Автор
— Дуглас С. Кэлман (Douglas S Kalman), доктор диетологии.
Моногидрат креатина используется в качестве энергетической поддержки с начала 70-х. В Америке бум его применения пришелся на 90-е. Это полностью соответствует данным недавних исследований, установившим, что добавка моногидрата креатина оказывает эргогенное действие (повышает спортивную работоспособность). Согласно данным одного последнего исследования, 37,5% атлетов-мужчин колледжей США используют добавку моногидрата креатина. Исходя из результатов продаж и хорошо известной эффективности, можно с уверенностью говорить о том, что моногидрат креатина на сегодняшний день — наиболее популярная пищевая добавка среди атлетов-силовиков.
Креатин содержится в пищевых продуктах и может синтезироваться печенью, поджелудочной железой и почками. Дневной оборот креатина в организме 70-килограммового человека составляет 2 грамма. Примерно половину дневной потребности в креатине организм синтезирует из аминокислот. Другая половина получается из пищи. Рыба и мясо являются лучшими натуральными источниками креатина. Например, в 250 граммах сырой нежирной говядины содержится 1 грамм креатина. Однако самый распространенный способ загрузки мышц креатином среди атлетов — пищевые добавки, то есть синтетический моногидрат креатина.
Обзор научных исследований
Креатин существует в организме в свободном виде и в виде фосфатных форм, то есть фосфокреатина или креатинфосфата. В основном (до 95%) креатин содержится в мышцах и используется в качестве буфера. Когда мы тренируемся, в организме происходит резкое увеличение потребности в энергии. В период увеличения потребности в энергии фосфокреатин вырабатывает фосфат для аденозин дифосфата (АДФ) с тем, чтобы можно было получить аденозин трифосфат (АТФ) — энергетическую валюту организма. Упражнения, требующие резкого короткого взрыва энергии, зависят и от АТФ, и от фосфокреатина как источников энергии.
На рисунке 1 показано, на какой фазе физического упражнения креатин наиболее необходим. Снабжение организма моногидратом креатина увеличивает запасы фосфата креатина (и уровней циркуляции креатина). Таким образом, человек, употребляющий добавку моногидрата креатина и тренирующийся с высокой интенсивностью, получит «дополнительный» готовый креатин. Следовательно, его организм сможет тренироваться активнее, а восстанавливаться быстрее.
Рисунок 1. Доминирующие энергетические пути тренировок различной степени интенсивности.
Время занятия.
АТР — светло-серый Креатин — темно-серый Анаэробный гликолиз — черный Аэробный гликолиз — белый.
Моногидрат креатина обычно использовался атлетами и в исследованиях с загрузкой и поддерживающими дозами. Пример схемы с загрузкой — это употребление креатина в количестве 20 грамм в день на протяжении пяти-семи дней. Этот формат загрузки позволит увеличить содержание креатина в мышцах на 25 процентов. Недавнее исследование показало, что ежедневное потребление 2 граммов добавки моногидрата креатина на протяжении 30 дней приведет к такому же увеличению содержания креатина в мышцах, как и пятидневная загрузка. А это означает, что в ряде случаев (например, когда нет потребности в резком повышении уровней креатина) креатиновая загрузка может быть и не нужна, а лучше принимать поддерживающую дозу (до 5 граммов) креатина в день.
Усвоение моногидрата креатина мышцами и его прием в основном зависят от изначального уровня содержания креатина в мышцах. Контрольные группы с самым низким начальным уровнем содержания креатина усваивали больше всего моногидрата креатина. Было также установлено, что усвоение моногидрата креатина идет лучше в сочетании с 50-граммами углеводно-белковой добавки.
Добавка моногидрата креатина оказывается менее эффективной в следующих случаях:
- когда доза менее 20 граммов принимается на протяжении менее пяти дней (загрузка не происходит);
- когда маленькие дозы (2-3 грамма в день) принимаются без предварительной, интенсивной загрузки непродолжительное время;
- в недостаточно продолжительных по времени (менее 5 недель) исследованиях;
- в случае, когда спринтерские забеги проводились с очень коротким или очень длительным восстановительным периодом.
Также возможно, что различия в реакциях организмов участников экспериментов на моногидрат креатина объясняются недостаточностью эргогенической отдачи в этих исследованиях. В подавляющем большинстве случаев добавка моногидрата креатина ведет к улучшению результатов, однако это не означает, что моногидрат креатина «работает» дает положительный эффект абсолютно для всех спортсменов.
В лабораторных исследованиях было выявлено, что моногидрат креатина, принимаемый в виде пищевой добавки, оказывает эргогенное действие в следующих случаях: в повторных спринтах на стационарном велотренажере, занятиях с отягощениями, разгибаниях ног в коленях, гребле на тренажере, плавании и регби. Может быть, в каких-то видах спорта моногидрат креатина работает не так эффективно, как в перечисленных выше. Важно помнить, что моногидрат креатина дает эргогенный эффект лишь в тех видах спорта, где физическое усилие длится от 2 до 90 секунд или повторяется несколько раз подряд.
КРЕАТИН
Креатин
(син.:
метилгликоциамин, гуанидин-метилглицин
) — метилгуанидинуксусная кислота, является одним из важных компонентов азотистого обмена в организме; накапливаясь в тканях в виде высокоэргического фосфорилированного производного — креатинфосфата, Креатин участвует также в энергетическом обмене. Креатин выполняет регуляторную роль во многих биохимических процессах: стимулирует биосинтез белков (креатин-киназы, актина и тяжелых цепей миозина), активирует процесс дыхания и окислительного фосфорилирования в митохондриях.
креатин
Процессы, идущие в клетке с потреблением энергии,— сокращение мышц, активный транспорт ионов в нервной ткани — сопровождаются расщеплением значительных количеств креатинфосфата и накоплением Креатина при постоянном уровне или небольших изменениях концентрации АТФ.
В медицине определение содержания Креатина и его производного — креатинина в крови и моче служит для диагностики целого ряда заболеваний.
Креатин содержится в различных тканях человека, позвоночных и некоторых видов беспозвоночных животных. Впервые он обнаружен франц. ученым Шеврелем (М. E. Chevreul) в 1835 г. в экстракте из скелетных мышц.
Мол. вес (масса) К. 131,14. К. образует кристаллы с присоединением одной молекулы воды, имеющие вид моноклинических призм (мол. вес 149,16). Относительно плохо растворим в воде (1,35 г в 100 г воды при 18°), нерастворим в эфире, очень плохо растворим в спирте (0,0063 г в 100 г холодного этанола).
В сильно кислой среде К. теряет частицу воды и переходит в креатинин путем замыкания связи между NH2- и COOH-группами.
креатинин
Это свойство К. положено в основу одного из методов его количественного определения.
Креатинин (1 -метилгликоциамидин) является одним из конечных продуктов белкового обмена у позвоночных животных и человека и постоянно присутствует в моче. Количество выделяемого человеком в сутки креатинина равно в среднем 0,6—2 г и зависит от степени развития мускулатуры и содержания в ней креатинфосфата. Отношение количества креатинина (в мг), выделяемого человеком за сутки, к весу тела (в кг) носит название креатининового коэффициента. Обычно креатининовый коэффициент колеблется у мужчин в пределах 20— 30, у женщин — 10—25.
В моче наряду с креатинином обнаруживается и К. У взрослых здоровых людей содержание К. в моче очень невелико (0,05—0,25 г в суточном объеме мочи). Выделение значительных количеств К. с мочой носит название креатинурии и наблюдается при различных патологмческих состояниях, а также у детей в норме (см. Креатинурия).
В скелетной мускулатуре человека и позвоночных животных общее количество К. составляет (в мг%) 250—550; в сердечной мышце —150— 300; в гладких мышцах —50—100; в ткани мозга — 100—150. В органах, где синтезируется К., — почках, печени, поджелудочной железе — содержание К. весьма низко (10—40 мг%). В небольших концентрациях (1 —1,5 мг%) К. обнаруживается в плазме крови человека и животных (см. Креатинемия).
В организме животных и человека К. синтезируется из трех аминокислот: аргинина (см.), глицина (см.) и метионина (см.). Синтез К. происходит в два этапа. Первый этап синтеза — образование гуанидинуксусной к-ты путем переноса амидиновой группы с аргинина на глицин — происходит в почках и поджелудочной железе при участии фермента L-аргинин: глицин — амидинотрансферазы (КФ 2.6.2.1). Активность этого фермента в поджелудочной железе в 5 раз больше, чем в почках.
Второй этап синтеза Креатина — реакция метилирования гуанидинуксусной к-ты при участии активированной формы метионина (S-аденозилметионина) происходит в печени и поджелудочной железе. Эту реакцию катализирует фермент гуанидинацетат-метилтрансфераза (КФ 2.1.1.2).
Считают, что из печени и поджелудочной железы К. с током крови поступает в различные органы и ткани (в скелетные и сердечную мышцы, мозг и нервную ткань).
Пути ферментативного расщепления К. в тканях позвоночных животных и человека неизвестны. Около 2% общего содержания К. в организме ежедневно неферментативно превращается в креатинин, который выделяется с мочой.
В мышечной и мозговой тканях при участии фермента креатинкиназы (см.) К. вступает в реакцию трансфосфорилирования с АТФ, превращаясь при этом в креатинфосфат. Это единственный известный путь образования креатинфосфата.
Креатинфосфат был описан в 1927 г. Эгглтоном (P. Eggleton) и Эгглтон (Q. P. Eggleton), Фиском (С. H. Fiske) и Саббароу (Y. Subbarow). В 1929 г. Фиск и Саббароу установили, что это соединение состоит из К. и фосфорной к-ты в молярном отношении 1:1.
креатинфосфат
Креатинфосфат относится к классу фосфагенов (см.) — высокоэргических фосфорилированные производных, играющих роль аккумуляторов энергии в клетке. При физиол, условиях величина свободной энергии гидролиза фосфоамидиновой связи креатинфосфата равна 10,3— 10,8 ккал/моль. Креатинфосфат наряду с К. и креатинкиназой обнаружен почти во всех органах и тканях позвоночных животных и человека и некоторых видов беспозвоночных животных (иглокожие, хордовые). Наибольшее количество креатинфосфата обнаруживается в скелетных мышцах. Еще в 1922 г. А. В. Палладиным было высказано предположение о важной роли К. в химизме мышечной деятельности. А. В. Палладиным и его сотр. было показано, что при тренировке, вызывающей повышение работоспособности мышц, последние всегда обогащаются К. и креатин-фосфатом. При ослаблении функции мышц содержание креатинфосфата уменьшается.
Установлено, что креатинфосфат регулирует гликолиз (см.), ингибируя фосфофруктокиназу, пируваткиназу и активируя глюкозо-1,6-дифосфатазу. См. также Азотистый обмен.
Методы определения креатина в биологических жидкостях. К. определяют после предварительного перевода в креатинин при нагревании исследуемого образца с минеральной к-той. Креатинин в крови и моче определяют по методу Фолина—Поппера, основанному на восстановлении креатинином в сильно щелочной среде пикриновой к-ты в пикрамовую к-ту, имеющую краснооранжевый цвет (см. Яффе реакция).
Определение К. производят также по методу, основанному на образовании окрашенного соединения К. с диацетилом и альфа-нафтолом в щелочной среде. Определение концентрации окрашенного комплекса проводят колориметрически или спектрофотометрически при 540 нм.
Креатинфосфат определяют по креатинину или по фосфору. Первый метод состоит в разложении креатинфосфата на креатинин и фосфорную к-ту в присутствии молибденовокислого аммония в кислой среде и колориметрическом определении креатинина с пикриновой к-той. Второй метод основан на расщеплении креатинфосфата в кислой среде и последующем определении образовавшегося минерального фосфата с молибденовой к-той и эйконогеном.
Более чувствительным является спектрофотометрический метод определения К. с креатинкиназой и двумя сопряженными с ней ферментными системами — пируваткиназой и лактатдегидрогеназой (метод Танцера— Гильварга). Метод основан на том, что при добавлении к исследуемому образцу АТФ и креатинкиназы весь эндогенный К. превращается в креатинфосфат и образуется эквимолярное К. количество АДФ. Концентрация образовавшегося АДФ определяется в присутствии добавленных к образцу пируваткиназы, лактатдегидрогеназы и их субстратов спектрофотометрически по уменьшению поглощения восстановленного НАД-H2 при 340 нм.
Самым чувствительным методом определения К. в биол, жидкостях является флюориметрический метод, основанный на образовании в щелочной среде комплекса К. с нингидрином, имеющий максимум флюоресценции при 495 нм. Этим методом К. определяется в концентрации 1 • 10-7 М. Гуанидин и некоторые его производные, которые обычно содержатся в моче, мешают определению К. Гуанидин эффективно удаляется из мочи при обработке ее анионообменными смолами.
Библиография:
Мардашев С. Р. Биохимические проблемы медицины, с. 110, М., 1 975; Палладин А. В. Избранные труды, с. 109, Киев, 1975; ТодоровЙ. Клинические лабораторные исследования в педиатрии, пер. с болг., с. 169, 739, София, 1968; Clinical biochemistry, ed. by H.-Ch. Curtius a. M. Roth, v. 2, B.— N. Y., 1974.
Л. B. Белоусова.
Побочные эффекты
Единственным побочным эффектом применения добавки моногидрата креатина у пред- и постоперационных больных, нетренированных индивидуумах и элитных спортсменов был набор веса. Тем не менее, время от время в периодических изданиях и интернете появляются сообщения о якобы имеющих место побочных эффектах применения добавки моногидрата креатина. Однако они не подтверждаются никакими данными исследований или экспериментов. Тем не менее, к большому сожалению, некоторые из этих псевдонаучных «опасений» получили в последнее время определенное освещение в прессе, что создает иллюзию того, что в этом вопросе возможна дискуссия.
Поскольку креатин является аминокислотой, было высказано предположение, что его употребление может негативно сказаться на функционировании печени и почек. Однако при этом не было приведено никаких данных исследований, подтверждающих возникновение дисфункций печени или почек в результате использования добавки моногидрата креатина. Все это — лишь слова. Ни одно исследование не выявило каких-либо побочных, отрицательных эффектов от использования моногидрата креатина атлетами летних видов спорта (соревнования проходят на открытом воздухе).
Также несколько раз сообщалось о том, что моногидрат креатина может вызывать повышенный риск мышечных растяжений. Но и по этому поводу ни разу не было приведено никаких конкретных данных.
