Fosfokreatyna – powstawanie i działanie fosfokreatyny

Każdy doświadczony sportowiec na pewno nie raz doświadczył sytuacji, w której zabrakło mu energii na kontynuowanie wysiłku. Efektem takiego przebiegu zdarzeń jest przerwanie ćwiczenia lub co gorsze niekorzystny wynik sportowy na zawodach. W sportach siłowo-wytrzymałościowych za procesy energetyczne w głównej mierze odpowiedzialna jest fosfokreatyna. Czym jest fosfokreatyna i jak wpływa na organizm sportowca?

Co to jest fosfokreatyna?

Fosfokreatyna (PCr) jest substratem energetycznym niezbędnym do resyntezy adenozynotrijfosforanu (ATP), który bierze udział w procesie wytwarzania energii przez mięśnie. Nazywana jest również fosforanem kreatyny. Jest związkiem zbudowanym z węgla, wodoru, azotu, tlenu i fosforu (cząsteczka C4H10 N3O5P). Fosfokreatyna jest naturalnie wytwarzana w organizmie, z czego aż 95% tej substancji znajduje się w komórkach mięśniowych w stosunkowo wysokim stężeniu (20-25 mmol/kg). W organizmie zdrowego dorosłego człowieka jej ilość wynosi 5 uncji, czyli 120 g.

Fosfokreatyna – powstawanie

W przypadku gdy zasoby fosforanu kreatyny zostają uszczuplone, organizm uzupełnia jej podaż z jednego z dwóch źródeł. Pierwszym dostawcą PCr są aminokwasy znajdujące się w tkance mięśniowej. Aminokwasy te wędrują do wątroby, gdzie zostają przetworzone na fosforan kreatyny. Drugim źródłem są produkty spożyte przez organizm, które zawierają w swoim składzie kreatynę, jak np. mięso.

Spożycie kreatyny wpływa na produkcję przez organizm fosfokreatyny w wątrobie, trzustce oraz nerkach. Przeprowadzone liczne badania potwierdziły korzystny wpływ przyjmowania suplementu kreatyny z węglowodanami na wzrost stężenia fosfokreatyny. W okresie zwiększonego zapotrzebowania na energie fosforan kreatyny ma wpływ na zatrzymanie jej przez komórki, co może wpłynąć na przedłużenie cyklu odbudowy ATP. W konsekwencji sportowiec będzie mógł korzystać z tego systemu energetycznego przez dłuższy czas.

W wyniku zakończenia wysiłku o niezbyt wysokiej intensywności lub jeszcze podczas jego trwania, zasoby PCr są odbudowywane. Ma to miejsce dzięki procesowi resyntezy fosfokreatyny, w którym fosforan z ATP zostaje przenoszony na cząsteczkę kreatyny.

Fosfokreatyna wykorzystywana podczas pracy zostaje metabolizowana do tak zwanej kreatyniny, która za pośrednictwem nerek jest wydalana przez układ moczowy. Poziom kreatyniny we krwi jest użytecznym wskaźnikiem do oznaczania czynności nerek. Jej wysoki poziom jest objawem niezdolności nerek do filtrowania odpadów kreatyniny.

Fosfokreatyna – działanie

Fosfokreatyna pełni istotną rolę w produkcji energii niezbędnej do wywołania zjawiska skurczu mięśniowego. Jego działanie skonstruowane jest z trzech systemów, dzięki którym organizm wytwarza energię. W wyniku wystąpienia określonych okoliczności organizm decyduje o zaangażowaniu konkretnego systemu w danym momencie.

1. System aerobowy – trwa dłużej niż 90 sekund. Jest on podstawowym szlakiem energetycznym, towarzyszącym niemal w każdej dłuższej czynności ruchowej.
2. System anaerobowy mlekowy – trwa w czasie pomiędzy 10 a 90 sekundą. Jest to system pośredni pomiędzy dwoma pozostałymi.
3. System anaerobowy bezmlekowy – występuje podczas wykonywania intensywnych czynności trwających do 10 sekund. Podczas jego występowania zapotrzebowanie na energię jest bardzo wysokie. To właśnie ten system oparty jest w głównej mierze o procesy z udziałem fosfokreatyny.

Fosfokreatyna – podsumowanie

W każdym z powyższych szlaków energetycznych komórki biorące udział w produkcji energii z ATP wykorzystują glukozę przechowywaną w organizmie. Mimo, że fosfokreatyna nie jest sama w sobie źródłem energii, jak ATP, to jest niezbędna w przebiegu cyklicznych reakcji chemicznych, które występują w mitochondriach każdej komórki przy dostępności owego adenozynotrifosforanu.

W wyniku zwiększonego zapotrzebowania na energię, które jest natychmiastowe i krótkotrwałe, jak przy podnoszeniu ciężarów czy krótkim sprincie,  ATP niezwłocznie pokrywa owe zapotrzebowanie energetyczne. W wyniku uszczuplenia ATP następuje zjawisko resyntezy większej ilości adenozynotrifosforanu dzięki obecności fosforanu kreatyny. Zjawisko to zachodzi z ogromną prędkością. Szybkość podziału fosfokreatyny, który ma zapewnić efektywność odbudowy ATP zależy głównie od intensywności skurczu mięśniowego i wynosi maksymalnie ok. 3,6 mol/min.

Rozkład fosforanu kreatyny jest możliwy dzięki kinazie kreatynowej (CPK) oraz jest stymulowany przez wzrost stężenia ADP i jonów wodorowych w cytoplazmie. Natomiast jego odbudowa jest możliwa dzięki włączeniu się w produkcję energii systemu aerobowego. Kinaza kreatynowa warunkuje przebieg reakcji w obie strony. Zasoby PCr są niestety małe, dlatego nawet krótkotrwałe wysiłki o wysokiej intensywności powodują duże zmęczenie. W przypadku, gdy w organizmie jest więcej fosfokreatyny, mięśnie będą w stanie wytrzymać dłuższy okres intensywnego skurczu, co spowoduje opóźnienie zmęczenia i utraty mocy. Istnieją przypuszczenia, że fosforan kreatyny wchłania jony wodorowe w tkance mięśniowej, co blokuje odkładanie się większych ilości kwasu mlekowego w pracujących mięśniach.

Podobne artykuły:

• Co to jest ATP?
• Jabłczan kreatyny – dawkowanie, działanie, skutki uboczne
• Strategie ładowania kreatyną – co działa najlepiej
• Monohydrat kreatyny – dawkowanie, efekty, skutki uboczne
• Intensywność na siłowni