Jak działa kreatyna? Korzyści i bezpieczeństwo stosowania

Kreatyna jest aminokwasem niebiałkowym naturalnie występującym w ciele człowieka. Powstaje z 3 aminokwasów: metioniny, argininy i glicyny. Syntezowana jest głównie w trzustce, nerkach i wątrobie [9]. Największe stężenia kreatyny występują w tkankach o wysokim zapotrzebowaniu na energię, w mięśniach szkieletowych i mózgu [2]. 95% puli kreatyny zmagazynowane jest w mięśniach, pod postacią fosfokreatyny (około 66%) i kreatyny wolnej (około 33%) [5]. Kreatyna odgrywa kluczową rolę w dostarczaniu energii komórkowej. Podczas ćwiczeń o wysokiej intensywności fosfokreatyna jest rozkładana na kreatynę i cząsteczkę fosforanu. Cząsteczka fosforanu jest następnie przyłączona do cząsteczki ADP, tworząc ATP. ATP jest wykorzystywane do napędzania skurczu mięśni.

Gwałtowny spadek stężenia fosfokreatyny prowadzi do wystąpienia uczucia zmęczenia i spadku intensywności aktywności. Rozpoczęcie ćwiczeń z dużym zapasem fosfokreatyny poprawia wydajność wysiłku [14]. Organizm syntezuje ok. 1 g kreatyny dziennie, kolejne 1 g jest dostarczane wraz z dietą (w odniesieniu do osób na dietach uwzględniających mięso).

Źródła kreatyny w diecie

Podstawowym źródłem kreatyny bowiem są ryby i czerwone mięso. 225 g wołowiny zawiera ok. 1,5–2,5 g kreatyny. Taka sama porcja śledzia zawiera 2–4 g kreatyny, a tuńczyka lub wieprzowiny – 1,5–2,5 g. Szklanka mleka (250 ml) o zawartości 1% tłuszczu dostarcza ok. 5 mg tego związku [6]. Aby, dostarczyć 5 g kreatyny z pożywieniem należy spożyć ok. 500-700 g czerwonego mięsa lub ryb. Przeciętna dieta dostarcza 1–2 g kreatyny dziennie. Wówczas zapasy kreatyny w mięśniach są nasycone w około 60–80%. Wzbogacenie diety w suplement kreatyny pomaga zwiększyć stężenie kreatyny mięśniowej o 20-40% [4].  

Zawartość kreatyny w produktach spożywczych [5]

Produkt	Zawartość kreatyny w 100 g produktu [g]
Wieprzowina	0,67 – 1,11
Wołowina	0,67 – 1,11
Łosoś	0,67 – 1,11
Śledź	0,89 – 1,8
Mleko	0,02

Zalety z suplementacji kreatyny w sporcie

Kreatyna pozostaje jednym z najbardziej dominujących suplementów sportowych na rynku. Nie bez powodu. Obszerna literatura potwierdza korzyści ergogeniczne uzyskane dzięki suplementacji kreatyną.

Wykazano, że suplementacja kreatyną wpływa na zwiększenie siły, beztłuszczowej masy ciała, poprawia odporność na zmęczenie oraz gospodarkę wewnątrzkomórkowym wapniem. Ponadto suplementacja kreatyną wpływa na syntezę białek mięśniowych. Wpływ na potencjał anaboliczny wynika z bezpośredniej modulacji szlaku mTOR oraz stymulację insulinopodobnego czynnika wzrostu IGF-1 [1].

Podczas 6-tygodniowej suplementacji 5 g kreatyny dziennie u sprinterów, zaobserwowano znaczny wzrost stężenia hormonu wzrostu w surowicy oraz lepszą tolerancję wysiłku [13]. Ponadto kreatyna jest substancją aktywną osmotycznie i zwiększa zawartość wody wewnątrzkomórkowej w mięśniach. Stąd powszechnie znane twierdzenie, że po suplementacji kreatyną “podchodzi się wodą”. Podkreślić należy, że uwodnienie komórek jest ważnym czynnikiem dla syntezy białek, co wpływa na wzrost masy mięśniowej oraz regenerację [12].

W wysiłkach beztlenowych 

W czasie intensywnego wysiłku fizycznego znaczna część energii (ATP) pochodzi z rozkładu fosfokreatyny w procesie glikolizy beztlenowej. Produkcja ATP zostaje upośledzona przez wykorzystanie zasobów fosfokreatyny [5]. Suplementacja kreatyną przekłada się wyższy poziom fosfokretyny w mięśniach. Co skutkuje efektywniejszą odbudową energii i zwiększoną wydajnością podczas treningu beztlenowego. 

W wysiłkach tlenowych

Biorąc pod uwagę mechanizm działania kreatyny, można by przypuszczać, że zalety z jej suplementacji odniosą jedynie zawodnicy dyscyplin opartych na beztlenowych systemach energetycznych. Nic bardziej mylnego. Wszak suplementacja kreatyną wpływa na metabolizm fosforanów, używanych do produkcji energii przy wysiłkach o wysokiej intensywności. Jednak zakres jej działania znacznie wykracza poza tą jedną funkcję. Zwiększenie ilości fosfokreatyny wspomaga inne funkcje organizmu.

Badania dostarczają wielu dowodów na to, że kreatyna nie tylko poprawia wydajność ćwiczeń, ale również odgrywa rolę w zapobieganiu kontuzji, usprawnia procesy regeneracji i rehabilitacji, a także pomaga sportowcom tolerować duże obciążenia treningowe. Suplementacja kreatyną zwiększa tolerancję na wysiłek, poprawia siłę mięśni, pozytywnie oddziałuje na układ nerwowy, usprawniania resyntezę glikogenu. Wszystkie te procesy przyczyniają się do poprawy formy sportowej wśród zawodników wielu dyscyplin [7,8]. 

Wykazano, że suplementacja kreatyną w połączeniu z węglowodanami lub białkiem sprzyja większemu magazynowaniu glikogenu w mięśniach niż podaż samych węglowodanów.

Ponadto udowodniono, że suplementacja kreatyną wspomaga procesy regeneracji po intensywnych ćwiczeniach. U osób przyjmujących kreatynę zaobserwowano niższy stopień uszkodzeń i mniejszą bolesność mięśni po 30-kilometrowym biegu oraz podczas intensywnego 4-tygodniowego cyklu treningowego.

W związku z tym wnioskować można, że suplementacja kreatyną może poprawiać tolerancję na intensywne okresy przygotowań. Sportowcy, którzy przyjmują kreatynę, doświadczają mniej urazów, szybciej się regenerują, co minimalizuje ryzyko wystąpienia kontuzji. Ponadto wysycenie mięśni kreatyną skutkuje większym nawodnieniem komórek, co dodatkowo poprawia tolerancję na wysiłek. Szczególnie w odniesieniu do wysiłków wykonywanych w wysokich temperaturach. Tak więc, jak sami widzimy, istnieją inne korzyści, poza ergogenicznymi, z których mogą skorzystać wszyscy sportowcy [12].

Plejotropowe działanie kreatyny

Kreatyna jest suplementem kojarzonym głównie z budowaniem formy sportowej. Nie każdy jest świadomy, że zakres jej działania znacznie wykracza poza funkcje związane z energią. Międzynarodowe Towarzystwo Żywienia Sportowego (ISSN) podkreśla plejotropowe zastosowanie suplementacji kreatyną w ćwiczeniach, sporcie i medycynie.

W 2015 r. na międzynarodowej konferencji „Kreatyna w zdrowiu, sporcie i medycynie” szeroko omówiono zalety płynące z suplementacji kreatyną. Kreatyna znajduje zastosowanie kliniczne w stanach patologicznych, takich jak miopatie, zaburzenia neurodegeneracyjne, zaburzenia metaboliczne, choroby nerek i stany zapalne.

Kreatyna wykazuje właściwości przeciwutleniające, przeciwzapalne, obniża poziom homocysteiny. Kilka badań wykazało, że suplementacja kreatyną może poprawiać stan naczyń krwionośnych [1]. Kreatyna wpływa nie tylko na potencjał energetyczny komórek mięśniowych.

Jej stosowanie przyczynia się również do poprawy gospodarki energetycznej na poziomie komórkowym w mózgu. Wpływa na poprawę zdolności intelektualnych, czasu reakcji na bodziec oraz pamięć. W rezultacie jej przyjmowanie zmniejsza zmęczenie umysłowe. Wykazuje działanie ochronne mózgu, ogranicza zaburzenia neurologiczne w przypadku depresji i choroby dwubiegunowej. Dzięki suplementacji kreatyną poprawia się pamięć werbalna, długoterminowa i przestrzenna. Działanie to wydaje się szczególnie korzystne dla osób w podeszłym wieku [6]. 

Fizjologiczne korzyści przyjmowania kreatyny nie kończą się na układzie mięśniowym i neurologicznym. Stwierdzono również, że suplementacja kreatyną pomaga łagodzić hiperglikemię [6]. Kreatyna może zwiększać aktywność transporterów glukozy, co skutkuje zmniejszeniem oporności na insulinę [13]. 

Korzyści z przyjmowania kreatyny wykazano wśród pacjentów z przewlekłym zapaleniem wątroby. Ta jednostka chorobowa sprzyja obniżonej syntezie kreatyny w organizmie. Podawanie kreatyny w ilości 20 g/dzień przez okres jednego tygodnia wykazało korzystny wpływ suplementacji. Zarówno na wzrost wydolności wysiłkowej, jak i poprawę funkcjonowania mózgu poprzez poprawę zdolności poznawczych [9].

Suplementacja kreatyną może być korzystna w czasie ciąży. W badaniach przeprowadzonych na zwierzętach zauważono niedobory kreatyny u samic, których potomstwo przyszło na świat z niską masą. Suplementacja kreatyną podczas ciąży zwiększa wychwyt kreatyny przez komórki układu nerwowego, wspiera mitochondria i pozytywnie wpływa na rozwój mózgu. Może to być szczególnie ważne, jeśli ciężarna jest wegetarianką lub nie może spożywać mięsa z innych powodów (np. nudności) [12,14].

Korzyści dla osób starszych

Suplementacja kreatyną wykazuje pozytywne działanie w prewencji sarkopenii wśród osób starszych. Sarkopenia to choroba skutkująca osłabieniem i zmniejszeniem funkcjonalności mięśni szkieletowych. Wiąże się ze zwiększonym prawdopodobieństwem wystąpienia urazów, złamań, czy nawet niepełnosprawności fizycznej. Chociaż trening oporowy jest najskuteczniejszy w zapobieganiu sarkopenii, wiele dowodów wskazuje, że suplementacja kreatyną może wspomagać anabolizm i poprawiać stan mięśni.

Podkreślić należy, że samo przyjmowanie kreatyny (bez treningu oporowego) nie powoduje poprawy siły mięśni. Może jedynie wspierać niektóre parametry zmęczenia mięśni. Podobnie nie wykazano korzystnego wpływu samej suplementacji kreatyną (≥ 30 dni) na beztłuszczową masę ciała. Suplementacja kreatyną w połączeniu z treningiem oporowym poprawiła stan mineralizacji kości u kobiet po menopauzie. Podobnych rezultatów nie zaobserwowano podczas dwuletniego protokółu suplementacji kreatyną u nieaktywnych kobiet po menopauzie. Wyniki te sugerują, że kreatynę należy łączyć z treningiem w celu uzyskania korzystnych adaptacji [12]. 

Poziom kreatyny u wegan, zalety z suplementacji

Dla wegetarian i wegan jedynym źródłem kreatyny jest synteza endogenna. Biorąc pod uwagę, że kreatyna znajduje się głównie w mięsie i rybach, weganie mają niższe, wyjściowe nasycenie mięśni kreatyną. Ponadto niedobór witaminy B12 (powszechny u wegan) wiąże się z upośledzeniem produkcji metioniny, co może prowadzić do obniżenia biosyntezy kreatyny. Wydaje się, że weganie lub wegetarianie mogą w znacznym stopniu skorzystać na suplementacji kreatyną [1,15].

Formy kreatyny 

Najpowszechniejszym i najlepiej przebadanym związkiem kreatyny jest monowodzian (monohydrat) kreatyny. Literatura dostarcza znacznie więcej informacji na temat monohydratu niż innych form kreatyny. Na rynku mamy dostępne mamy kilka form kreatyny. Są to związki łączące cząsteczkę kreatyny z cząsteczkami innych substancji [9]. Zawierają one mniej kreatyny na gram preparatu niż monohydrat kreatyny.

Zapewnienia producentów, że inne formy kreatyny ulegają degradacji w mniejszym stopniu niż monohydrat lub powodują, większy wychwyt przez mięśnie nie zostały naukowo potwierdzone [4]. W jednym z badań zauważono wyższe stężenia kreatyny w osoczu w grupie przyjmującej kreatynę w formie pirogronianu. Ostatecznie, niewielkie różnice w kinetyce nie miały żadnego wpływu na wzrost poziomu kreatyny w mięśniach. Absorpcja monohydratu jest bardzo wysoka i sięga 99-100% [10]. 

Popularnym zamiennikiem monohydratu jest jabłczan kreatyny. 4 g jabłczanu kreatyny zawiera 3 g czystej kreatyny i 1 g kwasu jabłkowego. Badania wykazały, że kwas jabłkowy jest w pełni bezpieczny w stosowaniu doustnym. Jako główną zaletę suplementacji kreatyny w formie jabłczanu wskazuje się mniejszą retencję wody. Fakt ten jednak wynika z mniejszej zawartości kreatyny w preparacie [13]. Wydaje się zatem, że najbardziej sprawdzoną, zalecaną i zarazem najtańszą formą kreatyny jest monohydrat. 

Jak suplementować kreatynę?  

Najskuteczniejszym sposobem na zwiększenie zapasów kreatyny w mięśniach jest rozpoczęcie suplementacji od fazy ładowania. Wykazano, że ładowanie kreatyną zwiększa zapasy kreatyny w mięśniach szkieletowych, co oceniono na podstawie biopsji mięśni.

Etap „Ładowania” kreatyny definiuje się jako suplementację kreatyną przez 5–7 dni w dawce 20–25 g/dzień. Podzielonej na mniejsze dawki w ciągu dnia (np. cztery do pięciu porcji po 5 g dziennie). „Ładowanie” kreatyną może być również wyznaczone względem masy ciała. Wówczas kreatynę należy suplementować w ilości 0,3 g/kg/dzień przez 5-7 dni (tj. 21 g/dzień dla osoby o wadze 70 kg).

Po fazie „ładowania” suplementacji kreatyną następuje faza „podtrzymywania”. Przeważnie wynosi 5 g dziennie. Zaawansowani sportowcy mogą potrzebować 10 g dziennie, aby utrzymać zapasy kreatyny na wysokim poziomie [16].

W literaturze naukowej możemy spotkać różne protokoły suplementacji kreatyny. Wykazano podobną akumulację kreatyny w mięśniach po przyjmowaniu 3 g kreatyny dziennie przez 28 dni lub 20 g dziennie przez 6 dni [12]. Ustalenie, która strategia suplementacji kreatyną jest najlepsza, może zależeć od potrzeb sportowca. Jeśli celem jest maksymalizacja potencjału energetycznego w bardzo krótkim czasie, zaleca się przyjęcie strategii „ładowania” kreatyną.

Ładowanie monohydratem kreatyny 5 g x 4 razy dziennie przez 5-7 dni zwiększa zapasy kreatyny w mięśniach o 20-40%, a zdolność wysiłkową o 5-10%. W odniesieniu do osoby ćwiczącej rekreacyjnie lub sportowca, który unika przyrostu masy ciała, (który może wystąpić podczas przyjmowania większych ilości kreatyny), optymalnym rozwiązaniem będzie rozpoczęcie suplementacji od etapu „podtrzymywania” kreatyny [12].

Spożywanie kreatyny w połączeniu z węglowodanami lub białkiem bardziej promuje większą retencję kreatyny [4]. Obecność protein i węglowodanów stymuluje wyrzut insuliny, co ma wpływ na efektywny transport substancji do komórek. Najlepszą porą przyjmowania kreatyny jest okres potreningowy. Potwierdzają to badania, które wykazały większy przyrost masy mięśniowej u osób stosujących suplementację w okresie potreningowym niż przed nim [6,11].

Skutki uboczne

Obecnie kreatyna jest jednym z najlepiej przebadanych suplementów. AIS klasyfikuje ją jako suplement z grupy A, czyli o udowodnionym naukowo działaniu.

Badania dowodzą, że zarówno jednorazowa, jak i długotrwała suplementacja kreatyną nie niesie za sobą zagrożeń zdrowotnych. Długofalowa suplementacja nie hamuje endogennej syntezy kreatyny [4]. Częstym zarzutem w kierunku suplementacji kreatyny jest, jakoby suplementacja kreatyną miała prowadzić do uszkodzenia nerek.

W procesie metabolizmu kreatyna zostaje przekształcona do kreatyniny, która następnie jest wydalana z moczem. Zdrowe, prawidłowo funkcjonujące nerki filtrują kreatyninę. W przeciwnym razie obserwowany by był jej znaczący wzrost kreatyniny we krwi. Nieznaczny wzrost stężenia kreatyniny we krwi lub moczu spowodowany suplementacją nie oznacza pogorszenia czynności nerek. Badania wskazują, że suplementacja kreatyną nie powoduje uszkodzenia nerek u zdrowych osób. Sugerowano, że osoby z istniejącą chorobą nerek powinny podchodzić z dużą ostrożnością do suplementacji kreatyną.

Tymczasem wyniki badań naukowych nie potwierdzają, że suplementacja kreatyną negatywnie wpływa na czynność nerek w populacjach klinicznych. Wykazano, że długotrwałe przyjmowanie dużych dawek kreatyny (do 30 g/dziennie przez okres do 5 lat) nie wiązało się ze zwiększoną częstotliwością występowania zaburzeń czynności nerek [12].

Na etykietach produktów możemy zobaczyć ostrzeżenia, że osoby w wieku poniżej 18 lat nie powinny przyjmować kreatyny. Nie oznacza to jednak, że suplementacja kreatyną jest niebezpieczna wśród młodych osób. Wynika to z regulacji prawnych i nie ma naukowych dowodów na to, że dzieci lub młodzież nie powinny przyjmować kreatyny.

Przeprowadzono szereg krótko- i długoterminowych badań z użyciem kreatyny u niemowląt, dzieci i młodzieży. Odnotowano liczne korzyści zdrowotne i ergogeniczne. Suplementacja kreatyną może poprawić adaptacje treningowe lub zmniejszyć ryzyko kontuzji, także u młodszych sportowców [12].

Stosowanie kreatyny może spowodować wystąpienie pewnych skutków ubocznych. Najczęściej spotykane to zaburzenia ze strony przewodu pokarmowego, np. biegunka. Zazwyczaj spowodowane są nieprawidłowym protokołem suplementacji (zbyt duże dawki) [6]. Nie zaobserwowano skutków ubocznych wśród osób przyjmujących kreatynę nieprzerwanie przez okres 5 lat [12].

Podsumowanie

Badania wykonywane na przestrzeni ostatnich 20 lat potwierdzają realne działanie suplementów kreatynowych. Z racji jej niewielkich ilości w pożywieniu suplementacja kreatyną ma uzasadnione lub wręcz wskazane stosowanie w sporcie i medycynie. Bez wątpienia z korzyści płynących z suplementacji kreatyną może skorzystać każdy, niezależnie od stopnia aktywności fizycznej. Nic dziwnego, że badacze zalecają, aby ludzie spożywali 3 g kreatyny dziennie przez całe życie, celem utrzymania ogólnego stanu zdrowia [12]. 

Bibliografia:

1. Clarke, H., Kim, D. H., Meza, C. A., Ormsbee, M. J., & Hickner, R. C. (2020). The evolving applications of creatine supplementation: Could creatine improve vascular health?. Nutrients, 12(9), 2834., https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7551337/
2. Bonilla, D. A., Kreider, R. B., Stout, J. R., Forero, D. A., Kerksick, C. M., Roberts, M. D., & Rawson, E. S. (2021). Metabolic Basis of Creatine in Health and Disease: A Bioinformatics-Assisted Review. Nutrients, 13(4), 1238., https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8070484/
3. Williams, M. H., & Branch, J. D. (1998). Creatine supplementation and exercise performance: an update. Journal of the American College of Nutrition, 17(3), 216-234., https://journals.lww.com/acsm-csmr/Abstract/2021/07000/Creatine_Supplementation__An_Update.3.aspx
4. Kreider, R. B., Kalman, D. S., Antonio, J., Ziegenfuss, T. N., Wildman, R., Collins, R., … & Lopez, H. L. (2017). International Society of Sports Nutrition position stand: safety and efficacy of creatine supplementation in exercise, sport, and medicine. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 14(1), 1-18., https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5469049/
5. Morawska-Staszak, K. (2012). Wpływ suplementacji kreatyną na całkowity potencjał antyoksydacyjny oraz wydolność psychofizyczną u pacjentów z przewlekłymi schorzeniami wątroby (Doctoral dissertation, Rozprawa doktorska. Uniwersytet Medyczny im. K. Marcinkowskiego w Poznaniu, Poznań 2012 r).
6. Szewczyk, P., & Poniewierka, E. (2015). Kreatyna–zastosowanie w sporcie i medycynie. Pielęgniarstwo i Zdrowie Publiczne, 5, 409-416.
7. Kreider RB, Kalman DS, Antonio J, Ziegenfuss TN, Wildman R, Collins R, Candow DG, Kleiner SM, Almada AL, Lopez HL. International Society of Sports Nutrition position stand: safety and efficacy of creatine supplementation in exercise, sport, and medicine. J Int Soc Sports Nutr. 2017 Jun 13;14:18., https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28615996/
8. Hall, Matthew DO; Trojian, Thomas H. MD, FACSM Creatine Supplementation, Current Sports Medicine Reports: July/August 2013 – Volume 12 – Issue 4 – p 240-244 doi: 10.1249/JSR.0b013e31829cdff2
9. Mielcarz, G., Linke, K., Morawska-Staszak, K., & Barinow-Wojewodzki, A. (2007). Wplyw suplementacji kreatyna na wydolnosc wysilkowa i zdolnosc poznawcza u ludzi z przewleklym zapaleniem watroby. Żywienie Człowieka i Metabolizm, 1(34), 486-491.
10. Jäger, R., Harris, R. C., Purpura, M., & Francaux, M. (2007). Comparison of new forms of creatine in raising plasma creatine levels. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 4(1), 1-5.
11. Ciccone, V., Cabrera, K., & Antonio, J. (2013). The effects of pre versus post workout supplementation of creatine monohydrate on body composition and strength. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 10(1), 1-2.
12. Antonio, J., Candow, D. G., Forbes, S. C., Gualano, B., Jagim, A. R., Kreider, R. B., … & Ziegenfuss, T. N. (2021). Common questions and misconceptions about creatine supplementation: what does the scientific evidence really show?. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 18(1), 1-17., https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7871530/
13. Awgul, K., Głąbowski, D., & MikołajKopeć, T. S. (2017). Potencjalne korzyści i efekty uboczne wynikające z suplementacji kreatyny. Czasopismo poświęcone zagadnieniom badań ochrony zdrowia i środowiska Wersja internetowa wydawanego czasopisma jest wersją pierwotną.
14. Kazak, L., Chouchani, E. T., Lu, G. Z., Jedrychowski, M. P., Bare, C. J., Mina, A. I., … & Spiegelman, B. M. (2017). Genetic depletion of adipocyte creatine metabolism inhibits diet-induced thermogenesis and drives obesity. Cell metabolism, 26(4), 660-671., https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5629120/
15. Kaviani, M., Shaw, K., & Chilibeck, P. D. (2020). Benefits of creatine supplementation for vegetarians compared to omnivorous athletes: a systematic review. International journal of environmental research and public health, 17(9), 3041., https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7246861/
16. Kreider, R. B., Kalman, D. S., Antonio, J., Ziegenfuss, T. N., Wildman, R., Collins, R., … & Lopez, H. L. (2017). International Society of Sports Nutrition position stand: safety and efficacy of creatine supplementation in exercise, sport, and medicine. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 14(1), 1-18.