Energetica Contracției Musculare

Fibra musculară striată este caracterizată de o structură specializată în producerea de lucru mecanic.

Sursa d energie chimică folosită de fibra musculară striată pentru a produce lucru mecanic care declanşează contracţia este repreyentată de adenoyintrifosfat (ATP).

Cantitatea mica de ATP preexistentă în muşchi este suficinetă pentru realizarea contracţiilor de scurtă durata fără să poată acoperi necesităţile energetice pe termen lung. După un număr mic de contracţii scurte, muşchiul ar ajunge rapid la epiuzareîn absenţa unui rezervor de energie care să permită regenerarea ATP – ului, proces relativ lent.

Rezerva de energie necesară contracţiei musculare, înmagazineată in legăturile macroergice ale ATP, se poate forma pe contul creatinfosfatului (CP) sau prin catabolizarea glucidelor, lipidelor şi a unor aminoacizi, procese care presupun reacţii generatoare de energie cuplate cu sinteza de ATP.

Formarea continua de ATP poate să aibă ,oc în condiţii anaerobe sau aerobe.

Reacţii de regenerare sau formare de ATP în condiţii anaerobe

În condiţii anaerobe, regenerarea sau formarea de ATP la nivel mus-cular se poate realiza prin intermediul creatinfosfatului (reacţia Lohman), glicoliză anaerobă şi reacţia miokinazei.

a) Reacţia Lohman sau formarea de ATP din creatinfosfat

Creatinfosfatul (CP) este un compus macroergic care se găseşte în concentraţie mare în muşchiul striat.

Comparativ cu ATP, creatinfosfatul are o capacitate crescută de a transfera radicali fosforici

Prima reacţie furnizoare de energie în contracţia musculară este scindarea hidrolitică a ATP-ului, catalizată de miozin-adenozin-trifosfataza (miozin-ATP-aza), cu formarea de ADP şi H3PO4.

În contracţia musculară, scindarea ATP precede obligatoriu scindarea creatinfosfatului.

Creatinfosfatul reprezintă un rezervor energetic capabil să doneze ADP-ului un radical fosforic şi o cantitate mare de energie (8,5Kcal/mol.). Această cantitate de energie permite refacerea ATP-ului scindat în timpul contracţiei musculare, în condiţii anaerobe, conform reacţiei:

Creatinfosfat Creatinină

Dacă în perioada de repaus muscular se formează ATP în exces, echilibml reacţiei se deplasează în sensul resintezei creatinfosfatului. Concentraţia de ATP acţionează ca un factor de reglare a reacţiei.

Corelaţia dintre creatinfosfat şi ATP poate fi redată schematic astfel:

Miozin-ATP-aza

H3PO4 Energie pentru

contracţie

b) Glicogenoliza şi glicoloza anaerobă

Degradarea glucidelor reprezintă sursa majoră de energie pentru contracţia muscular. Atât la nivelul muşchiului viu, cât şi post sacrificare, catabolismul glucidelor se realizează în principal prin glicogenoloză şi glicoliză.

Glicogenoliza

Glicogenoliza reprezintă procesul de scindare a molecule de glycogen, cel mai important deposit de glucide al fibrei muscular, în molecule de glucozo – 1 – fosfat (G-1-P) şi molecule de glicoză.

Etapele glicolizei sunt următoarele:

1. Formarea G-1-P

Resturile de molecule de glucoză de la capatele ramificărilor macromoleculei de glicogen sunt scindate în prezenţa H3PO4(Pi) printr-un process de fosforoliză catalizat de fosforolaza a. Rezultă astfel molecule de glucozo-1-fosfat şi dextrin puternic ramificate: