Κρεατίνη
3Κ 0 02/20/2019 (τελευταία αναθεώρηση: 28/2/2019)
Η φωσφορική κρεατίνη (αγγλική ονομασία - φωσφορική κρεατίνη, χημικός τύπος - C4H10N3O5P) είναι μια ένωση υψηλής ενέργειας που σχηματίζεται κατά τη διάρκεια της αναστρέψιμης φωσφορυλίωσης της κρεατίνης και συσσωρεύεται κυρίως (95%) στους μυϊκούς και νευρικούς ιστούς.
Η κύρια λειτουργία του είναι να διασφαλίζει τη σταθερότητα της παραγωγής ενδοκυτταρικής ενέργειας διατηρώντας συνεχώς το απαιτούμενο επίπεδο τριφωσφορικού οξέος αδενοσίνης (ΑΤΡ) με επανασύνθεση.
Βιοχημεία φωσφορικής κρεατίνης
Στο σώμα, κάθε δευτερόλεπτο υπάρχουν πολλές βιοχημικές και φυσιολογικές διεργασίες που απαιτούν κατανάλωση ενέργειας: τη σύνθεση ουσιών, τη μεταφορά μορίων οργανικών ενώσεων και μικροστοιχείων στα όργανα των κυττάρων, την εκτέλεση μυϊκών συσπάσεων. Η απαιτούμενη ενέργεια παράγεται κατά την υδρόλυση του ΑΤΡ, κάθε μόριο του οποίου επανασυντίθεται περισσότερο από 2000 φορές την ημέρα. Δεν συσσωρεύεται σε ιστούς και για την ομαλή λειτουργία όλων των εσωτερικών συστημάτων και οργάνων απαιτείται συνεχής αναπλήρωση της συγκέντρωσής του.
Για αυτούς τους σκοπούς, προορίζεται η φωσφορική κρεατίνη. Παράγεται συνεχώς και είναι το κύριο συστατικό της αντίδρασης για τη μείωση του ATP από το ADP, το οποίο καταλύεται από ένα ειδικό ένζυμο - κρεατίνη φωσφοκινάση. Σε αντίθεση με το τριφωσφορικό οξύ αδενοσίνης, οι μύες έχουν πάντα επαρκή ποσότητα.
Σε ένα υγιές άτομο, ο όγκος της φωσφορικής κρεατίνης είναι περίπου 1% του συνολικού σωματικού βάρους.
Στη διαδικασία της κρεατίνης φωσφατάσης, εμπλέκονται τρία ισοένζυμα κρεατίνης φωσφοκινάσης: τύποι ΜΜ, ΜΒ και ΒΒ, οι οποίοι διαφέρουν στη θέση τους: οι δύο πρώτοι βρίσκονται στους σκελετικούς και καρδιακούς μύες, το τρίτο στους ιστούς του εγκεφάλου.
Επανασύνθεση του ATP
Η αναγέννηση του ATP από τη φωσφορική κρεατίνη είναι η ταχύτερη και πιο αποτελεσματική από τις τρεις πηγές ενέργειας. Αρκεί 2-3 δευτερόλεπτα μυϊκής εργασίας με έντονο φορτίο και η ανασύνθεση φτάνει ήδη στη μέγιστη απόδοσή της. Σε αυτήν την περίπτωση, η ενέργεια παράγεται 2-3 φορές περισσότερο από ό, τι κατά τη γλυκόλυση, CTA και οξειδωτική φωσφορυλίωση.
© makaule - stock.adobe.com
Αυτό οφείλεται στον εντοπισμό των συμμετεχόντων στην αντίδραση στην άμεση γειτνίαση με τα μιτοχόνδρια και την πρόσθετη ενεργοποίηση του καταλύτη από τα προϊόντα της διάσπασης του ΑΤΡ. Επομένως, μια απότομη αύξηση της έντασης της μυϊκής εργασίας δεν οδηγεί σε μείωση της συγκέντρωσης του τριφωσφορικού οξέος της αδενοσίνης. Σε αυτήν τη διαδικασία, υπάρχει μια εντατική κατανάλωση φωσφορικής κρεατίνης, μετά από 5-10 δευτερόλεπτα η ταχύτητά της αρχίζει να μειώνεται απότομα και στα 30 δευτερόλεπτα μειώνεται στο μισό της μέγιστης τιμής. Στο μέλλον, άλλες μέθοδοι μετασχηματισμού ενώσεων μακροενέργειας μπαίνουν στο παιχνίδι.
Η φυσιολογική πορεία της αντίδρασης φωσφορικής κρεατίνης είναι ιδιαίτερης σημασίας για αθλητές που σχετίζονται με τραυματισμένες αλλαγές στο μυϊκό φορτίο (τρέξιμο μικρών αποστάσεων, άρση βαρών, διάφορες ασκήσεις με βάρη, μπάντμιντον, περίφραξη και άλλους εκρηκτικούς τύπους παιχνιδιών)
Η βιοχημεία μόνο αυτής της διαδικασίας είναι σε θέση να παρέχει υπεραντιστάθμιση των ενεργειακών δαπανών στην αρχική φάση της μυϊκής εργασίας, όταν η ένταση του φορτίου αλλάζει απότομα και απαιτείται μέγιστη απόδοση ισχύος σε ελάχιστο χρόνο. Οι προπονήσεις στα παραπάνω αθλήματα πρέπει να πραγματοποιούνται με την υποχρεωτική εξέταση επαρκούς κορεσμού του σώματος με την πηγή αυτής της ενέργειας - κρεατίνη και τον "συσσωρευτή" μακροενέργειας δεσμών - φωσφορική κρεατίνη.
Σε κατάσταση ηρεμίας ή με σημαντική μείωση της έντασης της μυϊκής δραστηριότητας, η κατανάλωση ATP μειώνεται. Ο ρυθμός της οξειδωτικής επανασύνθεσης παραμένει στο ίδιο επίπεδο και το "πλεόνασμα" τριφωσφορικού οξέος αδενοσίνης χρησιμοποιείται για την αποκατάσταση των αποθεμάτων φωσφορικής κρεατίνης.
Σύνθεση κρεατίνης και φωσφορικής κρεατίνης
Τα κύρια όργανα που παράγουν κρεατίνη είναι τα νεφρά και το ήπαρ. Η διαδικασία ξεκινά στα νεφρά με την παραγωγή οξικής γουανιδίνης από αργινίνη και γλυκίνη. Στη συνέχεια, η κρεατίνη συντίθεται στο ήπαρ από αυτό το αλάτι και μεθειονίνη. Με τη ροή του αίματος, μεταφέρεται στον εγκέφαλο και στους μυϊκούς ιστούς, όπου μετατρέπεται σε φωσφορική κρεατίνη υπό τις κατάλληλες συνθήκες (απουσία ή χαμηλή μυϊκή δραστηριότητα και επαρκής αριθμός μορίων ΑΤΡ).
Κλινική σημασία
Σε ένα υγιές σώμα, ένα μέρος της φωσφορικής κρεατίνης (περίπου 3%) μετατρέπεται συνεχώς σε κρεατινίνη ως αποτέλεσμα της μη ενζυματικής αποφωσφορυλίωσης. Αυτή η ποσότητα είναι αμετάβλητη και καθορίζεται από τον όγκο της μυϊκής μάζας. Ως μη διεκδικούμενο υλικό, απεκκρίνεται ελεύθερα στα ούρα.
Για τη διάγνωση της κατάστασης των νεφρών, η ανάλυση της καθημερινής απέκκρισης της κρεατινίνης επιτρέπει. Η χαμηλή συγκέντρωση στο αίμα μπορεί να υποδηλώνει μυϊκά προβλήματα και η υπέρβαση του κανόνα υποδηλώνει πιθανή νεφρική νόσο.
Οι αλλαγές στο επίπεδο της κρεατινικής κινάσης στο αίμα καθιστούν δυνατή την αναγνώριση των συμπτωμάτων ορισμένων καρδιαγγειακών παθήσεων (έμφραγμα του μυοκαρδίου, υπέρταση) και την παρουσία παθολογικών αλλαγών στον εγκέφαλο.
Με ατροφία ή ασθένειες του μυϊκού συστήματος, η παραγόμενη κρεατίνη δεν απορροφάται στους ιστούς και απεκκρίνεται στα ούρα. Η συγκέντρωσή της εξαρτάται από τη σοβαρότητα της νόσου ή από το βαθμό απώλειας της μυϊκής απόδοσης.
Η υπερβολική δόση κρεατίνης μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένη περιεκτικότητα κρεατίνης στα ούρα λόγω μη τήρησης των κανόνων των οδηγιών για τη χρήση αθλητικού συμπληρώματος.
