نظام الكرياتين / الكرياتين الفوسفات

برعاية فابريزيو فيليسي

في حالات الراحة ، تكون طلبات اتحاد لاعبي التنس المحترفين متواضعة ، ولكن عندما يتم تحفيز الألياف للتعاقد ، يزداد هذا الطلب على الفور.

يتم تخزين كميات متواضعة من ATP في خلية العضلات يستريح ، ولكن لا يمكن الاعتماد عليها لفترة طويلة ، بمجرد أن بدأت في التعاقد. لذلك لتجنب الحد من العرض ATP ، يجب على خلية العضلات زيادة معدل الإنتاج من أجل مواكبة الزيادة في سرعة الاستخدام. يتم إنتاج ATP الذي يوفر الطاقة اللازمة للانكماش في الخلايا العضلية عن طريق الفسفرة على مستوى الطبقة التحتية والفسفرة التأكسدية. عندما يزيد استهلاك الطاقة في الخلية ، يكون هناك انخفاض في تركيز ATP وزيادة في ADP. تسبب هذه التغييرات زيادة في نشاط الإنزيمات المسؤولة عن تكوين ATP ، ونتيجة لذلك يتم إنتاج ATP بمعدل أعلى. حتى لو حدث هذا عندما تبدأ الخلية بالتقلص ، فإن هذه التفاعلات تستغرق بضع ثوان للوصول إلى السرعة المطلوبة. لذلك لضمان توافر ATP المطلوبة في غضون ذلك ، تعتمد العضلات على احتياطي من الفوسفات عالي الطاقة ومتوفر على الفور ، فوسفات الكرياتين (CP) ، والذي ينتج مجموعة الفوسفات الخاصة به إلى ADP (وهو موجود دائمًا) شكل اعبي التنس المحترفين. تحتوي الخلية عند الراحة على كمية كافية من فوسفات الكرياتين لتزويد كمية من ATP تساوي 4-5 مرات التي تكون موجودة بشكل طبيعي ، مما يسمح للخلية بالحفاظ على نشاطها ، حتى تدخل التفاعلات الأخرى القادرة على الإنتاج. ATP.

يتم تحفيز تفاعل فوسفات الكرياتين مع ADP بواسطة إنزيم الكرياتين كيناز ويمكن عكسه:

عندما يستمر هذا التفاعل من اليسار إلى اليمين ، فإنه ينشئ ATP والكرياتين. عندما ينتقل من اليمين إلى اليسار ، فإنه يولد ADP وفوسفات الكرياتين. في الخلية العضلية المريحة ، يكون التفاعل في حالة توازن ، وبالنسبة لكل جزيء من فوسفات الكرياتين الذي يتشكل ، يتم تحويل الآخر إلى الكرياتين. عندما يبدأ نشاط العضلات بدلا من ذلك ، ينقص تركيز ATP ، ينقص ADP ، ويستمر التفاعل إلى اليمين بواسطة قانون العمل الجماعي. ونتيجة لذلك ، يتم تحويل كمية معينة من ADP إلى ATP ، والتي يمكن استخدامها في دورة الجسر المستعرض على حساب فوسفات الكرياتين ، التي يتم استهلاكها. لأن إمدادات CP محدودة ، يمكن لهذا التفاعل إنتاج ATP فقط لفترة قصيرة ، ولكن ما يكفي لتحفيز التفاعلات الأيضية الأخرى التي توفر ATP. عندما تنتهي الخلية العضلية من الانكماش ، يتم استعادة مخزون فوسفات الكرياتين لأن انخفاض الطلب على ATP يسبب زيادة في تركيز ATP وانخفاض في ADP ، مما يتسبب في تحول في التفاعل إلى اليسار ، بحيث يتم توليفها مرة أخرى فوسفات الكرياتين من الكرياتين. بهذه الطريقة يتم الاحتفاظ باحتياطيات CP لزيادة مفاجئة في النشاط في وقت لاحق.

استعادة احتياطيات فوسفات الكرياتين خلال مرحلة الاستعادة السريعة

وسلطت سلسلة من التجارب الضوء على مؤشرات مهمة في هذا الصدد. في واحدة من هذه التجارب ، تم أخذ عينة من الأنسجة العضلية عن طريق خزعة الإبرة قبل بداية التمرين البدني ، وبعد ذلك ، بشكل دوري خلال مرحلة الترميم بالكامل بعد أقصى جهد شامل. تم إجراء الاختبار بطريقتين مختلفتين:

• العضلات مع تدفق الدم الطبيعي
• العضلات مع تدفق الدم المغطي

في الحالة الأولى لوحظ أنه بعد حوالي 2 دقيقة فقط 85 ٪ من CP كان قد تم ترميمه ، بينما في الدقيقة الرابعة من الترميم وصلت النسبة إلى 90 ٪ ، لتصل تقريبا إلى إعادة تأسيس القيمة الأولية بعد حوالي 8 دقائق.

في الحالة الثانية ، وبدلاً من ذلك ، مع تدفق الدم المغذي ، لا يحدث إعادة توطين فوسفات الكرياتين: وقد أدى ذلك إلى التأكيد على أن دورة التجديد تحدث بفضل استعادة الأكسجين المنقولة في الدم عن طريق الهيموجلوبين.

وبطبيعة الحال ، فإن استنزاف فوسفات الكرياتين نتيجة للتمرين أكبر وستكون كمية الأكسجين اللازمة لإعادة تكوينه أكبر.