Kreatino užkrova ar pastovios kasdienės dozės: ar užkrova būtina?

Pradinė kreatino kinetika ir raumenų įsotinimo ribos

Ramybės būsenoje skeleto raumenų audinyje bendra kreatino koncentracija (laisvasis kreatinas ir fosfokreatinas) siekia nuo 120 iki 140 mmol/kg sausosios raumenų masės [3]. Įprasta mityba palaiko endogeninį audinių įsotinimą ties maždaug 60–80 % visos talpos [14]. Papildomas egzogeninio kreatino vartojimas padidina bendrąją kreatino koncentraciją raumenyse 20–40 %, artėdamas prie viršutinės fiziologinės ribos – maždaug 150–160 mmol/kg sausosios masės [3, 14, 16, 19].

Kai atsargos raumenyse pasiekia šią įsotinimo ribą, egzogeninio kreatino perteklius filtruojamas ir šalinamas per inkstus, padidindamas kreatinino ir nepakitusio kreatino išsiskyrimą su šlapimu, bet nesukeldamas papildomo kaupimosi ląstelėse [10, 17]. Visiškai nutraukus vartojimą, bendras kreatino kiekis raumenyse palaipsniui mažėja ir per maždaug 4 savaičių (30 dienų) pasišalinimo laikotarpį grįžta į individualų pradinį lygį [16, 17].

Įsotinimo trukmė: greita užkrova prieš tolygų palaikymą

Lyginamieji klinikiniai tyrimai nuosekliai rodo, kad greitos užkrovos fazės ir nuolatinis mažų dozių vartojimas pasiekia identišką galutinį raumenų įsotinimo lygį, skirdamiesi tik kaupimosi audiniuose greičiu [3, 9, 25].

Strategija       Paros dozė                    Laikas iki įsotinimo (~150–160 mmol/kg sm)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Greita užkrova   20–25 g/dieną (arba 0,3 g/kg/d) 5–7 dienos
Palaikymas       3–5 g/dieną (arba 0,03 g/kg/d)  28–30 dienų (~4 savaitės)

Svarbus Hultman ir bendraautorių tyrimas parodė, kad greitos užkrovos protokolas (20 g/dieną 6 dienas) padidino bendrą skeleto raumenų kreatino kiekį maždaug 20 % [17]. Tie patys tyrėjai įrodė, kad pastovus mažos dozės (3 g/dieną) vartojimas 28 dienas sukėlė identišką ~20 % bendro kreatino kiekio padidėjimą raumenyse [2, 17]. Vėlesni tyrimai patvirtino, kad kasdienė palaikomoji 3–5 g/dieną (arba 0,03–0,05 g/kg/dieną) dozė leidžia pasiekti visišką įsotinimą per 28–30 dienų be pradinio užkrovos etapo [9, 10, 16, 19].

Norint palaikyti padidėjusią koncentraciją raumenyse po užkrovos, pakanka nuolat vartoti po 2–5 g/dieną (arba 0,03–0,1 g/kg/dieną) [10, 17, 24]. Nutraukus šios palaikomosios dozės vartojimą, atsargos audiniuose tolygiai mažėja, o kreatinino išsiskyrimas su šlapimu didėja [17].

Ląstelių pernašos mechanizmai ir pasisavinimo reguliavimas

Kreatino patekimas į skeleto raumenis priklauso nuo natrio ir chlorido jonų valdomo kreatino pernešėjo CreaT1 (koduojamo SLC6A8 geno), esančio daugiausia sarkolemoje [4]. CreaT1 yra įsotinamas pernešėjas, kurį reguliuoja laisvojo kreatino koncentracija ląstelėje, AMP aktyvuojamos proteinkinazės (AMPK) signalai ir potransliacinės modifikacijos [4]. Gyvūnų modeliuose ilgalaikis suprafiziologinis kreatino poveikis (3–6 mėnesius) sumažina pernešėjo ekspresiją ir lėtina pasisavinimo greitį, o kreatino išeikvojimas ląstelėje suaktyvina pernašos veiklą [4].

Išgėrus maždaug 5 g kreatino monohidrato, didžiausia koncentracija plazmoje ($C_{\text{max}}$) pasiekiama per $\le 2$ valandas, o padidėjusi koncentracija kraujotakoje išlieka apie 4 valandas [8, 23]. Kadangi CreaT1 turi transportavimo ribą, vienkartinę pasisavinimo talpą viršijančios boliuso dozės lemia didesnius sisteminius nuostolius dėl šalinimo su šlapimu [3, 10]. Padalijus 20 g/dieną užkrovos dozę į keturias atskiras 5 g porcijas, išvengiama pernešėjo persotinimo ir sumažinamas dažnas virškinamojo trakto šalutinis poveikis, pavyzdžiui, pilvo pūtimas ir viduriavimas [3]. Be to, mikrodozavimo protokolai (vartojant po 1 g kas 30 minučių 5 dienas) lemia mažesnį kreatino išsiskyrimą su šlapimu nei keturios 5 g dozės, o tai rodo geresnį pernešėjų įsisavinimą ir sulaikymą audiniuose [10].

[ Vartojimas per burną (~5 g) ] 
          │
          ▼
[ Didžiausia koncentracija plazmoje (Cmax ≤ 2 h, padidėjusi ~4 h) ]
          │
    ┌─────┴─────────────────────────┐
    │                               │
    ▼                               ▼
[ Aktyvus pasisavinimas per CreaT1 ] [ Šalinimas per inkstus ]
  • Insulino stimuliacija (ANGL/BALT) (Nepanaudotas perteklius)
  • Susitraukimas / krūvis 
          │
          ▼
[ Kaupimas raumenyse: 150–160 mmol/kg sm ]
  • Didesnis ICW ir PCr resintezė

Pasisavinimo kinetiką raumenyse sustiprina fiziologiniai dirgikliai:

• Kartu vartojami makromedžiagų šaltiniai: kreatino vartojimas kartu su angliavandeniais (nuo ~18 g iki ~100 g) arba angliavandenių ir baltymų mišiniais (pvz., 50 g baltymų ir 47 g angliavandenių) padidina kaupimąsi raumenyse iki ~60 % [7, 8, 23]. Šį pasisavinimo pagerėjimą lemia insulino skatinamas sarkolemos natrio-kalio (${\text{Na}}^{+}$-${\text{K}}^{+}$) siurblio aktyvumas, kuris sustiprina natrio gradientą, palaikantį CreaT1 veikimą [8, 23].
• Krūvio sukeltas raumenų susitraukimas: raumenų susitraukimas tiesiogiai didina kreatino pasisavinimą dirbančiose raumenų grupėse. Vienašalių pratimų tyrimai rodo, kad 1 valandos važiavimas dviračiu užkrovos režimo metu bendrą kreatino kaupimąsi treniruotoje galūnėje padidino gerokai labiau nei netreniruotoje priešingoje galūnėje (+44,1 palyginti su +30,4 mmol/kg sausosios raumenų masės) [8, 23].
• Skaidulų tipų pasiskirstymas: oksidacinės (I tipo) raumenų skaidulos pasižymi didesniu pradiniu CreaT1 baltymo tankiu sarkolemoje nei glikolitinės (II tipo) skaidulos, nors glikolitinėse skaidulose bendras pradinis kreatino kiekis yra didesnis [4].

Funkcinis ir ergogeninis poveikis: greita prieš atidėtą pradžią

Pagrindinis funkcinis skirtumas tarp greitos užkrovos fazės ir kasdienio palaikymo protokolo yra latentinis laikotarpis iki darbingumo pagerėjimo pasireiškimo [10, 11].

Didesnės fosfokreatino (PCr) atsargos pagreitina ATP resintezę didelio intensyvumo, trumpos trukmės raumenų darbo metu; dinaminė galia maksimalių dinaminių pastangų metu tiesiogiai koreliuoja su PCr hidrolizės greičiu ($r=0,58$) [12]. Tyrime, kuriame lyginti trumpi dozavimo intervalai, fiziškai aktyviems asmenims, atlikusiems standartinį 5 dienų užkrovos protokolą (4 $\times$ 5 g/dieną), nustatytas statistiškai reikšmingas maksimalios kojų jėgos ir anaerobinės galios padidėjimas, o 2 dienų užkrovos protokolas nepateikė išmatuojamo darbingumo prieaugio [10].

Derinant su struktūruotomis pasipriešinimo treniruotėmis, nuolatinio raumenų įsotinimo ergogeninis poveikis apima:

• Liesosios masės prieaugis: metaanalizių duomenys rodo, kad kreatino vartojimas kartu su pasipriešinimo treniruotėmis lemia reikšmingą neriebalinės masės (+3,39 kg) ir liesosios kūno masės (+2,70 kg) prieaugį jauniems suaugusiesiems, o vartojimas be pasipriešinimo treniruočių reikšmingo liesosios masės prieaugio nesuteikia [13]. Platesnė 143 atsitiktinių imčių tyrimų metaanalizė patvirtino bendrą svertinį vidutinį +0,82 kg neriebalinės masės skirtumą įvairiose populiacijose [21].
• Anaerobinė galia ir greitis: kreatino vartojimas pastebimai pagerina anaerobinę galią nepriklausomai nuo pradinio treniruotumo lygio: bendras pagerėjimas siekia +71,27 W maksimalios Wingate galios, +39,69 W vidutinės Wingate galios ir 2,70 cm šuolio į viršų su nusileidimu (angl. countermovement jump) aukščio prieaugį [13].
• Skysčių pasiskirstymas: kreatino pernaša į ląstelės vidų sukuria osmosinį gradientą, kuris padidina viduląstelinio vandens (angl. intracellular water, ICW) kiekį [1]. Pasipriešinimo treniruočių tyrimuose fiksuojamas 9,2 % ICW padidėjimas ir 7,0 % bendrojo kūno vandens (angl. total body water, TBW) padidėjimas, o skeleto raumenų masės ir ICW santykis išlieka stabilus [1].

Nors angliavandenių vartojimas kartu pagreitina pasisavinimą audiniuose, tai nebūtinai virsta papildomu trumpalaikiu darbingumo pagerėjimu. Pavyzdžiui, trumpalaikė užkrova vien tik kreatino monohidratu pagerino vidutinę galią kartotinių 30 sekundžių Wingate testų metu 5,51 %, o pridėjus 100 g paprastųjų angliavandenių kiekvienai dozei gautas statistiškai nereikšmingas 3,06 % pokytis [7].

Individualaus atsako veiksniai ir ilgalaikis palaikymas

Bendrą kaupimąsi raumenyse, kauluose ir smegenyse moduliuoja biologinė lytis, amžius, pradinis audinių įsotinimas, skaidulų morfologija ir įprastas fizinis aktyvumas [18]. Maždaug 20–30 % asmenų priskiriami „nereaguojantiems“ (angl. non-responders), kuriems po greitos užkrovos ramybės būsenos raumenų kreatino kiekis padidėja mažiau nei 10 mmol/kg sausosios masės [21].

Charakteristika                 Reaguojantieji                  Nereaguojantieji
-------------------------------------------------------------------------------------------
Pradinis kreatinas audinyje     Mažesnis pradinis (<120 mmol/kg)Didelis pradinis (beveik įsotintas)
Skaidulų tipo sudėtis           Dominuoja II tipas (~63,1 %)    Mažiau II tipo (~39,5 %)
Kiekio pokytis audinyje         >20 mmol/kg sm (+29,5 mmol/kg)  <10 mmol/kg sm (+5,1 mmol/kg)
Jėgos prieaugis (1RM spaudimas) Reikšmingas (+25,8 kg)          Minimalus (+2,0 kg)

Syrotuik ir Bell fiziologinio profiliavimo tyrime reaguojančiaisiais pripažinti asmenys turėjo gerokai didesnę II tipo skaidulų dalį (63,1 % palyginti su 39,5 %), mažesnį pradinį kreatino kiekį raumenyse ir pasiekė 29,5 mmol/kg sausosios masės kreatino padidėjimą ramybės būsenoje bei 25,8 kg 1RM kojų spaudimo prieaugį [21]. Nereaguojantieji pasižymėjo didesniu pradiniu raumenų įsotinimu, ribota kaupimo talpa ir nereikšmingu jėgos padidėjimu (+2,0 kg) [21]. Panašiai jauniems vyrams, baigusiems 5 dienų užkrovą (20 g/dieną), bendras kreatino kiekis raumenyse apskritai padidėjo nuo 90 iki 107 mmol/kg sausosios masės; atmetus nereaguojančiuosius, tikrųjų reaguojančiųjų grupėje nustatytas padidėjimas nuo 70 iki 106 mmol/kg [20].

Sportininkams, kuriems reikalingas greitas ergogeninis efektas (per 5–7 dienas), 20–25 g/dieną (arba 0,3 g/kg/dieną, padalijus į 4 dozes) užkrovos fazė išlieka standartiniu klinikiniu metodu [2, 10, 16, 19]. Sportininkams, kurie neturi skubių varžybų terminų, pastovi 3–5 g/dieną (arba 0,03–0,1 g/kg/dieną) dozė iki 28 dienos užtikrina identišką fiziologinį įsotinimą, ląstelių hidrataciją ir darbingumo rezultatus, kartu sumažindama virškinamojo trakto diskomfortą bei nereikalingą šalinimą per inkstus [2, 3, 17, 24].