1. Специальные реакции субстратного фосфорилирования

Участие специальных реакций субстратного фосфорилирования в обеспечении энергией мышечной клетки различно и зависит от интенсивности, продолжительности, мощности и длительности мышечной работы.

Это самый быстрый способ ресинтеза АТФ. Запасов креатинфосфата хватает для обеспечения мышечной работы в течение 20 секунд. Максимально эффективен. Не требует присутствия

кислорода, не дает побочных нежелательных продуктов, включается мгновенно. Его недостаток - малый резерв субстрата (хватает только на 20 секунд работы). Обратная реакция может протекать в митохондриях с использованием АТФ, образовавшейся в процессе окислительного

фосфорилирования. Мембрана митохондрий хорошо проницаема как для креатина, так и для креатинфосфата, а креатинфосфокиназа есть и в саркоплазме, и в межмембранном пространстве митохондрий.

2) Миокиназная реакция.

Протекает только в мышечной ткани!

2 АДФ = АТФ + АМФ

Реакция катализируется миокиназой (аденилаткиназой). Главное значение этой реакции

заключается в образовании АМФ - мощного аллостерического активатора ключевых ферментов гликолиза, гликогенолиза, ПФЦ.

2. Гликолиз, гликогенолиз.

Используется гликоген мышц (2% от веса мышцы) и глюкоза крови, полученная из гликогена печени.

Гликолиз начинается не сразу - только через 10-15 секунд после начала мышечной работы, но это наиболее энергетически выгодный процесс - синтезируется 38 молекул АТФ при окислении одной молекулы глюкозы.

Важную роль в обеспечении мышечной клетки кислородом играет миоглобин, у которого сродство к кислороду больше, чем у гемоглобина: при парциальном давлении кислорода, равном 30 мм.рт.ст., миоглобин насыщается кислородом на 100%, а гемоглобин - всего на 30%. Поэтому миоглобин эффективно отнимает у гемоглобина доставляемый им кислород.

ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА В МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ: В условиях покоя обмен протекает на довольно незначительном уровне, но при усилении мышечной активности

возрастает в десятки раз. При этом создаются неблагоприятные условия для работы мышц. Наблюдаются сдавление и изгибы сосудов, что вызывает затруднение поступления кислорода и приводит к нарастанию гипоксии. В мышцах в процессе эволюции развились приспособительные механизмы.

1. Даже в условиях покоя реакции гликолиза и гликогенолиза протекают на достаточно высоком уровне, и вследствии этого при нарастании мышечной активности не требует дополнительного времени для подключения гликолитических процесов с целью получения энергии

2. Наличие миоглобина, способного связывать и депонировать значительное количество кислорода, которое расходуется по мере необходимости.

3. Высокое содержание АТФ и ГТФ, особенно АТФ, что дает возможность работать мышце за счет этих запасов.

Возможные пути ресинтеза АТФ в работающей мышце:

1. тканевое дыхание и окислительное фосфорилирование

2. гликолиз и гликогенолиз

3. фосфокреатинкиназные реакции АТФ + креатинфосфат АТФ+ креати

4. аденилатиназная (монокиназная) реакция 2АДФ АТФ +АМФ

В процессе работы мышцы в первую очередь используются углеводы, которые окисляются в реакциях гликолиза и цикле Кребса. В виду дефицита кислорода при мышечной деятельности отмечается накопление молочной кислоты и в ряде случаев в большом количестве. Часть ее используется для синтеза гликогена в печени. Однако ее неполная утилизация является одной из причин развития утомления.

Особенности обмена сердечной мышцы.

Особенностью энергетического обмена сердечной мышцы является его почти полностью

аэробный характер. Основными субстратами, поставляющими энергию, служат жирные кислоты (70%), глюкоза, пируват и лактат. После приема пищи использование глюкозы увеличивается, а жирных кислот – уменьшается; при физической работе возрастает доля молочной кислоты (лактата) в обеспечении сердца энергией.