Источники энергии для мышечной работы

При работе поперечнополосатого мышечного волокна АТФ распадается с образованием АДФ и неорганического фосфата. Ресинтез АТФ осуществляется в реакциях, протекающих без участия кислорода (анаэробные механизмы) или с участием вдыхаемого кислорода (аэробный).

Креатинкиназный механизм (алактатный, анаэробный). Креатинфосфат находится на сократительных нитях миофибрилл и быстро вступает в реакцию перефосфорилирования:

Этот механизм первым включается в ресинтез АТФ в начале мышечной работы и протекает с максимальной скоростью, пока не иссякнут запасы креатинфосфата в мышцах. Он играет решающую роль при кратковременной физической нагрузке (бег на 100 м). Креатинфосфокиназная система работает в быстросокращающихся мышечных волокнах, поэтому составляет основу скорости и выносливости.

Миокиназный механизм – ресинтез АТФ за счет перефосфорилирования между двумя молекулами АДФ с участием миокиназы:

2 АДФ = АТФ + АМФ

Протекает в мышцах при увеличении концентрации АДФ в саркоплазме, т.е. при мышечном утомлении.

Гликолитический механизм (лактатный, анаэробный) – ресинтез АТФ в процессе анаэробного расщепления гликогена мышц или глюкозы крови с образованием молочной кислоты. Включается после креатинфосфокиназного через 20 секунд максимально интенсивной работы, достигая максимума через 40-80 секунд.

Аэробный механизм ресинтеза АТФ (окислительное фосфорилирование) в обычных условиях дает 90% ресинтезируемого АТФ. Энергия образуется при окислении (в цикле Кребса) продуктов распада углеводов, жирных кислот, ацетата и ацетоацетата. Реализуется при длительной физической работе.

Для сердечной мышцы основным путем ресинтеза АТФ является окислительное фосфорилирование, причем окисление неуглеводных веществ обеспечивает 65-70% потребности миокарда в энергии. Главный субстрат дыхания сердечной мышцы - жирные кислоты.