Kreatin
3K 0 20.02.2019 (zadnja revizija: 28.02.2019)
Kreatin-fosfat (angleško ime - kreatin-fosfat, kemična formula - C4H10N3O5P) je visokoenergijska spojina, ki nastane med reverzibilnim fosforiliranjem kreatina in se kopiči predvsem (95%) v mišičnih in živčnih tkivih.
Njegova glavna naloga je zagotoviti stabilnost proizvodnje znotrajcelične energije z nenehnim vzdrževanjem zahtevane ravni adenozin trifosforne kisline (ATP) s pomočjo ponovne sinteze.
Biokemija kreatin fosfata
V telesu vsako sekundo poteka veliko biokemičnih in fizioloških procesov, ki zahtevajo porabo energije: sinteza snovi, transport molekul organskih spojin in mikroelementov do celic, izvajanje mišičnih kontrakcij. Potrebna energija nastane med hidrolizo ATP, katere molekula se ponovno sintetizira več kot 2000-krat na dan. V tkivih se ne kopiči, za normalno delovanje vseh notranjih sistemov in organov pa je potrebno stalno dopolnjevanje koncentracije.
Za te namene je namenjen kreatin fosfat. Neprestano se proizvaja in je glavna sestavina reakcije za zmanjšanje ATP iz ADP, ki ga katalizira poseben encim - kreatin-fosfokinaza. Za razliko od adenozin trifosforne kisline jo imajo mišice vedno v zadostni količini.
Pri zdravi osebi je količina kreatin fosfata približno 1% celotne telesne teže.
V procesu kreatin-fosfataze sodelujejo trije izoencimi kreatin-fosfokinaze: tipi MM, MB in BB, ki se razlikujejo po svoji lokaciji: prva dva sta v skeletnih in srčnih mišicah, tretja pa v možganskih tkivih.
Resinteza ATP
Regeneracija ATP s kreatin fosfatom je najhitrejša in najučinkovitejša od treh virov energije. Dovolj je 2-3 sekunde mišičnega dela pod intenzivnimi obremenitvami in resinteza že doseže največjo zmogljivost. Hkrati se proizvede 2-3 krat več energije kot med glikolizo, CTC in oksidativno fosforilacijo.
© makaule - stock.adobe.com
To je posledica lokalizacije udeležencev reakcije v neposredni bližini mitohondrijev in dodatne aktivacije katalizatorja s produkti cepitve ATP. Zato močno povečanje intenzivnosti mišičnega dela ne vodi do zmanjšanja koncentracije adenozin trifosforne kisline. V tem procesu pride do intenzivne porabe kreatin-fosfata, po 5-10 sekundah se začne njegova hitrost močno zmanjševati, po 30 sekundah pa se zmanjša na polovico največje vrednosti. V prihodnosti se začnejo uporabljati tudi druge metode pretvorbe makroenergijskih spojin.
Normalni potek kreatin-fosfatne reakcije je še posebej pomemben za športnike, ki so povezani z sunkovitimi spremembami mišične obremenitve (sprint, dvigovanje uteži, različne vaje z utežmi, badminton, ograje in druge vrste eksplozivnih iger).
Biokemija samo tega postopka lahko zagotovi superkompenzacijo porabe energije v začetni fazi mišičnega dela, ko se intenzivnost obremenitve močno spremeni in je v minimalnem času potrebna največja izhodna moč. Vadbo v zgornjih športih je treba izvajati z obveznim upoštevanjem zadostne nasičenosti telesa z virom take energije - kreatinom in "akumulatorjem" makroenergijskih vezi - kreatin-fosfatom.
V mirovanju ali ob znatnem zmanjšanju intenzivnosti mišične aktivnosti se poraba ATP zmanjša. Hitrost oksidativne ponovne sinteze ostaja na enaki ravni in "presežek" adenozin trifosforne kisline se uporablja za obnovo zalog kreatin fosfata.
Sinteza kreatina in kreatin fosfata
Glavni organi, ki proizvajajo kreatin, so ledvice in jetra. Proces se začne v ledvicah s proizvodnjo gvanidin acetata iz arginina in glicina. Nato se iz te soli in metionina v jetrih sintetizira kreatin. Krvni obtok ga prenaša v možgane in mišična tkiva, kjer se v ustreznih pogojih (odsotnost ali nizka mišična aktivnost in zadostno število molekul ATP) pretvori v kreatin fosfat.
Klinični pomen
V zdravem telesu se del kreatin-fosfata (približno 3%) nenehno pretvori v kreatinin, kar je posledica ne-encimske defosforilacije. Ta količina je konstantna in jo določa volumen mišične mase. Kot material brez zahtevka se prosto izloča z urinom.
Za diagnozo ledvičnega stanja omogoča analiza dnevnega izločanja kreatinina. Nizka koncentracija v krvi lahko kaže na težave z mišicami, preseganje norme pa na možno bolezen ledvic.
Spremembe ravni kreatin kinaze v krvi omogočajo prepoznavanje simptomov številnih bolezni srca in ožilja (miokardni infarkt, hipertenzija) in prisotnost patoloških sprememb v možganih.
Pri atrofiji ali boleznih mišičnega sistema se proizvedeni kreatin ne absorbira v tkivih in se izloči z urinom. Njegova koncentracija je odvisna od resnosti bolezni ali stopnje izgube mišične zmogljivosti.
Preveliko odmerjanje kreatina lahko privede do povečane vsebnosti kreatina v urinu zaradi neupoštevanja pravil navodil za uporabo športnega dodatka.
