生理

クレアチン/クレアチンリン酸系

によってFabrizio Felici

安静時の条件では、ATP要求は適度ですが、繊維が収縮するように刺激されると、この要求はすぐに増加します。

筋肉細胞には、安静時には適度な量のATPが蓄えられていますが、一旦収縮し始めれば、それを長く頼ることはできません。 ATP供給量の減少を避けるために、筋肉細胞は使用速度の増加に追いつくためにその生産率を上げなければなりません。 収縮に必要なエネルギーを提供するATPは、基質レベルでのリン酸化および酸化的リン酸化によって筋細胞で産生されます。 細胞内でエネルギー消費が増加すると、ATPの濃度が低下し、ADPの濃度が上昇します。 これらの変動は、ATP形成に関与する酵素の活性の増加をもたらし、その結果、ATPはより高い速度で産生される。 これは細胞が収縮し始めるとすぐに起こるが、これらの反応は必要な速度に達するのに数秒かかる。 そのため、その間に必要なATPを確実に利用できるようにするために、筋肉は高エネルギーですぐに利用可能なリン酸リザーブ、 クレアチンリン酸 (CP)に依存しています。 ATPを形成します。 休止細胞は、通常存在する量の4〜5倍に等しいATP量を提供するのに十分な量のクレアチンリン酸を含み、これにより、生成可能な他の反応が働くまで細胞はその活性を維持することが可能になる。 ATP。

クレアチンホスフェートとADPの反応は、クレアチンキナーゼという酵素によって触媒され、可逆的です。

この反応が左から右に進むと、ATPとクレアチンが生成されます。 右から左に進むと、ADPとクレアチンリン酸を生成します。 安静時の筋細胞では、反応は平衡状態にあり、形成されるクレアチンリン酸分子ごとに、別のクレアチンリン酸分子がクレアチンに変換されます。 代わりに筋肉活動が始まると、ATPの濃度は減少し、ADPのそれは増加し、そして反応は集団行動の法則のために右に進行する。 結果として、ある程度の量のADPがATPに変換され、それが消費されるクレアチンホスフェートを犠牲にして架橋のサイクルにおいて使用され得る。 CPのストックは限られているので、この反応は短時間だけATPを生成することができるが、その間にATPを供給する他の代謝反応には十分である。 筋細胞が収縮を終了すると、ATP要求の減少がATP濃度の増加およびADPの減少を引き起こし、反応の左へのシフトを引き起こし、その結果、クレアチンリン酸が再び合成されるため、クレアチンリン酸供給が回復する。クレアチンから。 このようにして、後になって活動が急激に増加したためにCPの予約が維持されます。

迅速な修復段階におけるクレアチンリン酸塩埋蔵量の修復

一連の実験はこの点に関して重要な兆候を強調した。 これらの実験のうちの1つでは、筋肉組織サンプルは、身体運動の開始前に、続いて徹底的な最大限の努力に続く回復期を通して定期的に針生検によって採取された。 テストは2つの異なる方法で実行されました。

  • 血流が正常な筋肉
  • 血流が閉塞している筋肉

最初のケースでは、わずか2分後にCPの約85%が復元され、復元の4分目にはパーセンテージが90%に達し、約8分後に初期値のほぼ完全な復元に到達しました。

他方、閉塞した血流ではクレアチンホスフェートの再合成は起こらない:これは再生サイクルがヘモグロビンによって血中で輸送される酸素の修復のおかげで起こることの確認につながった。

CPの回復率(%)

時間(分)

85

2

90

4

100

8

当然のことながら、運動によるクレアチンリン酸の枯渇が大きいほど、またその再合成に必要な酸素量も多くなります。