Kreatīns
3K 0 20.02.2019. (Pēdējā pārskatīšana: 2019.2.28.)
Kreatīna fosfāts (angļu nosaukums - kreatīna fosfāts, ķīmiskā formula - C4H10N3O5P) ir augstas enerģijas savienojums, kas veidojas kreatīna atgriezeniskas fosforilēšanas laikā un galvenokārt (95%) uzkrājas muskuļu un nervu audos.
Tās galvenā funkcija ir nodrošināt intracelulārās enerģijas ražošanas stabilitāti, nepārtraukti uzturot nepieciešamo adenozīna trifosforskābes (ATP) līmeni, izmantojot sintēzi.
Kreatīna fosfāta bioķīmija
Organismā katru sekundi notiek daudz bioķīmisko un fizioloģisko procesu, kas prasa enerģijas patēriņu: vielu sintēze, organisko savienojumu un mikroelementu molekulu transportēšana uz šūnu orgāniem, muskuļu kontrakciju veikšana. Nepieciešamā enerģija rodas ATP hidrolīzes laikā, kuras katra molekula tiek atkārtoti sintezēta vairāk nekā 2000 reizes dienā. Tas neuzkrājas audos, un visu iekšējo sistēmu un orgānu normālai darbībai ir nepieciešama pastāvīga tā koncentrācijas papildināšana.
Šiem nolūkiem ir paredzēts kreatīna fosfāts. Tas pastāvīgi tiek ražots un ir galvenā reakcijas sastāvdaļa ATP reducēšanai no ADP, kuru katalizē īpašs ferments - kreatīna fosfokināze. Atšķirībā no adenozīna trifosforskābes muskuļos to vienmēr ir pietiekami.
Veselam cilvēkam kreatīnfosfāta tilpums ir aptuveni 1% no kopējā ķermeņa svara.
Kreatīna fosfatāzes procesā tiek iesaistīti trīs kreatīna fosfokināzes izoenzīmi: MM, MB un BB veidi, kas atšķiras pēc to atrašanās vietas: pirmie divi atrodas skeleta un sirds muskuļos, trešais ir smadzeņu audos.
ATP sintēze
ATP atjaunošana, izmantojot kreatīna fosfātu, ir ātrākā un efektīvākā no trim enerģijas avotiem. Pietiek ar 2-3 sekunžu muskuļu darbu pie intensīvas slodzes, un resintēze jau sasniedz maksimālo veiktspēju. Tajā pašā laikā enerģija tiek ražota 2-3 reizes vairāk nekā glikolīzes, CTC un oksidatīvās fosforilēšanas laikā.
© makaule - stock.adobe.com
Tas ir saistīts ar reakcijas dalībnieku lokalizāciju mitohondriju tiešā tuvumā un katalizatora papildu aktivāciju ar ATP šķelšanās produktiem. Tāpēc straujš muskuļu darba intensitātes pieaugums nerada adenozīna trifosforskābes koncentrācijas samazināšanos. Šajā procesā notiek intensīvs kreatīna fosfāta patēriņš, pēc 5-10 sekundēm tā ātrums sāk strauji samazināties, un 30 sekundēs tas samazinās līdz pusei maksimālās vērtības. Nākotnē tiek izmantotas citas makroenerģijas savienojumu pārveidošanas metodes.
Parastā kreatīna fosfāta reakcijas gaita ir īpaši svarīga sportistiem, kuri ir saistīti ar saraustītām izmaiņām muskuļu slodzē (īsas distances skriešana, svarcelšana, dažādi vingrinājumi ar svariem, badmintons, nožogojumi un citi sprādzienbīstami spēļu veidi).
Tikai šī procesa bioķīmija spēj nodrošināt enerģijas izdevumu superkompensāciju muskuļu darba sākumposmā, kad krasi mainās slodzes intensitāte un minimālā laikā ir nepieciešama maksimālā jauda. Treniņi iepriekšminētajos sporta veidos jāveic, obligāti ņemot vērā pietiekamu ķermeņa piesātinājumu ar šādas enerģijas avotu - kreatīnu un makroenerģētisko saišu "akumulatoru" - kreatīna fosfātu.
Mierīgā stāvoklī vai ar ievērojamu muskuļu aktivitātes intensitātes samazināšanos ATP patēriņš samazinās. Oksidatīvās resintēzes ātrums paliek tajā pašā līmenī, un kreatīnfosfāta rezervju atjaunošanai tiek izmantots adenozīna trifosforskābes "pārpalikums".
Kreatīna un kreatīna fosfāta sintēze
Galvenie orgāni, kas ražo kreatīnu, ir nieres un aknas. Process sākas nierēs ar guanidīna acetāta ražošanu no arginīna un glicīna. Tad no šī sāls un metionīna aknās tiek sintezēts kreatīns. Ar asins plūsmu tas tiek nogādāts smadzenēs un muskuļu audos, kur atbilstošos apstākļos (ja nav vai ir zema muskuļu aktivitāte un pietiekams skaits ATP molekulu) tas tiek pārveidots par kreatīna fosfātu.
Klīniskā nozīme
Veselā ķermenī daļa kreatīna fosfāta (apmēram 3%) nepārtraukti tiek pārveidota par kreatinīnu nefermentālas defosforilēšanas rezultātā. Šī summa nemainās, un to nosaka muskuļu masas tilpums. Kā nepieprasīts materiāls tas brīvi izdalās ar urīnu.
Lai diagnosticētu nieru stāvokli, ļauj analizēt kreatinīna ikdienas izdalīšanos. Zema koncentrācija asinīs var liecināt par muskuļu problēmām, un normas pārsniegšana norāda uz iespējamu nieru slimību.
Kreatīnkināzes līmeņa izmaiņas asinīs ļauj identificēt vairāku sirds un asinsvadu slimību simptomus (miokarda infarkts, hipertensija) un patoloģisku izmaiņu klātbūtni smadzenēs.
Ar muskuļu sistēmas atrofiju vai slimībām saražotais kreatīns netiek absorbēts audos un tiek izvadīts ar urīnu. Tās koncentrācija ir atkarīga no slimības smaguma pakāpes vai muskuļu darbības zuduma pakāpes.
Kreatīna pārdozēšana var izraisīt paaugstinātu kreatīna saturu urīnā, jo netiek ievēroti sporta papildinājuma lietošanas instrukciju noteikumi.
