Kreatin
3K 0 20.02.2019 (zadnja revizija: 28.02.2019)
Kreatin-fosfat (engleski naziv - kreatin-fosfat, hemijska formula - C4H10N3O5P) visokoenergetski je spoj koji nastaje tokom reverzibilne fosforilacije kreatina i uglavnom (95%) se akumulira u mišićnim i nervnim tkivima.
Njegova glavna funkcija je osigurati stabilnost proizvodnje unutarćelijske energije stalnim održavanjem potrebnog nivoa adenozin trifosforne kiseline (ATP) resintezom.
Biokemija kreatin fosfata
U tijelu se svake sekunde odvijaju mnogi biohemijski i fiziološki procesi koji zahtijevaju potrošnju energije: sinteza tvari, transport molekula organskih spojeva i mikroelemenata do ćelijskih organa, izvođenje mišićnih kontrakcija. Potrebna energija nastaje tokom hidrolize ATP-a, čija se molekula ponovo sintetizira više od 2000 puta dnevno. Ne nakuplja se u tkivima, a za normalno funkcioniranje svih unutrašnjih sistema i organa potrebno je stalno nadopunjavanje njegove koncentracije.
U ove svrhe je predviđen kreatin fosfat. Stalno se proizvodi i glavna je komponenta reakcije za redukciju ATP iz ADP, koji je kataliziran posebnim enzimom - kreatin fosfokinazom. Za razliku od adenozin trifosforne kiseline, mišići je uvijek imaju dovoljno.
U zdrave osobe, količina kreatin fosfata je oko 1% od ukupne tjelesne težine.
U procesu kreatin-fosfataze sudjeluju tri izoenzima kreatin-fosfokinaze: tipovi MM, MB i BB, koji se razlikuju po svom položaju: prva dva su u skeletnim i srčanim mišićima, treći u tkivima mozga.
Resinteza ATP
Regeneracija ATP-a kreatin-fosfatom je najbrža i najefikasnija od tri izvora energije. Dovoljne su 2-3 sekunde rada mišića pod intenzivnim opterećenjem, a resinteza već postiže maksimalne performanse. U ovom slučaju, energije se stvara 2-3 puta više nego tokom glikolize, CTA i oksidativne fosforilacije.
© makaule - stock.adobe.com
To je zbog lokalizacije sudionika reakcije u neposrednoj blizini mitohondrija i dodatne aktivacije katalizatora produktima cijepanja ATP-a. Stoga nagli porast intenziteta mišićnog rada ne dovodi do smanjenja koncentracije adenozin trifosforne kiseline. U ovom procesu dolazi do intenzivne potrošnje kreatin-fosfata, nakon 5-10 sekundi njegova brzina počinje naglo opadati, a nakon 30 sekundi smanjuje se na polovinu maksimalne vrijednosti. U budućnosti u igru ulaze i druge metode transformacije makroenergetskih spojeva.
Normalni tok reakcije kreatin-fosfata od posebne je važnosti za sportaše koji su povezani sa trzavim promjenama u mišićnom opterećenju (sprint, dizanje utega, razne vježbe s utezima, badminton, mačevanje i druge vrste eksplozivnih igara).
Biokemija samo ovog procesa može pružiti superkompenzaciju utroška energije u početnoj fazi rada mišića, kada se intenzitet opterećenja naglo mijenja i kada je potrebna minimalna snaga u minimalnom vremenu. Treninge u navedenim sportovima treba izvoditi uz obavezno uzimanje u obzir dovoljne zasićenosti tela izvorom takve energije - kreatinom i „akumulatorom“ makroenergetskih veza - kreatin-fosfatom.
U mirovanju ili sa značajnim smanjenjem intenziteta mišićne aktivnosti, potrošnja ATP-a se smanjuje. Brzina oksidativne resinteze ostaje na istoj razini, a "višak" adenozin trifosforne kiseline koristi se za obnavljanje rezervi kreatin fosfata.
Sinteza kreatina i kreatin fosfata
Glavni organi koji proizvode kreatin su bubrezi i jetra. Proces započinje u bubrezima proizvodnjom gvanidin acetata iz arginina i glicina. Zatim se kreatin sintetiše u jetri iz ove soli i metionina. Protokom krvi prenosi se u mozak i mišićno tkivo, gdje se pod odgovarajućim uvjetima (odsustvo ili slaba mišićna aktivnost i dovoljan broj ATP molekula) pretvara u kreatin fosfat.
Klinički značaj
U zdravom tijelu, dio kreatin-fosfata (oko 3%) neprestano se pretvara u kreatinin kao rezultat neenzimatske defosforilacije. Ova količina je nepromijenjena, a određuje se volumenom mišićne mase. Kao materijal za koji nije zatraženo, slobodno se izlučuje urinom.
Da bi se dijagnosticiralo stanje bubrega, omogućava analiza dnevnog izlučivanja kreatinina. Niska koncentracija u krvi može ukazivati na probleme sa mišićima, a prekoračenje norme ukazuje na moguću bolest bubrega.
Promjene u razini kreatin kinaze u krvi omogućuju prepoznavanje simptoma niza kardiovaskularnih bolesti (infarkt miokarda, hipertenzija) i prisutnost patoloških promjena u mozgu.
Kod atrofije ili bolesti mišićnog sistema, proizvedeni kreatin se ne apsorbuje u tkivima i izlučuje se urinom. Njegova koncentracija ovisi o težini bolesti ili stepenu gubitka mišićnih performansi.
Predoziranje kreatina može dovesti do povećanog sadržaja kreatina u urinu zbog nepoštivanja pravila uputstava za upotrebu sportskog dodatka.
