Kreatinsupplementation im Kraftsport
Ein Überblick von Dr. Hermann Korte
Referent Wissenschaft/Lehre BVDK
Kreatin ist ein vielgenutztes und eines der wenigen Supplements, von
denen der Athlet und die Athletin profitieren kann. Aber die Anwendung
und Wirkung des Kreatins wird nicht selten missverstandenen.
Viele Missverständnisse stammen daher, daß Kreatin immer noch mit
Doping in Verbindung gebracht und angepriesen wird, als sei es "beinahe
illegal". Dies findet sich auch im Sprachgebrauch wieder, es wird beispielsweise
von "Kuren" und vom "Absetzen" gesprochen.
Die Einnahme von Kreatin ist jedoch nicht illegal. Im Folgenden soll seine
Wirkung, Nebenwirkungen und seine Zufuhr besprochen werden.
Schon seit 1926 ist bekannt, daß die Einnahme von Kreatin zu einer
Körpergewichtszunahme führt. Eine Erhöhung der fettfreien Körpermasse
kann im Kraftsport unter Umständen erwünscht sein.
Doch erst die leistungsfördernde Anwendung von Kreatin in
Sprinterkreisen und vor allem die Studie von Harris et al. (1992) brachte
diese Substanz als Supplement auf den Tisch so manches Athleten.
Harris et al. (1992) konnten feststellen, daß die orale Einnahme von
Kreatin zu einer Erhöhung der intermuskulären Konzentration dieser
Substanz um 20 % führt. Dies belegten ebenfalls die Studien von Hultman
et al. (1996) und Willott et al. (1999).
Um dieses Phänomen zu verstehen, sollten wir uns vor Augen führen, daß
das Kreatin ein völlig normaler Bestandteil der Muskelzelle ist. 95 % des
Kreatins im menschlichen Körper befindet sich in der Muskulatur, es ist
aber auch in andern Geweben nachweisbar und wird in der Leber, den
Nieren und der Bauchspeicheldrüse zu etwa 1 bis 2 g pro Tag hergestellt.
Auch durch den Konsum tierischer Nahrungsprodukte, vor allem von
Fleisch und Fisch, wird Kreatin dem Körper zugeführt.
Im Blut und in den Zellen stellt sich, bedingt durch die körpereigene
Produktion und durch den Verzehr tierischer Nahrungsmittel, ein gewisser
Spiegel an Kreatin ein, der durch eine Mehrzufuhr beziehungsweise eine
Supplementation erhöht werden kann.
Ein wichtiger Punkt ist, daß in der Zelle nicht benötigtes Kreatin in
Kreatinin umgewandelt wird. Dieses Abbauprodukt wird über die Nieren
mit dem Harn ausgeschieden. Dies bedeutet einerseits, daß eine hohe
Flüssigkeitszufuhr ratsam ist, um das Abbauprodukt ausscheiden zu
können, es bedeutet aber auch, daß eine hohe Zufuhr von Kreatin nicht
zwangsläufig zu einem hohen Nutzen führt.
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Wie gelangt das supplementierte Kreatin in den Muskel?
Nach der Resorption über den Dünndarm gelangt das Kreatin in den
Blutkreislauf und wird auf diese Weise zu den Muskeln transportiert. In
den Zellwänden der Muskelzelle existieren Transportmechanismen, die das
Kreatin in die Muskelzelle transportiert (Walzel et al., 2002).
Ist mehr auch besser?
In der Regel ist es das Ziel eines Athleten, der Kreatin nutzt, eine
größtmögliche Menge an Kreatin im Muskel zu haben. Aber führt eine
immer größere Zufuhr an Kreatin auch zu einem "Mehr" in der
Muskelzelle? Einzelne Gaben von etwa einem Gramm Kreatin führen kaum
zu einer Erhöhung des Spiegels im Blut. Eine Folge ist, daß auch die
interzelluläre Konzentration nicht ansteigt (Harris et al., 1992).
Aber schon bei einer einmaligen Gabe von nur 5 Gramm steigt der
Plasmaspiegel so stark an, daß auch der interzelluläre Spiegel ansteigen
kann. Vor allem der Gradient, die Konzentration im Blut im Verhältnis zur
Konzentration in der Zelle ist dafür verantwortlich (Willott et al., 1999,
Ipsiroglu et al., 2001).
Der größte Anstieg des intermuskulären Kreatinspiegels erfolgt, wenn die
intermuskuläre Ausgangs-Konzentration gering ist. Dies zeigt sich bei
Vegetarieren, deren Nahrung aufgrund des weitgehenden Verzichtes auf
tierische Nahrungsmittel (so gut wie) kein Kreatin enthält. Infolge einer
Supplementation kann sich der Gehalt an Kreatin in der Muskelzelle von
Vegetarieren dementsprechend stärker erhöhen. Die Endkonzentration ist
bei Vegetariern jedoch nicht höher als bei Nicht-Vegetariern (Maughan,
1995).
Es wäre also interessant zu hinterfragen, auf welche Weise die optimale
Konzentration in der Muskelzelle erreicht werden kann. Dabei finden
grundsätzlich zwei Arten der Kreatinaufladung Anwendung.
1. Kurze Aufladephase: In vielen Studien konnten gezeigt werden, daß
bei einer täglichen mehrfachen Gabe von 5 g der interzelluläre
Kreatinspiegel in relativ kurzer Zeit auf das Optimum erhöht werden kann.
Die meisten dieser Untersuchungen arbeiteten mit einer täglichen
Gesamtmenge von 20 - 30 g und einer Aufladezeit von 4 bis 6 Tagen. In
dieser Zeit wird die Muskelzelle maximal aufgefüllt. Anschließend ist
lediglich eine Erhaltungsdosis von 2 - 5 g/d (Gramm pro Tag) nötig. Diese
Menge ist ausreichend, um den Spiegel in der Muskulatur aufrecht zu
erhalten (Preen et al., 2003). Dazu beispielhaft ein paar Ergebnisse und
Stichpunkte:
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Hultman et al., 1996: Der Spiegel wird bei 20 g/d in 6 Tagen angehoben:
Mit einer Erhaltungsdosis von 2 g/d bleibt der Spiegel über 30 Tage
erhalten. Nach dem Absetzen werden die Normalwerte in der Muskulatur
erst nach 30 Tagen wieder erreicht.
Vandenberghe et al., 1997: Das Anheben des Spiegels erfolgt über 4 Tage
bei 20 g/d: Mit einer Erhaltungsdosis von 5 g/d bleibt der Spiegel 10
Wochen lang erhalten. Nach dem Ende der Supplementation werden die
Normalwerte in der Muskulatur erst nach 4 Wochen erreicht. Auch
während einer Abtrainingsphase bei gleichzeitiger Gabe einer
Erhaltungsdosis bleiben die Spiegel höher als bei der Kontrollgruppe.
2. lange Aufladephase: Es konnte ebenfalls gezeigt werden, daß bei
einer täglichen einmaligen Gabe von nur 3 g Kreatin der Spiegel in der
Muskelzelle nach 28 Tagen den optimalen Wert erreicht (Hultman et al.,
1996).
Beide Methoden haben ihre Vorteile: Die lange Aufladephase stellt eine
geringere körperliche Belastung dar, bei der kurzen Aufladephase kann
sehr schnell unter optimalen Bedingungen trainiert werden.
Dabei ist zu bedenken, daß die größte Aufnahme in die Muskelzelle am
ersten Tag erfolgt. An den darauffolgenden Tagen erhöht sich die
ausgeschiedene Menge deutlich. Schon am dritten Tag verbleibt mehr als
zwei Drittel der aufgenommenen Menge nicht im Zellinneren und wird
daher ungenutzt ausgeschieden (Harris et al., 1992).
Daraus kann man folgern, daß es durchaus sinnvoll sein kann, zum
Aufladen an den ersten beiden Tagen in mehreren 5 g-Dosen bis zu 20 g
Kreatin pro Tag zu sich zu nehmen und die Menge dann schrittweise auf
eine Erhaltungsdosis von etwa 5 g zu reduzieren. Denkbar wäre eine
Aufladung durch 20-15-10-5 g/d oder 20-20-15-10-5 g/d mit einer
Erhaltungsdosis von 5 g/d.
Kann man die Kreatinaufnahme in die Muskelzelle steigern?
Die Kreatinaufnahme in die Zelle erfolgt u. a. insulinabhängig. Daher
werden immer wieder Präparate angeboten, die neben dem Kreatin noch
weitere Substanzen enthalten, die die Kreatinaufnahme verstärken sollen.
Auf der einen Seite konnte eine insulinabhängige Kreatinresorption in vitro
nicht bestätigt werden (Willott et al., 1999).
Andererseits zeigen einige Untersuchungsergebnisse eine erhöhte
Aufnahme an Kreatin in die Muskelzelle bei gleichzeitiger Gabe von
Kohlenhydraten, die eine Insulinausschüttung bewirken (Preen et al.,
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2003). Die Studie von Preen sagt jedoch ebenfalls aus, daß der Effekt der
erhöhten Kreatinaufnahme schon in Gegenwart von recht geringen Gaben
an Kohlenhydraten auftritt. Dies spricht für die gängige Praxis, reines
Kreatin-Monohydrat in Kombination mit einem Fruchtsaft zu sich zu
nehmen um einen optimalen Effekt zu erzielen.
Der Insulineffekt rechtfertigt auch nicht die langfristige Einnahme größerer
Mengen an Kohlenhydraten, da der Insulineffekt auf die Kreatinaufnahme
schon nach 24 Stunden deutlich verringert ist.
Das heißt, daß die Zufuhr von Kreatin zusammen mit größeren Mengen an
Kohlenhydraten einen bis höchstens zwei Tage lang sinnvoll ist. Denn man
profitiert auch von deutlich geringeren Kohlenhydrat-Mengen (Preen et al.,
2003).
Dies ist ein Argument für die Zufuhr von reinem Kreatin-Monohydrat in
Kombination mit einem Fruchtsaft oder einem gezuckerten Getränk
(Steenge et al., 2000). Es ist aufgrund der gesundheitlichen Bedenken
und der bestehenden Gewichtsklassen auch nicht ratsam, regelmäßig
größere Mengen an Kohlenhydraten zu konsumieren, die einen so
ausgeprägten Insulinanstieg provozieren.
Kreatin und Protein
Im Zusammenhang mit der Kreatinretention wird häufig nicht erwähnt,
daß auch die Zufuhr von Protein den Insulinspiegel erhöht.
Ohnehin nehmen viele Athleten nach dem Training ein Proteingetränk oder
eine Getränkmischung aus Protein und Kohlenhydraten zu sich, da wäre
es doch naheliegend, diesem Getränk Kreatin-Monohydrat zuzufügen.
Tatsächlich konnte gezeigt werden, daß die Kreatinretention jeweils in der
gleichen Größenordnung erfolgt, ob nun das Kreatin mit einer Protein-
Kohlenhydrat-Kombination oder mit einer vergleichbaren Gabe an
Kohlenhydraten verabreicht wird.
Auch der Anstieg des Insulinspiegels erfolgt nach kombinierter Gabe von
Protein und Kohlenhydraten in gleicher Weise, wie nach einer isolierten,
vergleichbaren Gabe an Kohlenhydraten.
Interessanterweise erhöht sich bei Gabe der Kohlenhydrate plus Kreatin
das Körpergewicht stärker, als bei der vergleichbaren Kombination aus
Protein, Kreatin und Kohlenhydraten (Tarnopolsky et al., 2001; Steenge et
al., 2000). Ist das Ziel lediglich eine Körpergewichtszunahme, spricht dies
für die Kohlenhydrat-plus-Kreatin-Methode, will man überwiegend fettfreie
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Masse gewinnen, empfiehlt sich eher die kombinierte Gabe von Protein,
Kreatin und Kohlenhydraten.
Entscheidend ist jedoch, daß die physiologische Obergrenze des
Kreatinspiegels in der Skelettmuskulatur bei etwa 150 bis 160 mmol/kg
liegt und daß durch eine Mehrzufuhr oder sonstige Praktiken diese nicht
erhöht werden kann. Übermäßig zugeführtes Kreatin wird, wie bereits
oben erwähnt, über die Nieren mit dem Harn ausgeschieden. Es kann
keine zusätzliche Wirkung entfalten (Juhn, 1999).
Bildlich gesprochen ist dies vergleichbar mit einem Glas, das
normalerweise bis zum Eichstrich mit Wasser gefüllt ist. Durch das
Nachgießen (Supplementation) ist es möglich, das Trinkgefäß weiter zu
füllen. Erreicht man aber die Obergrenze, so fließt das überschüssige
Wasser über den Rand und das Glas kann nicht weiter gefüllt werden.
Auch gezuckertes Wasser kann das Glas dann nicht weiter füllen.
Kreatinwirkung
In unterschiedlichen Studien konnte gezeigt werden, daß eine
Kreatinsupplementation in Kombination mit einem Widerstandstraining die
fettfreie Körpermasse erhöht (Kreider, 1999). Dies geschieht zunächst
durch eine Wassereinlagerung (Williams und Branch, 1998) und später
durch eine verbesserte Muskelproteinsynthese (Juhn und Tarnopolsky,
1998; Willoughby und Rosene, 2001).
Die körperliche Leistungsfähigkeit von Frauen und Männern erhöht sich
vor allem bei kurzen, hochintensiven Tätigkeiten geringer Dauer
(Tarnopolsky und MacLennan, 2000). Dazu gehört neben Sprints und
Sprints mit dem Fahrrad das Heben von Gewichten, die Leistung im
Bankdrücken, im isometrischen Bankdrücken, bei Kniebeugen und im
Standumsetzen (Kilduff, 2001; Kreider et al., 1998; Juhn und
Tarnopolsky, 1998).
Das Kreatinaufladen verbessert die Entspannung des Muskels zwischen
kurzen isometrischen Kontraktionen, ohne dabei die Kraftentfaltung zu
vermindern (van Leemputte et al., 1999).
Kreatin führt zur Verbesserung der Leistung bei sehr hohen Intensitäten,
besonders, wenn nur kurze Erholungspausen anschließen (Maughan,
1995). Dabei läßt die verminderte Akkumulation von Ammonium und
Hypoxanthin im Plasma sowie der verminderte Muskel-ATP-Abbau auf
einen verbesserten ATP-Turnover während der Kontraktion infolge des
Kreatins schließen (Greenhaff, 1995).
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Bei Ausdauerleistungen bewirkt das Kreatinaufladen so gut wie keine
Verbesserungen, jedoch können hier Verbesserungen der
Regenerationsfähigkeit und bei Zwischensprints festgestellt werden
(Vandebuerie et al., 1998; Guerrero-Ontiveros und Wallimann, 1998).
Langfristige Einnahme und Nebenwirkungen
Neben geringen Problemen, wie gelegentlichen Krämpfen oder einem
weichen Stuhl wird in der Literatur kaum eine gesundheitsschädigenden
Wirkung beschrieben (Schilling et al., 2001; Maughan, 1995). Aus der
Praxis ist mir bekannt, daß man Krämpfen durch eine ausreichende
Flüssigkeitszufuhr vorbeugen kann. Da Kreatin im Zellinneren Magnesium
binden und dies zu Krämpfen führen kann, hilft in hartnäckigen Fällen die
regelmäßige Zufuhr von Magnesium. Kommt es zu einem weichen Stuhl,
so wird das Kreatin häufig bei der Einnahme nicht richtig gelöst oder mit
zu wenig Flüssigkeit zugeführt.
Die gelegentlich vermuteten negativen Auswirkungen auf die Nieren und
die Leber konnten nicht bestätigt werden. Dies zeigen Untersuchungen an
Athleten, die bis zu 5 Jahre lang Kreatin verwendeten (Poortmans und
Francaux, 1999). Bei Footballspielern, die über 5½ Jahre lang täglich
zwischen 5 und 20 g einnahmen, konnten ebenfalls keine negativen
Auswirkungen festgestellt werden (Mayhew et al., 2002).
Zwar kann man Kreatin selbstverständlich nicht als "Allheilmittel"
ansehen, es werden jedoch einige potentiell positive Effekte des Kreatins
für Nichtsportler beschrieben. Dazu gehört die Verminderung von
Herzrhythmusstörungen nach einem Herzinfarkt, positive Auswirkungen
bei neurologischen und neuro-muskulären Erkrankungen und die
Verbesserung der Blutcholesterinwerte (Ruda et al., 1988; Matthews et
al., 1998; Earnest et al., 1996).
Zusammenfassend möchte ich betonen, daß eine optimale Menge
an Kreatin in der Muskelzelle des Kraftsportlers und der Kraftsportlerin
die Trainingsleistung und somit die Wettkampfleistung
verbessert. Schließlich ist die Gesamtmenge an Kreatin in der
Muskelzelle für den osmotischen Effekt und die optimale Energienutzung
bei intensiven Muskelkontraktionen ein entscheidender
Faktor (Williams und Branch, 1998; Brault et al., 2003).
Eine optimale Menge im Muskel erreicht man schnell durch eine
kurze Aufladephase. Dann sichert man mit einer Erhaltungsdosis
die optimale Kreatinkonzentration in der Muskelzelle. Begleitend
sind keine großen Mengen an Kohlenhydraten nötig, ein Fruchtsaft
oder ein Protein-Kohlenhydrat-Mix ist ausreichend.
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Es ist weiterhin erstrebenswert, die optimale Menge an Kreatin
über einen möglichst langen Zeitraum im Muskel zu erhalten.
Studien unterschiedlicher Dauer konnten einen konstant hohen
intermuskulären Kreatinspiegel mit Hilfe einer Erhaltungsdosis für
die jeweilige Dauer der Studie demonstrieren. Der Kreatinwert
sank nach Beendigung der Supplementation innerhalb von ca. 30
Tagen wieder auf den Ausgangswert. Der Grund dafür war jeweils,
daß die Supplementation nicht weitergeführt wurde.
Nach 6 oder 10 Wochen ist also ein "Absetzen" nicht nötig. Es
kommt z. B. zu keiner Rezeptorensättigung, da Kreatin keine
hormonähnliche Substanz ist, die an einen Rezeptor koppelt. In
einer Tierstudie konnte zwar die rückgängige Expression des
Kreatin-Transporters demonstriert werden (Guerrero-Ontiveros
und Wallimann, 1998), allerdings erhielten die Versuchstiere eine
Menge, die weit über der für den Athleten empfohlenen Menge
liegt.
Eine solches Herunterregulieren des Kreatin-Transporters konnte
beim Menschen und der für den Athleten empfohlenen Menge nicht
bestätigt werden, eine langfristige Supplementation ist daher
sinnvoll (Brault et al., 2003). Mit gesundheitlichen Schäden ist
nicht zu rechnen (Mayhew et al., 2002).
Bestehen dennoch Bedenken, so kann man regelmäßig nach einer
z. B. 12wöchigen Anwendung die Supplementation für 2 oder mehr
Wochen unterbrechen. Über einen Zeitraum von 4 Wochen sinkt
der Kreatinspiegel in den Zellen wieder auf den Ausgangswert. Die
während der Supplementationsphase erzielten Leistungsverbesserungen
bleiben weitgehend erhalten.
Die langfristige Kreatinsupplementation und deren Wirkung bietet
noch eine Aufgabe für weitere Forschung.
Dr. Hermann Korte
Referent Wissenschaft/Lehre BVDK
LITERATUR