В прошлой статье я вам рассказал какие бывают пути ресинтеза АТФ в мышцах, и разобрал аэробный путь. Сегодня я продолжу разговор и расскажу уже про два анаэробных способов ресинтеза АТФ - лактатный(гликолитический) и алактатный(креатинфосфатный) - в следующей статье. В отличии от аэробного, эти способы не требует участие кислорода. Для тех кто не любит читать, в конце статьи вставил видео, в котором я рассказываю про все способы энергообеспечения, если предпочтительней воспринимать всё в видео формате - мотайте вниз. Давайте начнём.
Лактатный(гликолетический) механизм
И так, если при аэробном способе источником энергии могли быть белки, жиры, углеводы, которые превращались в промежуточный продукт ацетил-КоА и далее в энергию, то в этом случае используются только запасы глюкозы(гликоген).
Тут нужно пояснить. Гликоген - это депо глюкозы, для простоты понимания представьте: глюкоза это одна молекула, а гликоген - это много молекул глюкозы. И во время мышечной работы тратится гликоген, который запасен в мышцах. Представьте холодильник полный яиц, одной яйцо - одна молекула глюкозы, один холодильник - одна молекула гликогена. Когда вам нужна энергия, вы берёте яйцо. Так происходит и в мышцах.
При гликолитическом пути ресинтеза АТФ, от молекулы гликогена запасённого в мышце, под действием фосфорной кислоты и специального фермента(гликогенфосфорилаза) поочередно отщепляются молекулу глюкозы(глюкозо-1-фосфат). Далее она путём нескольких реакций превращается в лактат(молочная кислота). И в ходе этих реакций образуются промежуточные продукты, с помощью которых создаются новые молекулы АТФ. Если составить уравнение то выглядеть это будет так:
Если вернуться к яйцам, у вас есть холодильник(гликоген) с яйцами(глюкоза), достать их оттуда можно только ложкой(фосфорная кислота). Вы в этой чудной истории - мышца. Достали, отнесли на сковородку, начали жарить - это те реакции распада глюкозы до пирувата. Далее едим - получаем энергию.
Нужно чётко понимать, что этот путь ресинтеза АТФ достигает максимальной мощности только когда вы тренируетесь, т.е. когда АТФ тратится очень быстро и много. И тренируетесь за пределами аэробной зоны, т.е. за порогом анаэробного обмена. Проще говоря по мере возрастания нагрузки, в какой-то момент аэробный путь не справиться и АТФ будет не хватать, тут сразу начнёт подключаться лактатный механизм.
Поговорим о критериях лактатного пути ресинтеза:
- Максимальная мощность - 750-850 кал/мин*кг, как вы видите это почти вдвое выше чем при аэробном. Объясняется это тем, что мышечная клетка имеет большие запасы гликогена, а лактатный механизм может использовать только глюкозу. И на выход глюкозы из депо не тратится много времени, плюс нет потребности в кислороде.
- Время развертки - 20-30 секунд, это объясняется тем, что все субстраты необходимые для действия находятся в относительной близости друг к другу. Глюкоза, ферменты - всё это находится в цитоплазме миоцита.
- Время работы с максимальной мощностью - 2-3 минуты. Почему так мало, по сравнению с аэробным механизмом? Во-первых, этот механизм быстро даёт энергию и так же быстро и неэкономично использует гликоген - запасы кончаются. Во-вторых накапливается лактат, что закисляет клетку и снижает активность ферментов, а это приводит к снижению скорости всех реакций.
Недостатки:
- Не экономичный, как я говорил три атф за одну молекулу глюкозы, очень не выгодный для организма обмен. Это приводит к быстрому концу запасов гликогена.
- Образование лактата, что приводит к увеличению кислотности саркоплазмы, т.е. к сдвигу рН, а ферменты гликолиза имеют белковую природу, в кислой среде они меняют свою конформацию и теряют активность.
Преимущества:
- Большая максимальная мощность, которая не требует кислорода и участия митохондрий.
- Относительно быстрое время развёртки, по причине как я уже говорил, наличие всех участников реакций в одном месте.
