Полнење со креатин наспроти дневна доза: Дали има потреба од полнење?

Базична кинетика на креатин и граници на мускулна заситеност

Скелетното мускулно ткиво во базична состојба одржува вкупни концентрации на креатин (слободен креатин плус фосфокреатин) помеѓу 120 и 140 mmol/kg сува мускулна маса [3]. Вообичаениот внес преку исхраната типично ја одржува ендогената заситеност на ткивата на приближно 60% до 80% од вкупниот капацитет за складирање [14]. Егзогената суплементација со креатин ги зголемува интрамускулните вкупни концентрации на креатин за 20% до 40%, приближувајќи се до горната физиолошка граница од приближно 150 до 160 mmol/kg сува тежина [3, 14, 16, 19].

Откако интрамускулните резерви ќе го достигнат овој праг на заситеност, вишокот егзоген креатин се филтрира и се елиминира преку бубрезите, зголемувајќи ја екскрецијата на уринарен креатинин и интактен креатин без дополнителна акумулација во клетките [10, 17]. Кога суплементацијата целосно ќе прекине, интрамускулните нивоа на вкупен креатин постепено опаѓаат, враќајќи се на индивидуалните базични вредности пред суплементацијата во текот на период на елиминација (washout) од приближно 4 недели (30 дена) [16, 17].

Временска рамка на заситеност: Акутно полнење наспроти континуирано одржување

Компаративните клинички испитувања постојано покажуваат дека фазите на акутно полнење и стратегиите со континуирани ниски дози постигнуваат идентични крајни граници на интрамускулна заситеност, разликувајќи се единствено во брзината на ткивна акумулација [3, 9, 25].

Стратегија       Дневна доза                    Време до заситеност (~150-160 mmol/kg dw)
--------------------------------------------------------------------------------------
Акутно полнење   20–25 g/ден (или 0,3 g/kg/ден) 5–7 дена
Одржување        3–5 g/ден (или 0,03 g/kg/ден)  28–30 дена (~4 недели)

Клучното истражување на Hultman et al. утврди дека протоколот за акутно полнење од 20 g/ден во тек на 6 дена ја зголемува вкупната содржина на креатин во скелетните мускули за приближно 20% [17]. Истите истражувачи покажаа дека внесувањето на стабилна ниска доза од 3 g/ден во тек на 28 дена предизвикува идентично зголемување од ~20% на вкупниот мускулен креатин [2, 17]. Подоцнежните истражувања потврдија дека дневното дозирање за одржување од 3 до 5 g/ден (или 0,03 до 0,05 g/kg/ден) постигнува целосна заситеност во рок од 28 до 30 дена без почетна фаза на полнење [9, 10, 16, 19].

За одржување на покачените интрамускулни концентрации по полнењето, доволен е континуиран внес од 2 до 5 g/ден (или 0,03 до 0,1 g/kg/ден) [10, 17, 24]. Прекинувањето на оваа доза за одржување резултира со постојан пад на резервите во ткивата проследен со зголемено лачење на креатинин во урината [17].

Механика на клеточните транспортери и модулација на апсорпцијата

Влезот на креатин во скелетните мускули зависи од натриум- и хлорид-зависниот транспортер на креатин CreaT1 (кодиран од SLC6A8), кој е сместен главно на сарколемата [4]. CreaT1 е заситлив транспортер регулиран од интрацелуларните концентрации на слободен креатин, сигнализацијата на AMP-активираната протеинска киназа (AMPK) и посттранслационите модификации [4]. Кај животински модели, продолжената супрафизиолошка изложеност на креатин од 3 до 6 месеци доведува до намалена експресија на транспортерот и намалена брзина на преземање, додека интрацелуларното исцрпување на креатин ја зголемува транспортната активност [4].

По орален внес на приближно 5 g креатин монохидрат, максимална плазматска концентрација ($C_{\text{max}}$) се постигнува во рок од $\le 2$ часа, а циркулирачките нивоа остануваат покачени околу 4 часа [8, 23]. Бидејќи CreaT1 има капацитетска граница на транспорт, болус-дозите кои го надминуваат капацитетот за преземање при единечна доза резултираат со поголема системска загуба преку уринарна екскреција [3, 10]. Поделбата на дозата за полнење од 20 g/ден на четири засебни порции од 5 g спречува заситување на транспортерот и ги минимизира честите гастроинтестинални несакани ефекти, како што се надуеност и дијареја [3]. Дополнително, протоколите за микродозирање каде што се администрира 1 g на секои 30 минути во текот на 5 дена резултираат со помала уринарна екскреција на креатин во споредба со четири дози од по 5 g, што укажува на супериорно искористување од транспортерите и подобра ткивна ретенција [10].

[ Орален внес (~5 g) ] 
          │
          ▼
[ Максимална плазматска концентрација (Cmax ≤ 2 h, покачена ~4 h) ]
          │
    ┌─────┴─────────────────────────┐
    │                               │
    ▼                               ▼
[ Активно преземање преку CreaT1 ] [ Бубрежна екскреција ]
  • Стимулација со инсулин (CHO/PRO)(Неискористен вишок)
  • Мускулна контракција / Вежбање 
          │
          ▼
[ Интрамускулно складирање: 150–160 mmol/kg dw ]
  • Зголемена ICW и ресинтеза на PCr

Кинетиката на мускулно преземање е зголемена од физиолошки стимулуси:

• Истовремен внес на макронутриенти: Истовремениот внес на креатин со јаглехидрати (во опсег од ~18 g до ~100 g) или комбинирани формули од јаглехидрати и протеини (на пр., 50 g протеини со 47 g јаглехидрати) ја зголемува интрамускулната акумулација и до ~60% [7, 8, 23]. Ова подобрено преземање е поттикнато од инсулински посредуваната стимулација на активноста на сарколемалната натриум-калиумова (${\text{Na}}^{+}$-${\text{K}}^{+}$) пумпа, што го засилува натриумовиот градиент кој го напојува CreaT1 [8, 23].
• Мускулна контракција индуцирана од вежбање: Мускулната контракција директно го зголемува преземањето на креатин во активните мускулни групи. Студиите со унилатерално вежбање покажуваат дека 1 час возење велосипед за време на режим на полнење ја зголемува акумулацијата на вкупен креатин во тренираниот екстремитет значително повеќе отколку во контралатералниот нетрениран екстремитет (+44,1 наспроти +30,4 mmol/kg сув мускул) [8, 23].
• Дистрибуција на типот на мускулни влакна: Оксидативните (тип I) мускулни влакна експресираат поголема базична густина на CreaT1 протеинот на сарколемата во споредба со гликолитичките (тип II) влакна, иако гликолитичките влакна поседуваат повисока базична содржина на вкупен креатин [4].

Функционални и ергогени импликации: Непосреден наспроти одложен ефект

Главната функционална разлика помеѓу фазата на акутно полнење и протоколот за дневно одржување е периодот на латенција пред да се манифестираат придобивките за перформансите [10, 11].

Покачените резерви на фосфокреатин (PCr) ја забрзуваат ресинтезата на ATP за време на мускулни напори со висок интензитет и кратко траење; динамичката моќност при максимален динамички напор директно корелира со стапката на хидролиза на PCr ($r=0,58$) [12]. Во студија која ги споредуваше интервалите на акутно дозирање, физички активни лица кои завршија стандарден 5-дневен протокол на полнење (4 $\times$ 5 g/ден) покажаа статистички значајни зголемувања на максималната сила на нозете и анаеробната моќност, додека 2-дневниот протокол на полнење не успеа да предизвика мерливи подобрувања во перформансите [10].

Кога се комбинираат со структуриран тренинг со оптоварување, ергогените ефекти од одржливата мускулна заситеност вклучуваат:

• Акумулација на чиста мускулна маса: Мета-аналитичките податоци покажуваат дека суплементацијата со креатин во комбинација со тренинг со оптоварување носи значајно зголемување на безмасната телесна маса (+3,39 kg) и чистата телесна маса (+2,70 kg) кај млади возрасни лица, додека суплементацијата во отсуство на тренинг со оптоварување не доведува до значајна акумулација на чиста маса [13]. Посеопфатна мета-анализа на 143 рандомизирани студии потврди севкупна пондерирана средна разлика од +0,82 kg во безмасната маса кај различни популации [21].
• Анаеробна моќност и брзина: Суплементацијата со креатин дава стабилни подобрувања во анаеробната моќност без оглед на почетниот тренажен статус, што резултира со збирни подобрувања од +71,27 W кај Wingate врвната моќност, +39,69 W кај Wingate просечната моќност и зголемување од 2,70 cm во висината на скок со подготвителен замав (countermovement jump) [13].
• Дистрибуција на течности: Транспортот на креатин во интрацелуларниот простор создава осмотски градиент кој ја зголемува интрацелуларната вода (ICW) [1]. Студиите за тренинг со оптоварување забележуваат зголемување од 9,2% во ICW и 7,0% во вкупната телесна вода (TBW), додека односот помеѓу структурната скелетна мускулна маса и ICW останува стабилен [1].

Иако истовремениот внес на јаглехидрати ја зголемува стапката на преземање во ткивата, тоа не мора задолжително да се преточи во дополнителни акутни подобрувања на перформансите. На пример, акутното полнење само со креатин монохидрат ја подобри просечната средна моќност при повторени 30-секундни Wingate тестови за 5,51%, додека додавањето на 100 g прости јаглехидрати по доза резултираше со незначителна промена од 3,06% [7].

Детеминанти на индивидуалниот одговор и долгорочно одржување

Вкупната ткивна акумулација во мускулите, коските и мозокот е модулирана од биолошкиот пол, возраста, базичната заситеност на ткивата, морфологијата на мускулните влакна и вообичаената физичка активност [18]. Приближно 20% до 30% од поединците покажуваат профил на „неодговарачи“ (non-responders), што се карактеризира со зголемување на мускулниот креатин во мирување за помалку од 10 mmol/kg сува тежина по акутното полнење [21].

Карактеристика              Одговарачи                      Неодговарачи
-------------------------------------------------------------------------------------------
Базичен ткивен креатин      Понизок базичен (<120 mmol/kg)  Висок базичен (блиску до заситеност)
Состав на мускулни влакна   Претежно тип II (~63,1%)        Помалку тип II (~39,5%)
Промена во ткивна содржина  >20 mmol/kg dw (+29,5 mmol/kg)  <10 mmol/kg dw (+5,1 mmol/kg)
Зголемување на сила (1RM)   Значајно (+25,8 kg)             Минимално (+2,0 kg)

Во физиолошкото профилирање на Syrotuik и Bell, лицата категоризирани како одговарачи поседувале значително повисок процент на влакна од тип II (63,1% наспроти 39,5%), пониска почетна содржина на мускулен креатин и постигнале зголемување на креатинот во мирување од 29,5 mmol/kg сува тежина паралелно со зголемување од 25,8 kg на 1RM при лег-преса [21]. Неодговарачите покажале повисока почетна заситеност на мускулите, ограничен капацитет за складирање и занемарливи зголемувања на силата (+2,0 kg) [21]. Слично на тоа, млади мажи кои завршиле 5-дневно полнење (20 g/ден) го зголемиле вкупниот мускулен креатин од 90 на 107 mmol/kg сува тежина во целата група; исклучувањето на неодговарачите открило зголемување од базичните 70 на заситени 106 mmol/kg кај вистинските одговарачи [20].

За спортисти на кои им е потребна брза ергогена подготвеност (во рок од 5 до 7 дена), фазата на полнење од 20 до 25 g/ден (или 0,3 g/kg/ден поделени во 4 дози) останува стандарден клинички пристап [2, 10, 16, 19]. За спортисти кои немаат непосредни натпреварувачки рокови, постојана дневна доза од 3 до 5 g/ден (или 0,03 до 0,1 g/kg/ден) овозможува идентична физиолошка заситеност, клеточна хидратација и резултати во перформансите до 28-от ден, притоа минимизирајќи ја гастроинтестиналната нелагодност и непотребната бубрежна елиминација [2, 3, 17, 24].