreatin fosfata povezano z materijo kreatin fosfat. Kreatin fosfat je sestavljen iz kreatina. Kreatin fosfat ima veliko zalogo energije in visoko afiniteto za ADP. Zato zlahka sodeluje z molekulami ADP, ki se pojavijo v mišičnih celicah med fizičnim delom kot posledica reakcije hidrolize ATP. Med to reakcijo se ostanek fosforne kisline z zalogo energije prenese iz kreatin fosfata v molekulo ADP s tvorbo kreatina in ATP.
Kreatin fosfat + ADP → Kreatin + ATP.
To reakcijo katalizira encim kreatin kinaza. To pot resinteze ATP včasih imenujemo kreatikinaza, včasih fosfat ali alaktat.
Kreatin fosfat je krhka snov. Tvorba kreatina iz njega poteka brez sodelovanja encimov. Kreatina telo ne uporablja in se izloči z urinom. Kreatin fosfat se sintetizira med počitkom iz presežka ATP. pri delo mišic zmerne rezerve moči kreatin fosfata je mogoče delno obnoviti. Imenujemo tudi zaloge ATP in kreatin fosfata v mišicah fosfageni.
Za fosfatni sistem je značilna zelo hitra resinteza ATP iz ADP, vendar je učinkovit le zelo kratek čas. Pri največji obremenitvi se fosfatni sistem izčrpa v 10 s. Najprej se ATP porabi v 2 s, nato pa v 6-8 s - CF.
Fosfatni sistem se imenuje anaerobni, ker kisik ne sodeluje pri resintezi ATP, in alaktat, ker mlečna kislina ne nastaja.
Ta reakcija je glavni vir energije za vaje z največjo močjo: sprint, metanje skokov, dvigovanje palice. Ta reakcija se lahko med izvajanjem večkrat vklopi telovadba, ki omogoča hitro povečanje moči opravljenega dela.
2. Anaerobna glikoliza
Z naraščanjem intenzivnosti obremenitve nastopi obdobje, ko mišičnega dela zaradi pomanjkanja kisika ne more več podpirati samo anaerobni sistem. Od te točke naprej je laktatni mehanizem resinteze ATP, katerega stranski produkt je mlečna kislina, vključen v oskrbo z energijo fizičnega dela. Ob pomanjkanju kisika se mlečna kislina, ki nastane v prvi fazi anaerobne reakcije, v drugi fazi ne nevtralizira popolnoma, kar povzroči njeno kopičenje v delujočih mišicah, kar povzroči acidozo oziroma zakisanje mišic.
Glikolitična pot za resintezo ATP, tako kot kreatin fosfat anaerobno. Vir energije, potrebne za ponovno sintezo ATP, je v tem primeru mišični glikogen. Med anaerobno razgradnjo glikogena iz njegove molekule pod delovanjem encima fosforilaze se končni ostanki glukoze izmenično odcepijo v obliki glukoza-1-fosfata. Nadalje se molekule glukoza-1-fosfata po seriji zaporednih reakcij spremenijo v mlečna kislina. Ta proces se imenuje glikoliza. Kot rezultat glikolize nastanejo vmesni produkti, ki vsebujejo fosfatne skupine, povezane z makroergičnimi vezmi. Ta vez se zlahka prenese na ADP in tvori ATP. V mirovanju se reakcije glikolize odvijajo počasi, med mišičnim delom pa se lahko njegova hitrost poveča za 2000-krat in že v stanju pred zagonom.
Čas uvajanja 20-30 sekund .
Čas delovanja z največjo močjo - 2-3 minute.
Glikolitični način tvorbe ATP je več prednosti pred aerobno potjo:
- hitreje doseže največjo moč,
- ima večjo največjo moč,
- ne zahteva sodelovanja mitohondrijev in kisika.
Vendar ima ta pot svojo pomanjkljivosti:
- postopek ni ekonomičen
- kopičenje mlečne kisline v mišicah močno moti njihovo normalno delovanje in prispeva k utrujenosti mišic.
1. Aerobna pot resinteze
Imenuje se tudi aerobna pot za resintezo ATP tkivno dihanje - to je glavni način nastajanja ATP, ki poteka v mitohondrijih mišičnih celic. Med tkivnim dihanjem se dva atoma vodika odvzameta oksidirani snovi in se skozi dihalno verigo preneseta na molekularni kisik, ki ga mišicam dovaja kri, kar povzroči vodo. Zaradi energije, ki se sprosti pri nastajanju vode, se iz ADP in fosforne kisline sintetizirajo molekule ATP. Običajno se za vsako nastalo molekulo vode sintetizirajo tri molekule ATP.
Kisik ali aerobni sistem je najpomembnejši za vzdržljivostne športnike, saj lahko podpira fizično delo Dolgo časa. Kisikov sistem oskrbuje telo in zlasti mišično aktivnost z energijo s kemično interakcijo hranil (predvsem ogljikovih hidratov in maščob) s kisikom. Hranila pridejo v telo s hrano in se odložijo v njegovih zalogah za nadaljnjo uporabo po potrebi. Ogljikovi hidrati (sladkor in škrob) so shranjeni v jetrih in mišicah kot glikogen. Zaloge glikogena so lahko zelo različne, vendar v večini primerov zadoščajo za vsaj 60-90 minut dela submaksimalne intenzivnosti. Hkrati so zaloge maščob v telesu praktično neizčrpne.
Ogljikovi hidrati so v primerjavi z maščobami učinkovitejše »gorivo«, saj za enako porabo energije njihova oksidacija zahteva 12 % manj kisika. Zato se v pogojih pomanjkanja kisika med fizičnim naporom nastaja energija predvsem zaradi oksidacije ogljikovih hidratov.
Ker so ogljikovi hidrati omejeni, je omejena tudi njihova uporaba v vzdržljivostnih športih. Po izčrpanju zalog ogljikovih hidratov se maščobe priključijo na oskrbo z energijo dela, katerih rezerve vam omogočajo opravljanje zelo dolgega dela. Prispevek maščob in ogljikovih hidratov k energetski oskrbi bremena je odvisen od intenzivnosti vadbe in kondicije športnika. Večja kot je intenzivnost obremenitve, večji je prispevek ogljikovih hidratov k proizvodnji energije. Ampak z enako intenzivnostjo aerobna vadba treniran športnik bo porabil več maščobe in manj ogljikovih hidratov v primerjavi z netrenirano osebo.
Tako bo trenirana oseba varčneje porabljala energijo, saj zaloge ogljikovih hidratov v telesu niso neomejene.
Delovanje kisikovega sistema je odvisno od količine kisika, ki jo človeško telo lahko absorbira. Večja kot je poraba kisika pri dolgotrajnem delu, večja je aerobna zmogljivost. Pod vplivom treninga se lahko aerobna zmogljivost človeka poveča za 50%.
Čas uvajanja je 3-4 minute, pri dobro treniranih športnikih pa lahko tudi 1 minuto. To je posledica dejstva, da dostava kisika v mitohondrije zahteva prestrukturiranje skoraj vseh telesnih sistemov.
Čas delovanja pri največji moči je desetine minut. To omogoča uporabo dana pot med dolgotrajnim mišičnim delom.
V primerjavi z drugimi procesi resinteze ATP v mišičnih celicah ima aerobna pot številne prednosti:
- Donosnost: iz ene molekule glikogena nastane 39 molekul ATP, pri anaerobni glikolizi le 3 molekule.
- Vsestranskost kot začetni substrat so različne snovi: ogljikovi hidrati, maščobne kisline, ketonska telesa, aminokisline.
- Zelo dolg čas delovanja. V mirovanju je lahko stopnja aerobne resinteze ATP nizka, med fizičnim naporom pa lahko doseže največjo stopnjo.
Vendar pa obstajajo tudi slabosti.
- Obvezna poraba kisika, ki je omejena s hitrostjo dovajanja kisika v mišice in hitrostjo prodiranja kisika skozi mitohondrijsko membrano.
- Odličen čas uvajanja.
- Majhna največja moč.
Zato mišična aktivnost, ki je značilen za večino športov, s tem načinom resinteze ATP ni mogoče v celoti dobiti.
Opomba. To poglavje je napisano na podlagi učbenika "OSNOVE ŠPORTNE BIOKEMIJE"
Zgodovina kreatina
Kreatin je leta 1832 odkril francoski znanstvenik Chevrel, ki je odkril prej neznano sestavino skeletna mišica, kasneje poimenoval kreatin, iz grškega kreas, kar v prevodu pomeni "meso".
Po Chevrelovem odkritju kreatina leta 1835 je Lieberg, drugi znanstvenik, potrdil, da je kreatin običajna sestavina mišic sesalcev. Približno v istem času sta raziskovalca Heinz in Pettenkofer v urinu odkrila snov, imenovano "kreatinin". Predlagali so, da kreatinin nastane iz kreatina, ki se kopiči v mišicah. Že v začetku 20. stoletja so znanstveniki izvedli številne raziskave kreatina kot prehranskega dopolnila. Ugotovljeno je bilo, da se ves kreatin, zaužit peroralno, ne izloči z urinom. To je pokazalo, da nekaj kreatina ostane v telesu.
Raziskovalca Folin in Denis leta 1912 in 1914 zato je bilo ugotovljeno, da prehransko dopolnilo kreatina poveča vsebnost kreatina v mišičnih celicah. Leta 1923 sta Hahn in Meyer izračunala skupno vsebnost kreatina v telesu 70 kg moškega, kar se je izkazalo za približno 140 gramov. Že leta 1926 je bilo eksperimentalno dokazano, da vnos kreatina v telo spodbuja rast mišične mase, kar povzroči zadrževanje "dušika" v telesu. Leta 1927 sta raziskovalca Fiske in Sabbarow odkrila "fosfokreatin", ki je kemično vezana kreatin in fosfatna molekula, ki se kopiči v mišično tkivo. proste oblike kreatin in fosforilirani fosfokreatin sta priznana kot ključna presnovna intermediata v skeletnih mišicah.
Prva študija, ki je jasno pokazala učinek kreatina na ljudi, je bila izvedena v poznih osemdesetih letih prejšnjega stoletja v laboratoriju dr. Erika Haltmana na Švedskem. Študija je pokazala, da uživanje 20 g kreatin monohidrata dnevno 4-5 dni poveča vsebnost kreatina v mišicah za približno 20 %. Rezultati tega dela pa so bili objavljeni šele leta 1992 v reviji Clinical Science, od takrat se začne zgodovina dodajanja kreatina v bodybuildingu.
Zamisel o "obremenitvi" in kasnejših vzdrževalnih odmerkih je razvil dr. Greenhoff na Univerzi v Nottinghamu v letih 1993-1994, rezultati študij so bili objavljeni v soavtorstvu z dr. Hultmanom. Dr. Greenhoff in njegovi sodelavci so izvajali študije mišičnega tkiva, da bi preučili učinke obremenitve s kreatinom.
Leta 1993 je bil v Scandinavian Journal of Medicine, Science and Sports objavljen članek, ki je pokazal, da lahko uporaba kreatina povzroči znatno povečanje telesne teže in mišične moči (tudi v enem tednu uporabe) in da uporaba tega posebnega zdravila je osnova za izboljšanje rezultatov treninga.visoka intenzivnost.
Leta 1994 je Anthony Almada s sodelavci izvedel raziskavo na Teksaški ženski univerzi. Glavni cilj študij je bil dokazati, da je povečanje telesne teže z uporabo kreatina posledica povečanja "puste" mišične mase (brez udeležbe maščobe) in da uporaba kreatina vodi do povečanja moči. indikatorji (testirani rezultati v bench pressu). Rezultati raziskave so bili objavljeni v reviji Acta Physiologica Scandinavica.
Od leta 1993-1995. med novostmi športna prehrana v bodybuildingu ni bolj popularnega aditiv za živila kot kreatin. Pravzaprav je od takrat zmagoviti pohod kreatina po večini držav in celin različne vrstešport.
V zgodnjih 90. letih prejšnjega stoletja so bili v Veliki Britaniji že na voljo kreatinski dodatki z nizko močjo in šele po letu 1993 je bil razvit kakovosten kreatininski dodatek za povečanje moči, ki je bil na voljo množičnemu kupcu. Izdala ga je Experimental and Applied Sciences (EAS) in predstavila kreatin pod trgovskim imenom Phosphagen.
Leta 1998 je MuscleTech Research and Development lansiral Cell-Tech, prvi dodatek, ki združuje kreatin, ogljikove hidrate in alfa lipoično kislino. Alfa lipoična kislina je dodatno povečala mišični fosfokreatin in skupni nivo kreatina. Študije iz leta 2003 so potrdile učinkovitost te kombinacije, vendar je treba priznati, da je stopnja učinkovitosti precej nizka.
Toda znanstveniki Sci Fit so šli dlje in leta 2001 razvili nova vrsta predelava kreatina - Kre-Alkalyn, "razbijanje kode kreatina", kot so o tem razvoju pisali v znanstvenih revijah v svetu športa in bodybuildinga, in patentirali ta izum, prejeli patentno številko 6.399.611. Tri leta pozneje je to novico nadomestila nova, saj se je izkazala katastrofalna inferiornost tega pristopa.
Drugi pomemben dogodek se je zgodil leta 2004, ko je svet prvič izvedel za kreatin etil ester (CEE), ki je takoj pridobil na priljubljenosti. CEE se zdaj pogosto uporablja in proizvaja veliko podjetij skupaj s kreatin monohidratom. Toda njegova učinkovitost v primerjavi s kreatin monohidratom ni bila dokazana.
Poleg tega so v zadnjem desetletju sintetizirali trikreatin malat (Tri-Creatine Malate), dikreatin malat, kreatin malat etil ester, kreatin alfa-ketoglutarat in nekatere druge oblike kreatina, vendar zaradi nizke učinkovitosti niso prejeli velike distribucije. .
Biološka vloga kreatina
Kreatin je naravna snov, ki jo najdemo v mišicah ljudi in živali in je potreben za energijsko presnovo in gibanje. Človeško telo ima približno 100-140 g te snovi, ki deluje kot vir energije za mišice. Dnevna poraba kreatina v normalnih pogojih je približno 2 g. Kreatin je za življenje enako pomemben kot beljakovine, ogljikovi hidrati, maščobe, vitamini in minerali. Kreatin lahko telo sintetizira samo iz 3 aminokislin: glicina, arginina in metionina. Te aminokisline so gradniki beljakovin.
Pri ljudeh so encimi, ki sodelujejo pri sintezi kreatina, lokalizirani v jetrih, trebušni slinavki in ledvicah. Kreatin se lahko proizvaja v katerem koli od teh organov in se nato s krvjo prenese v mišice. Približno 95 % celotne količine kreatina je shranjenega v tkivih skeletnih mišic.
S povečanjem telesna aktivnost poveča se tudi poraba kreatina, njegovo zalogo pa je treba obnoviti s prehrano ali z lastno naravno proizvodnjo v telesu.
Odločilni dejavnik za doseganje visoke športne zmogljivosti je sposobnost telesa za sproščanje veliko število energije v kratkem času. Načeloma naše telo nenehno dobiva energijo z razgradnjo ogljikovih hidratov in maščob.
Takojšnji vir energije za krčenje skeletnih mišic je molekula, imenovana ATP (adenozin trifosfat). Količina neposredno razpoložljivega ATP je omejena in je odločilna za športno uspešnost.
Vsi viri goriva – ogljikovi hidrati, maščobe in beljakovine – se z različnimi kemičnimi reakcijami najprej pretvorijo v ATP, ki je nato na voljo kot edina molekula, ki jo telo uporablja za energijo. Ko ATP sprosti energijo, da zagotovi energijo mišične kontrakcije, se fosfatna skupina odcepi in nastane nova molekula, imenovana ADP (adenozin difosfat). Ta reakcija je reverzibilna zaradi kreatin fosfata, energijsko bogate snovi.
Kreatin se v telesu poveže s fosfatom in tvori fosfokreatin, ki je odločilni dejavnik pri proizvodnji energije v mišičnem tkivu.
Učinki kreatina
Povečanje moči
V bodybuildingu se med visoko intenzivno vadbo potreba po ATP v delujočih mišicah znatno poveča - stokrat več kot v mirovanju. Izčrpane zaloge ATP in fosfokreatina je treba nenehno dopolnjevati, da se mišične kontrakcije nadaljujejo z najvišjo stopnjo frekvence in intenzivnosti. S povečanjem fosfokreatina z jemanjem kreatin monohidrata lahko povečate količino ATP in s tem povečate mišično moč.
Kreatin fosfat
Kreatin fosforna kislina (kreatin fosfat, fosfokreatin) - 2-[metil-(N "-fosfonokarbimidoil) amino] ocetna kislina. Brezbarvni kristali, topni v vodi, zlahka hidrolizirani s cepitvijo fosfamida N-P povezave v kislem okolju, stabilen v alkalnem.
Laboratorijska sinteza - fosforilacija kreatina POCl 3 v alkalnem mediju.
Kreatin fosfat je produkt reverzibilne presnovne N-fosforilacije kreatina, ki je tako kot ATP visokoenergijska spojina. Vendar za razliko od ATP, ki ga hidrolizira pirofosfat O-P povezave, se kreatin hidrolizira na N-P fosfamidni vezi, kar povzroči veliko večji energijski učinek reakcije. Tako je med hidrolizo sprememba proste energije za kreatin ~ -43 kJ / mol, med hidrolizo ATP v ADP ~ -30 kJ / mol.
Kreatin fosfat najdemo predvsem v vzdražljivih tkivih (mišično in živčno tkivo) in njegova biološka funkcija je vzdrževanje konstantne koncentracije ATP zaradi reverzibilne refosforilacijske reakcije:
kreatin fosfat + ADP ⇔ kreatin + ATPTo reakcijo katalizirajo citoplazmatski in mitohondrijski encimi kreatin kinaze; ko se ATP porabi (in s tem koncentracija zmanjša), na primer, ko se celice mišičnega tkiva skrčijo, se reakcijsko ravnovesje premakne v desno, kar vodi do ponovne vzpostavitve normalne koncentracije ATP.
Koncentracija kreatin fosfata v mišičnem tkivu v mirovanju je 3-8 krat večja od koncentracije ATP, kar omogoča kompenzacijo porabe ATP v kratkih obdobjih. mišična aktivnost, v času počitka, v odsotnosti mišične aktivnosti, v tkivu pride do glikolize in oksidativne fosforilacije ADP v ATP, zaradi česar se ravnotežje reakcije premakne v levo in se koncentracija kreatin fosfata ponovno vzpostavi.
V tkivih je kreatin fosfat podvržen spontani neencimski hidrolizi s ciklizacijo v kreatinin, izločen z urinom, stopnja izločanja kreatinina je odvisna od stanja telesa, spreminja se v patoloških pogojih in je diagnostični znak.
Kreatin fosfat je eden od fosfagenov - N-fosforiliranih derivatov gvanidina, ki so energijsko skladišče, ki zagotavlja hitro sintezo ATP. Torej pri mnogih nevretenčarjih (na primer pri žuželkah) arginin fosforna kislina igra vlogo fosfagena, pri nekaterih anelidih pa N-fosfolombricin.
Poglej tudi
S krčenjem celic mišičnega tkiva se ravnotežje reakcije premakne v desno, kar vodi do ponovne vzpostavitve normalne koncentracije ATP.
V tkivih je kreatin fosfat podvržen spontani neencimski hidrolizi s ciklizacijo v kreatinin, ...
Literatura
- Kreatin fosforna kislina (formula). Velika sovjetska enciklopedija
Fundacija Wikimedia. 2010.
Sopomenke:Oglejte si, kaj je "kreatin fosfat" v drugih slovarjih:
kreatin fosfat... Pravopisni slovar
Obst., število sinonimov: 1 neoton (5) Slovar sinonimov ASIS. V.N. Trishin. 2013 ... Slovar sinonimov
- (sin.: kreatin fosforna kislina, fosfokreatin) visokoenergijski fosforjev derivat kreatina, sposoben vstopiti v izmenjevalno reakcijo prenosa ostanka fosforne kisline z ADP; sodeluje pri energetski presnovi... Veliki medicinski slovar
