Kreatynę dostarcza się w postaci proszku i podaje w formie zawiesiny, roztworu lub w formie kapsułek i tabletek. Biodostępność kreatyny podanej w kapsułkach lub tabletkach jest ograniczona tempem uwalniania kreatyny z tabletki (13g/litr). Ostatnie badania wykazały, że biodostępność kreatyny zależy również od jej chemicznej formy (monohydrat, jabłczan itd.). Mechanizm absorpcji kreatyny w układzie pokarmowym nie jest do końca poznany. Należy również zaznaczyć, że włókna mięśniowe nie są zdolne do syntezy endogennej kreatyny i dlatego muszą ja pobierać z krwi krążącej [Mesa 2002].
Dzienne zapotrzebowanie na kreatynę jest pokrywane zarówno dzięki przyswajaniu kreatyny, pochodzącej z diety, w jelitach, jak również dzięki biosyntezie jej w procesach endogennych. Dzięki temu kreatyna jest transportowana z wątroby i trzewi i akumulowana w tkankach zawierających enzym kinazę kreatynową. U osób zdrowych na diecie zróżnicowanej, fizjologiczny poziom kreatyny w osoczu waha się pomiędzy 50-100µmol/L [Marescau 1986]. U wegetarian, ze względu na mniejsze spożycie produktów zasobnych w kreatynę, poziom jej w osoczu zmniejsza się do 25-32 µmol/L. Ponad 90% kreatyny zawartych jest w mięśniach szkieletowych dzięki połączeniu ze specyficznym transporterem białkowym [Wallimann 1992]. Mechanizm nasycania transportera kreatyną jest zależny od Na+-K+ATPazy [Odoom 1996], a także od zewnątrzkomórkowego stężenia jonów NA+ i CL– [Guimbal 1993, Dai 1999], dzięki temu możliwe jest przenikanie kreatyny do mięśni wbrew gradientowi stężeń. Mechanizm ten wyjaśnia wartość stałej Michaelisa-Menten (Km) dla kreatyny, która mieści się w przedziale 15-30µmol/L [Sora 1994], co sprawia, że w osoczu występują odpowiednie warunki do transportu kreatyny do mięśni.
Wykazano, że podawanie kreatyny z zewnątrz indukuje zmniejszenie naturalnej produkcji. Jednakże po zakończeniu suplementacji przywracane jest normalne tempo syntezy w organizmie (tempo sprzed rozpoczęcia suplementacji).
Obecnie przyjmuje się dawkowanie kreatyny na poziomie:
- 20g/d w pierwszych 5-7 dniach w czterech dawkach po 5g kreatyny,
- następnie zmniejsza się dawkę do poziomu 5g/d.
Początkowe zwiększenie dawki dobowej nazywane jest fazą ładowania kreatyny, a następnie zmniejszenie dawki, które może trwać kilka tygodni nazywane jest fazą podtrzymania dostawy kreatyny. Kiedy kreatyna jest podawana w ilości 20g/d przez kilka dni, prawie 30% ulega retencji podczas pierwszych dwóch dni suplementacji, a następnie od dnia drugiego następuje obniżenie retencji do poziomu 15% [Chanutin 1926, Hultman 1996]. Pozostała cześć kreatyny zostaje wydalona, jako kreatyna i kreatynina w moczu.
Green i wsp. [Green i wsp. 1996] badając wpływ 2 dniowej suplementacji kreatyną (20g/d w dawkach 4x5g) na jej zawartość we krwi w pierwszym i trzecim dniu wykazali, że po 5g dawce w dniu pierwszym nastąpił wzrost jej poziomu do 170mg/L w czasie Tmax 50 minut we krwi, a po 5g dawce w dniu trzecim zanotowano wzrost do poziomu 234mg/L w takim samym czasie. Ponadto w dniu pierwszym zanotowano, że po 270 minutach poziom kreatyny we krwi wracał prawie do poziomu wyjściowego, a w dniu trzecim po 270 minutach poziom kreatyny we krwi był prawie siedem razy większy w porównaniu do dnia pierwszego i odniesieniu do poziomu wyjściowego.
Wyniki tych obserwacji sugerują, że faza ładowania może zostać skrócona do 2-3 dni. Kamber i wsp. [Kamber i wsp. 1999] wykazali, że suplementacja kreatyną w dawce 20g/d przez 5 dni spowodowała wzrost kreatyny we krwi z poziomu 62±5 do 155±29 µmol/L w związku z nasyceniem konsumpcji kreatyny przez tkanki. Natomiast nadmiar kreatyny zostaje wydalony przez nerki. Jednakże wydalanie kreatyny z moczem jest pomijane, gdyż w nerkach znaleziono przenośnik Cra T1, który powoduje reabsorpcję kreatyny z moczu [Wyss 2000]. Kreatyna, która ulega reabsorpcji z moczu może ulec nieenzymatycznej konwersji do kreatyniny.
Niestety wyniki badań związane z poziomem kreatyniny we krwi po suplementacji kreatyną są kontrowersyjne, co sugeruje, że na poziom kreatyniny we krwi (po suplementacji kreatyną) mają wpływ inne czynniki, do których przede wszystkim można zaliczyć sposób podania kreatyny – oddzielnie lub w połączeniu z węglowodanami. Na tej podstawie badania podzielono, na te, w których kreatyna podawana jest oddzielnie oraz na te, w których jest kojarzona z węglowodanami. Analizując uzyskane wyniki zaobserwowano,
że poziom kreatyniny we krwi jest niższy, jeśli kreatyna jest podawana łączenie z węglowodanami w stosunku do podawanej oddzielnie. Podawanie kreatyny łącznie z węglowodanami prostymi (monocukry) stymuluje endogenną sekrecję insuliny, która zwiększa stopień absorpcji kreatyny, a tym zmniejsza jej ilość, która ulega nieenzymatycznej konwersji do kreatyniny [Green, 1996].
W badaniach potwierdzono, że w przypadku suplementacji kreatyną w dawce 20g/d przez 5 dni [Kamber 1999] oraz 10g/d przez 8 tygodni [Tarnopolsky 2001] skojarzoną z węglowodanami występuje mniejsze stężenie kreatyniny w moczu niż w przypadku kreatyny podawanej osobno.
Również Hultman i wsp. [Hultman i wsp. 1996] wykazali, że w przypadku suplementacji kreatyną podawaną osobno w dawce 20g/d, przez 6 dni następuje wzrost poziomu kreatyniny w moczu z 10 do około 15 mmol/d. Po pierwszym dniu suplementacji poziom kreatyniny był zbliżony do wyjściowego (10 mmol/d), a w dniu 3 wzrósł do poziomu 12,5 mmol/d, aby w piątym dniu osiągnąć poziom 15mmol/d. Takie tempo wzrostu stężenia kreatyniny zostało również potwierdzone w innych badaniach. Jednakże Burke i wsp. [Burke i wsp. 2001] wykazali, że zwiększenie ilości kreatyniny wydalanej w moczu jest nieistotna w drugim dniu suplementacji w dawce 6-8g/d dla 20 wytrenowanych sportowców.
Na podstawie tych badań, a także innych, potwierdzono, że wzrost ilości kreatyniny w moczu następuje tylko wtedy, gdy nastąpi nasycenie zdolności magazynowania kreatyny w organizmie, a także, że suplementacja kreatyną skojarzona z węglowodanami powoduje mniejszą konwersję kreatyny w kreatyninę [Steenge 2000]. Łączenie kreatyny z węglowodanami w formie roztworu zawierającego około 93g węglowodanów prostych wpływa na uwalnianie do krwi insuliny [Koszalka 1970, Hauhgland 1975], co dodatnio koreluje ze zwiększeniem całkowitej puli kreatyny w organizmie [Green 1996], która może ulec podwyższeniu nawet o 25%.
Wpływ sekrecji insuliny
Wpływ zwiększonej sekrecji insuliny na zwieszenie całkowitej puli kreatyny oraz zmniejszenie jej konwersji do kreatyniny wiąże się z dwoma mechanizmami:
- pierwszy, to zwiększenie przepływu krwi przez mięśnie dzięki insulinie [Baron 1994],
- drugi związany z wpływem insuliny na translokację podjednostek Na+K+ ATPazy – α2 i β1 z przestrzeni wewnątrzkomórkowej na błonę komórkową [Hundal 1992], co stymuluje funkcję Na+K+ ATPazy, w wyniku, której możliwe jest wejście kreatyny do komórki [Loike 1986, Odoom 1996, Sora 1994].
Na podstawie badań ustalono,
że mechanizm związany z wpływem insuliny na zwiększenie przepływu krwi przez mięśnie, a tym samym wzrost absorpcji kreatyny ma mniejsze znaczenie w przyswajalności kreatyny przez mięśnie [Steenge 1998]. Natomiast mechanizm związany z translokacją jest zasadniczy i to on jest odpowiedzialny za znaczący wpływ suplementacji kreatyną łączoną z węglowodanami na poziom całkowitej puli kreatyny w komórkach mięśniowych.
Substancje zwiększające lub zmniejszające zdolność do przyswajania kreatyny (na poziomie komórkowym)
Obecnie wyróżnia się też kilka substancji, które zwiększają lub zmniejszają zdolność do przyswajania kreatyny przez komórki. Do substancji zwiększających pulę całkowitą kreatyny można zaliczyć:
- niespecyficzny β-bloker isoprenalinę (lek stosowany w atakach astmy), który może zwiększyć całkowitą pulę kreatyny o 40-60%,
- β2-bloker clenobuterol, który zwiększa całkowitą pulę kreatyny o około 30%.
Natomiast do substancji zmniejszających całkowitą pulę kreatyny zalicza się:
- substancje będące α1–agonistami (np: metoksamina), które obniżają całkowitą pulę kreatyny nawet o 30%,
- wybrani β-agoniści (np.: atenolol, butoksamina, proplanolol) obniżają ją o mniej niż 10% [Odoom 1996].
- Wykazano również, że immunosupresyjna cyklosporyna powoduje inhibicję absorpcji kreatyny poprzez zmiany w ekspresji transportera kreatyny [Fitch 1996].
- Ponadto substancje będące analogami kreatyny mogą spowodować zmniejszenie jej absorpcji przez mięśnie w granicach nawet 80-84% w porównaniu z kreatyną, co wynika z faktu wykorzystania przenośników komórkowych [Tran 2000].
- W końcu należy wspomnieć, że na zdolności absorpcji kreatyny przez mięśnie ma wpływ deficyt tokoferolu [Gerber 1962].
- W niektórych doniesieniach zaobserwowano interakcję kreatyny z kofeiną [Vandenberghe 1996]. Podczas tych badań, podawano kreatynę oddzielnie i łącznie z kofeiną w ilości 0,5g/kg m.c./d (kofeina w dawce 5mg/kg m.c./d) przez 6 dni obserwując poprawę wydolności podczas intensywnych, przerywanych ćwiczeń dla suplementacji tylko kreatyną, natomiast w przypadku skojarzenia z kofeiną efekt ten nie występował. Hespel i wsp. [Hespel i wsp. 2002], wykazali krótszy czas relaksacji mięśni (ok. 5%) w przypadku suplementacji kreatyną w dawce 20g/d, przez 4 dni, który nie występował w sytuacji skojarzenia kreatyny z kofeiną. Obserwacja ta sugeruje, że w przypadku wysiłków, w których czas relaksacji mięśni ma wpływ na efektywność (sporty techniczne o dużej częstotliwości ruchów wykonywane z dużą mocą), kojarzenie suplementacji kreatyną z kofeiną jest niezalecane.
Podsumowując, na podstawie obecnych doniesień uważa się, że suplementacja kreatyną powinna uwzględniać pierwszy dzień ładowania, w którym podaje się 20g/d kreatyny w czterech dawkach łącznie z 90-100g węglowodanów prostych w formie roztworu (300-500ml), a następnie drugi dzień ładowania, w którym dawka kreatyny jest identyczna jak w dniu pierwszym, ale może być kojarzona z ok. 47-50g węglowodanów prostych i 50g protein, co wywołuje identyczną reakcję, jak w przypadku kojarzenia kreatyny tylko z węglowodanami prostymi w dawce 90-100g [Green, 1996]. Następnie do 5-7 dnia utrzymuje się spożycie kreatyny na poziomie 20g/d lub też od razu od trzeciego dnia dawkę kreatyny zmniejsza się do 3-5g/d wchodząc w fazę podtrzymania. Należy również dodać, że optymalne spożycie węglowodanów (sprzyjające absorpcji kreatyny) powinno być po 30 minutach od przyjęcia kreatyny.
Wpływ uzupełniania diety kreatyną na trening fizyczny
Należy również wspomnieć, że liczne badania dowodzą o skuteczności doustnej suplementacji kreatyną na przyrost beztłuszczowej masy mięśniowej wpływając tym samym na wzrost absolutnej i względnej mocy maksymalnej i anareobowej [Kreider 2003, Kreider 2003, Rowson i Persky 2007]. Uważa się, że
przyrost beztłuszczowej masy mięśniowej pod wpływem suplementacji kreatyną jest wynikiem wydłużenia możliwości treningowych [Volek i wsp. 1999, Rowson i Persky 2007, Branch 2003, Rawson i wsp. 2002, Derave i wsp. 2003, Op’t Eijnde i wsp. 2001, Hirvonen i wsp. 1987, Clark 1996, Willoughby i Rosene 2001, Willoughby i Rosene 2003].
Natomiast oddziaływanie kreatyny na biosyntezę białek w ustroju jest kontrowersyjne i wymaga dalszych doświadczeń. Są doniesienia, które potwierdzają wpływ suplementacji kreatyną na wzrost poziomu IGF-I i IGF-II (szacowanych na poziomie 30-40%), miogennych czynników wzrostowych oraz koncentrację komórek satelitarnych [Willoughby i Rosene 2001, Willoughby i Rosene 2003, Deldicque i wsp. 2005, Olsen i wsp. 2006, Dangott i wsp. 2000, Greenwood i wsp. 2003, Vierck i wsp. 2003], jak i niepotwierdzające wpływu kreatyny na wzrost stężenia hormonu wzrostu, przyspieszenia tempa syntezy białek lub spowolnienia ich degradacji [Op’t Eijnde i Hespel 2001, Schedel i wsp. 2000, Parise i wsp. 2001, Louis i wsp. 2003, Louis i wsp. 2003, Rawson i wsp 2007.].