Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο, πάντα σε συνθήκες ηρεμίας, μέτριες ποσότητες ΑΤΡ αποθηκεύονται στα κύτταρα των ινών. Μόλις αρχίσει η συστολή των μυών, δεν μπορούν να διατηρήσουν την προσπάθεια για μεγάλα χρονικά διαστήματα.
Επομένως, για να αποφευχθεί η ανεπάρκεια ATP, το μυϊκό κύτταρο πρέπει να αυξήσει την παραγωγή του προκειμένου να διατηρήσει την αύξηση της ταχύτητας χρήσης.
Το ATP που παρέχει την ενέργεια που απαιτείται για τη συστολή παράγεται στα μυϊκά κύτταρα με φωσφορυλίωση σε επίπεδο υποστρώματος και οξειδωτική φωσφορυλίωση. Όταν η κατανάλωση ενέργειας αυξάνεται σε ένα κύτταρο, υπάρχει μείωση της συγκέντρωσης του ATP και αύξηση της ADP.
Αυτές οι παραλλαγές προκαλούν αύξηση της δραστηριότητας των ενζύμων που ευθύνονται για το σχηματισμό του ΑΤΡ, με επακόλουθη αύξηση της σύνθεσης. Αυτό συμβαίνει μόλις το κύτταρο αρχίσει να συστέλλεται, αλλά αυτές οι αντιδράσεις εξακολουθούν να διαρκούν αρκετά δευτερόλεπτα.
Έτσι, για να διασφαλιστεί ότι το απαραίτητο ATP είναι διαθέσιμο, οι μύες βασίζονται σε ένα υψηλής ενέργειας και άμεσα διαθέσιμο απόθεμα φωσφορικών, φωσφορική κρεατίνη (CP).
Για περισσότερες πληροφορίες: κρεατίνη βασίζεται στην απελευθέρωση της φωσφορικής ομάδας του στο ADP - που είναι πάντα παρούσα - για να σχηματίσει ATP.
Το κύτταρο σε ηρεμία περιέχει μια ποσότητα φωσφορικής κρεατίνης επαρκή για την παροχή μιας ποσότητας ΑΤΡ ίση με 4-5 φορές τη φυσιολογική που υπάρχει, η οποία επιτρέπει στο κύτταρο να διατηρήσει τη δραστηριότητά του, έως ότου οι άλλες αντιδράσεις είναι ικανές να παράγουν ΑΤΡ (αναερόβιο γαλακτοειδές και αερόβιο μεταβολισμός).
Η αντίδραση της φωσφορικής κρεατίνης με το ADP καταλύεται από το ένζυμο κινάσης κρεατίνης και είναι αναστρέψιμη:
Φωσφορική κρεατίνη + ADP ⇄ Κρεατίνη + ATP
Όταν αυτή η αντίδραση προχωρά από αριστερά προς τα δεξιά, παράγει ΑΤΡ και κρεατίνη. όταν πηγαίνει από δεξιά προς τα αριστερά, παράγει ADP και φωσφορική κρεατίνη.
Στο υπόλοιπο μυϊκό κύτταρο, η αντίδραση βρίσκεται σε ισορροπία και, για κάθε μόριο φωσφορικής κρεατίνης που σχηματίζεται, ένα άλλο μετατρέπεται σε κρεατίνη.
Από την άλλη πλευρά, όταν αρχίζει η μυϊκή δραστηριότητα, η συγκέντρωση του ATP μειώνεται, αυτή του ADP αυξάνεται και η αντίδραση προχωρά δεξιά λόγω του νόμου της μάζας. Ως αποτέλεσμα, μια ορισμένη ποσότητα ADP μετατρέπεται σε ATP, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί στον κύκλο cross-bridge καταναλώνοντας φωσφορική κρεατίνη.
Δεδομένου ότι τα αποθέματα CP είναι περιορισμένα, αυτή η αντίδραση μπορεί να παράγει ΑΤΡ μόνο για μικρό χρονικό διάστημα, κάτι που είναι χρήσιμο στην αναμονή για τις άλλες μεταβολικές αντιδράσεις που παρέχουν ΑΤΡ.
Όταν το μυϊκό κύτταρο σταματήσει να συστέλλεται, η παροχή φωσφορικής κρεατίνης αποκαθίσταται επειδή η μειωμένη ζήτηση για ATP αυξάνει τη συγκέντρωσή του και το ADP μειώνεται, με αποτέλεσμα η αντίδραση να μετατοπιστεί προς τα αριστερά, έτσι ώστε η φωσφορική κρεατίνη να συντεθεί ξανά από την κρεατίνη. Με αυτόν τον τρόπο τα αποθέματα CP διατηρούνται για πιθανή ξαφνική αύξηση της δραστηριότητας σε μεταγενέστερο χρόνο.
Για περισσότερες πληροφορίες: Επιδράσεις της κρεατίνης με βιοψία βελόνας πριν από την έναρξη της σωματικής άσκησης και, στη συνέχεια, περιοδικά σε όλη τη φάση αποκατάστασης μετά από εξαντλητική μέγιστη προσπάθεια.
Η δοκιμή πραγματοποιήθηκε με δύο διαφορετικούς τρόπους:
- Μύες με φυσιολογική ροή αίματος.
- Μύες με αποκλεισμένη ροή αίματος.
Στην πρώτη περίπτωση παρατηρήθηκε ότι μετά από μόλις 2 λεπτά περίπου το 85% του CP είχε αποκατασταθεί, ενώ στο 4ο λεπτό αποκατάστασης το ποσοστό έφτασε το 90%, για να φτάσει στην σχεδόν πλήρη αποκατάσταση της αρχικής τιμής μετά από περίπου 8 λεπτά.
Στη δεύτερη περίπτωση, ωστόσο, με αποκλεισμένη τη ροή του αίματος, δεν συμβαίνει η επανασύνθεση της φωσφορικής κρεατίνης.
Αυτό οδήγησε στην επιβεβαίωση ότι ο κύκλος αναγέννησης πραγματοποιείται χάρη στο "αποκαταστατικό οξυγόνο που μεταφέρεται στο αίμα από" αιμοσφαιρίνη.
Φυσικά, όσο μεγαλύτερη είναι η εξάντληση της φωσφορικής κρεατίνης ως αποτέλεσμα της άσκησης, τόσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα οξυγόνου που απαιτείται για την επανασύνθεση της.
Για να μάθετε περισσότερα: Πόση κρεατίνη να πάρετε;
