Источники энергии мышечной деятельности

В настоящее время принято считать, что процессом, непосредственно связанным с работающим механизмом поперечнополосатого мышечного волокна, является распад АТФ с образованием АДФ и неорганического фосфата. Прежде всего ресинтез АТФ обеспечивается трансфосфорилированием АДФ креатинфосфатом. Данная реакция катализируется ферментом креатинкиназой. Креатинкиназный путь ресинтеза АТФ является чрезвычайно быстрым и макси­мально эффективным (за счет каждой молекулы креатинфосфата образуется молекула АТФ).

Некоторое количество АТФ может ресинтезироваться в ходе аденилаткиназной

(миокиназной) реакции.

Запасы креатинфосфата в мышце невелики, а доступность энергии креатинфосфата имеет ценность для работающей мышцы только в том случае, если расход его постоянно возмещается синтезом АТФ в процессе метаболизма. Существуют два процесса в ходе которых регенерируются богатые энергией фосфорные соединения — гликолиз и окислительное фосфорилирование.

При работе умеренной интенсивности мышца может покрывать свои энергети­ческие затраты за счет аэробного метаболизма. Однако при больших нагрузках, когда возможность снабжения кислородом отстает от потребности в нем, мышца вынуждена использовать гликолитический путь снабжения энергией. При интенсивной мышечной работе скорость расщепления гликогена или глюкозы с образова­нием молочной кислоты увеличивается в сотни раз. Соответственно содержание молоч­ной кислоты в мышечной ткани может повышаться до 1 — 1,2 г/кг и выше. Последняя с током крови в значительном количестве поступает в печень, где ресинтезируется в глюкозу и гликоген (глюконеогенез) за счет энергии окислитель­ных процессов. Перечисленные механизмы ресинтеза АТФ при мышеч­ной деятельности включаются в строго определенной последовательности. Наиболее экстренным является креатинкиназный механизм, и лишь примерно через 20 с макси­мально интенсивной работы, начинается усиление гликолиза, интенсивность которого достигает максимума через 40 — 80 с. При работе более длительной, а следовательно, и менее интенсивной, все большее значение приобретает аэробный путь ресинтеза АТФ.

Содержание АТФ и креатинфосфата в сердечной мышце ниже, чем в скелетной мускулатуре, а расход АТФ велик, поэтому ресинтез АТФ в миокарде должен происходить намного интенсивнее, чем в скелетной мускулатуре.