صفر تا ۱۰۰ مکمل کراتین
نویسنده: علیرضا نیک نام (متخصص فیزیولوژی ورزشی)
آدرس صفحه اینستاگرام: Sportphysiologist@ آدرس ایمیل: [email protected]
مقدمه
سنتز کراتین در داخل بدن
ساخت کراتین در بدن یک فرآیند بیوشیمیایی پیچیده است که عمدتاً در کبد، کلیهها و پانکراس انجام میشود. این فرآیند شامل چند مرحله کلیدی و اسیدهای آمینه مختلف است.سنتز کراتین در بدن بهطور مداوم انجام میشود و به میزان نیاز بدن بستگی دارد ( Kreider و همکاران، ۲۰۱۷).
برای تولید کراتین، بدن به سه اسید آمینه اصلی نیاز دارد:
- آرژنین: یک اسید آمینه غیرضروری که در سنتز کراتین نقش کلیدی دارد.
- گلیسین: یک اسید آمینه غیرضروری دیگر که به ساختار کراتین کمک میکند.
- متیونین: یک اسید آمینه ضروری که به عنوان منبع متیل گروهها در فرآیند سنتز عمل میکند.
فرآیند سنتز کراتین شامل مراحل زیر است:
الف. تشکیل گوانیدین استات
- ترکیب آرژنین و گلیسین: در مرحله اول، آرژنین و گلیسین در کبد ترکیب میشوند. این واکنش به وسیله آنزیم آرژیناز انجام میشود و باعث تولید گوانیدین استات میشود.
اورنیتین + گوانیدین استات → آرژنین + گلیسین
ب. تشکیل کراتین
- اضافه شدن متیونین: در مرحله دوم، گوانیدین استات با متیونین ترکیب میشود. این مرحله به وسیله آنزیم S-adenosylmethionine (SAM) انجام میشود که متیل گروهها را به گوانیدین استات منتقل میکند.
سولفور + کراتین → گوانیدین استات + متیونین
پس از تولید کراتین، این ترکیب به صورت آزاد در خون منتقل میشود و به بافتهای عضلانی منتقل میشود. در عضلات اسکلتی کراتین به فسفوکراتین تبدیل میشود که یک منبع فوری انرژی برای فعالیتهای ورزشی با شدت بالا و سریع است. فسفوکراتین میتواند گروه فسفات خود را به ADP (آدنوزین دیفسفات) انتقال دهد و ATP (آدنوزین تریفسفات) تولید کند.
ساختار شیمیایی کراتین
- فرمول شیمیایی: C₄H₉N₃O₂
- ساختار: کراتین یک ترکیب نیتروژنی است که از سه اسید آمینه آرژنین، گلیسین و متیونین سنتز میشود. این ترکیب شامل یک هسته نیتروژنی و دو گروه آمینی است که به آن ویژگیهای خاصی در جذب و ذخیرهسازی انرژی میدهد.
سنتز کراتین در آزمایشگاه
ساخت کراتین در آزمایشگاهها معمولاً به دو روش اصلی انجام میشود: سنتز شیمیایی و سنتز بیوتکنولوژیکی.
الف: سنتز شیمیایی
این روش تولید کراتین از طریق واکنشهای شیمیایی کنترل می شود. مراحل کلیدی در این روش شامل موارد زیر است:
- فاز اول: ترکیب گوانیدین (یک ترکیب شیمیایی که میتوان آن را از تجزیه پروتئینها به دست آورد) و گلیسین. این واکنش معمولاً در دما و فشار کنترل شده انجام میشود.
- فاز دوم: تبدیل گوانیدین استات به کراتین. این مرحله شامل استفاده از متیلگروهها است که میتواند از متیونین یا دیگر منابع متیله تأمین شود.
- فاز سوم (تصفیه): بعد از تولید کراتین، این ترکیب باید از ناخالصیها و مواد اضافی جدا شود. این فرآیند معمولاً شامل کریستالیزاسیون، فیلتراسیون و خشککردن است.
ب: سنتز بیوتکنولوژیکی
این روش شامل استفاده از میکروارگانیسمها (مانند باکتریها یا مخمرها) برای تولید کراتین است. مراحل کلیدی این روش شامل موارد زیر است:
- انتخاب میکروارگانیسم: میکروارگانیسمهایی که قابلیت تولید کراتین را دارند، شناسایی و انتخاب میشوند. این میکروارگانیسمها میتوانند در شرایط خاصی کشت داده شوند تا بهترین تولید کراتین را داشته باشند.
- تغذیه و کشت: میکروارگانیسمها در محیطهای کشت غنی از منابع غذایی مناسب (مانند گلوکز، نیتروژن و دیگر مواد معدنی) کشت میشوند. این فرآیند ممکن است در شرایط کنترل شده دما و pH انجام شود.
- تولید و استخراج: بعد از کشت، میکروارگانیسمها به تولید کراتین میپردازند. سپس کراتین تولید شده باید از میکروارگانیسمها جدا شود. این فرآیند معمولاً شامل فیلتراسیون و استخراج شیمیایی است.
ج: کیفیت و خلوص
در هر دو روش، برای تولید کراتین با کیفیت بالا و خلوص مناسب، نظارت بر شرایط تولید و تصفیه بسیار مهم است. کیفیت نهایی کراتین بستگی به مواد اولیه، شرایط واکنش و فرآیندهای تصفیه دارد.
انواع مکمل های کراتین
مکمل کراتین به شکلهای مختلفی وجود دارد، که هر یک دارای خصوصیات خاصی هستند:
- کراتین مونوهیدرات:
- شرح: سادهترین و رایجترین فرم کراتین، که شامل یک مولکول آب است.
- ویژگیها: به راحتی در آب حل میشود و در افزایش سطح کراتین عضلانی موثر است. این فرم در تحقیقات علمی بیشتر مورد بررسی قرار گرفته است.
- مکانیسم اثر: باعث افزایش ذخایر فسفوکراتین در عضلات شده و منجر به بهبود قدرت و عملکرد ورزشی میشود.
- کراتین هیدروکلراید:
- شرح: ترکیب کراتین با اسید هیدروکلریک.
- ویژگیها: محلولتر از مونوهیدرات است و میتواند احتباس آب کمتری ایجاد کند.
- مکانیسم اثر: ممکن است جذب سریعتری داشته باشد و به کاهش دوز مورد نیاز کمک کند.
- کراتین اتیل استر:
- شرح: یک فرم جدیدتر که با استر شدن کراتین ساخته میشود.
- ویژگیها: ادعا میشود که جذب بهتری نسبت به کراتین مونوهیدرات دارد.
- مکانیسم اثر: تصور میشود که به سرعت در خون منتشر شده و به عضلات منتقل میشود.
- کراتین مالئات:
- شرح: ترکیبی از کراتین و اسید مالیک.
- ویژگیها: ممکن است جذب بهتری داشته باشد و اثرات مثبت بیشتری بر روی عملکرد ورزشی ایجاد کند.
- مکانیسم اثر: میتواند به کاهش خستگی و افزایش کارایی کمک کند.
جذب و کلیرنس (اقتباس از Kreider و همکاران، ۲۰۱۷)
پس از مصرف خوراکی، کراتین از دستگاه گوارش جذب میشود. مسیر اصلی جذب کراتین از طریق روده کوچک است و در اینجا کراتین با کمک ترانسپورترهای خاص (CRTs) از غشاء اپیتلیال روده به داخل جریان خون وارد میشود. این ترانسپورترها به طور عمده در جدار روده و عضله اسکلتی یافت میشوند و به حرکت کراتین به درون بافتها کمک میکنند. ترانسپورترهای کراتین به طور وابسته به سدیم کار میکنند و باعث میشوند کراتین به سلولها منتقل شود. فرآیند جذب کراتین از دستگاه گوارش به عوامل متعددی مانند دوز مصرفی، ترکیبات همراه با کراتین (مانند کربوهیدراتها و کافئین) و نوع فرم کراتین (مثل کراتین مونوهیدرات یا اشکال دیگر) وابسته است. برای مثال، مصرف کراتین به همراه کربوهیدرات میتواند به جذب بهتر آن کمک کند. همچنین، جذب کراتین به شکل محلول سریعتر از فرم جامد یا سوسپانسیون آن است.پس از جذب، کراتین به عضلات انتقال مییابد و در آنجا به کراتین فسفات تبدیل میشود. در صورت عدم نیاز فوری به انرژی، بخشی از کراتین به کراتینین تبدیل شده و از طریق ادرار دفع میشود. سرعت جذب کراتین به نوع آن بستگی دارد. کراتین مونوهیدرات به سرعت در دستگاه گوارش جذب میشود و حدود ۳۰ تا ۶۰ دقیقه بعد از مصرف در خون به حداکثر میرسد. این زمان جذب در سایر اشکال ممکن است متفاوت باشد.
باید توجه داشت که کراتین به شکل یون زویتریون {زویتریون در شیمی به مولکولی گفته میشود که به دلیل وجود بارهای منفی و مثبت هم توان، دارای بار الکتریکی خنثی بوده و به همین دلیل اصطلاحاً زویتریون (zwitterion) نامیده میشود.} است که باعث میشود قابلیت نفوذ پذیری آن از طریق غشاهای لیپیدی کاهش یابد. بنابراین، جذب کراتین از طریق مسیر انتقال فعال و وابسته به سدیم انجام میشود، که به ویژه در بخشهای ژژنوم و ایلئوم روده کوچک فعال است. به دلیل وجود محدودیتهایی در جذب فعال و قابلیت اشباعشدن این سیستمهای انتقالی، جذب کراتین با دوزهای بالا کاهش مییابد. به این دلیل، مصرف مکرر دوزهای کوچک تر کراتین میتواند بهرهوری بیشتری در جذب آن داشته باشد. کراتین به دلیل حلالیت کم در آب، در حالت تعلیق یا جامد به کندی جذب میشود و جذب کراتین به صورت مایع (به ویژه در محلولهای آبی) سریعتر و کارآمدتر است.با مصرف مداوم دوزهای بالای کراتین، دفع کراتینین افزایش مییابد و ممکن است باعث نگرانیهایی در خصوص سلامت کلیهها شود، اگرچه مطالعات نشان میدهند که استفاده معمول از مکملهای کراتین تأثیری بر عملکرد کلیهها ندارد.
مکمل دهی کراتین، حتی در همه چیزخواران، سطح کراتین کل در حالت استراحت را تا ۲۰ درصد افزایش می دهد. هنگامی که کراتین وارد خون می شود، ۹۵ درصد در عضلات اسکلتی ذخیره می شود، که ۶۷ درصد آن به فسفوکراتین (PCr) تبدیل می شود و حدود ۳۳ درصد به عنوان کراتین آزاد باقی می ماند. فسفوکراتین (PCr) با آدنوزین دی فسفات (ADP) ترکیب می شود و توسط کراتین کیناز کاتابولیز می شود تا به سرعت آدنوزین تری فسفات (ATP) را دوباره سنتز کند (سیستم انرژی فسفاژن). این واکنش در طول دوره های استراحت یا فعالیت سبک برگشت پذیر است. تقریباً ۲ درصد از ذخایر کراتین کل بدن روزانه از طریق تجزیه غیر آنزیمی کراتین به کراتینین از بین می رود.
پروتکل های مکمل دهی کراتین (اقتباس از Kreider و همکاران، ۲۰۱۷)
در یک رژیم غذایی عادی که روزانه بین ۱ تا ۲ گرم کراتین مصرف میشود، ذخایر کراتین عضلات حدود ۶۰ تا ۸۰ درصد پر است. به همین دلیل، مصرف مکمل کراتین میتواند ذخایر کراتین و فسفوکراتین (PCr) در عضلات را تا ۲۰ تا ۴۰ درصد افزایش دهد. بهترین روش برای افزایش این ذخایر، مصرف ۵ گرم کراتین مونوهیدرات (یا حدود ۰.۳ گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن) چهار بار در روز به مدت ۵ تا ۷ روز است. با این حال، برای افزایش غلظت کراتین در مغز، جبران کمبودهای سنتز کراتین، یا اثرگذاری بر وضعیتهای بیماری، ممکن است نیاز به سطوح بالاتری از مکمل کراتین برای مدت طولانیتری باشد.
پس از اشباع شدن کامل ذخایر کراتین عضلات، این ذخایر با مصرف ۳ تا ۵ گرم در روز قابل حفظ است، هرچند که برخی تحقیقات نشان میدهد ورزشکاران بزرگتر ممکن است برای حفظ این ذخایر به مصرف ۵ تا ۱۰ گرم در روز نیاز داشته باشند. ترکیب کراتین با کربوهیدرات یا ترکیب کربوهیدرات و پروتئین باعث حفظ بیشتر کراتین در عضلات میشود. یک روش جایگزین برای مکمل کراتین، مصرف روزانه ۳ گرم کراتین مونوهیدرات به مدت ۲۸ روز است. این روش به آرامی باعث افزایش محتوای کراتین عضلانی میشود و در مقایسه با روش بارگیری سریع، ممکن است تأثیر کمتری بر عملکرد ورزشی و سازگاریهای تمرینی داشته باشد تا زمانی که ذخایر به طور کامل پر شوند.
تحقیقات نشان داده که بعد از افزایش ذخایر کراتین در عضلات، حدود ۴ تا ۶ هفته طول میکشد تا این ذخایر به سطح اولیه بازگردند. همچنین توصیه شده است که افراد به دلیل فواید کراتین برای سلامتی، حدود ۳ گرم کراتین را به طور روزانه، به ویژه در دوران کودکی، مصرف کنند. هیچ شواهدی نشان نداده که سطح کراتین عضلانی پس از توقف مصرف مکمل به زیر سطح پایه کاهش پیدا کند، بنابراین به نظر نمیرسد که سنتز داخلی کراتین به طور طولانی مدت سرکوب شود.
شکل زیر سطح تقریبی کراتین عضلات را در میلیمول بر کیلوگرم وزن خشک عضله نشان میدهد که در مطالعات برای گیاهخواران، افرادی با رژیم غذایی عادی و در پاسخ به بارگیری کراتین با یا بدون کربوهیدرات یا ترکیب کربوهیدرات و پروتئین گزارش شده است.
آثار کراتین بر عملکرد ورزشی
عملکرد قدرتی و توانی
مطالعات متعددی اثر مکملهای خوراکی کراتین را بر افزایش قدرت و توان در افراد تمرین کرده و تمرین نکرده بررسی کردهاند (Janik et al , 2024; Cooper et al, 2012). بهطور کلی، شواهد نشان میدهد که مکمل کراتین میتواند به افزایش توده عضلانی، قدرت، توان خروجی و عملکرد ورزشی، بهویژه در تمرینات مقاومتی با شدت زیاد، کمک کند (Cooper et al, 2012). پس از ۱۲ هفته مصرف کراتین، افزایش معناداری در توده بدن و توده بدون چربی مشاهده شد که در گروه کراتین (به ترتیب ۶.۳ درصد و ۶.۳ درصد) بیشتر از گروه دارونما (به ترتیب ۳.۶ درصد و ۳.۱ درصد) بود. همچنین، افزایش قدرت در حرکات پرس سینه و اسکوات در گروه کراتین (۲۴ درصد و ۳۲ درصد) بیشتر از گروه دارونما (۱۶ درصد و ۲۴ درصد) بود. مکمل کراتین نسبت به دارونما افزایش قابل توجهی در سطح مقطع تارهای عضلانی نوع I (35 درصد در مقابل ۱۱ درصد)، IIa (36 درصد در مقابل ۱۵ درصد)، و IIab (35 درصد در مقابل ۶ درصد) نشان داد. پس از یک هفته مصرف کراتین، میزان کراتین عضلانی به طور قابل توجهی افزایش یافت (۲۲٪) و این مقدار پس از ۱۲ هفته نیز به شکل قابل ملاحظهای بالاتر از گروه دارونما باقی ماند. در طول تمرینات پرس سینه نیمکت، حجم وزنه بلند شده در هفتههای ۵ تا ۸ توسط کسانی که کراتین مصرف کرده بودند، به طور قابل توجهی بیشتر از سایرین بود. هیچ عوارض جانبی منفی مرتبط با مصرف این مکمل گزارش نشده است (Janik et al , 2024). بررسیهای سیستماتیک و متاآنالیزها همواره نشان دادهاند که مصرف کراتین باعث افزایش چشمگیر در قدرت بیشینه و استقامت عضلانی میشود (Janik et al , 2024). به طور میانگین، مصرف کراتین به همراه تمرینات مقاومتی باعث افزایش قدرت عضلانی در مقایسه با گروه دارونما شد (۲۰ درصد در مقابل ۱۲ درصد). همچنین عملکرد وزنهبرداری (تعداد تکرارها در درصد مشخصی از حداکثر قدرت) در افرادی که کراتین مصرف کردند، به طور متوسط ۱۴ درصد بیشتر از گروه دارونما افزایش یافت (۲۶ درصد در مقابل ۱۲ درصد). میتوان نتیجه گرفت که مکمل دهی کراتین همراه با رعایت تمرینات مقاومتی باعث بهبود توده بدون چربی، عملکرد جسمانی، و ساختار عضلات میشود، که احتمالاً به دلیل افزایش کیفیت اجرا جلسات تمرینی است. مطالعات متعددی نشان دادهاند که مصرف بیش از ۲۰ گرم کراتین در روز به مدت ۵ تا ۷ روز، باعث افزایش غلظت کراتین و فسفوکراتین در عضلات اسکلتی شده و به افزایش توده بدن و عملکرد بهتر در فعالیتهای متناوب با شدت بالا، از جمله تمرینات مقاومتی، منجر میشود (Janik et al , 2024). در حالی که مطالعات نشان دادهاند که کراتین به همراه تمرینات مقاومتی باعث افزایش توده بدن، توده بدون چربی، و قدرت عضلانی در مردان و زنان میشود، تحقیقات کمتری به تجمع کراتین در عضلات و میزان هیپرتروفی فیبر عضلانی پرداختهاند (Janik et al , 2024). مطالعهای روی بیماران مبتلا به آتروفی ژیرات (gyrate atrophy) که ۱.۵ گرم کراتین در روز به مدت یک سال مصرف کردند، افزایش قابل توجهی در قطر تارهای عضلانی نوع II نشان داد. همچنین، بیمارانی که پس از شکستگی ران کراتین فسفات دریافت کردند (۵۰۰ میلیگرم روزانه به مدت ۲۰ روز)، در مقایسه با بیمارانی که این مکمل را مصرف نکردند، افزایش قابل توجهی در توده عضلانی داشتند. این نتایج نقش بالقوه کراتین در افزایش حجم فیبرهای عضلانی را در موارد آتروفی نشان میدهد. بر اساس نتایج مثبت که نشان دادند عملکرد تمرینات مقاومتی پس از ۷ روز مصرف مکمل کراتین بهبود مییابد، فرض بر این است که سازگاریهای فیزیولوژیکی مانند افزایش قدرت عضلانی، توده بدون چربی و سطح مقطع فیبر عضلانی، با ۱۲ هفته تمرینات مقاومتی سنگین و مصرف کراتین بهینه میشوند (Janik et al , 2024). علاوه بر این نشان داده است که کراتین می تواند به تقویت عملکرد عصبی-عضلانی در تمرینات کوتاهمدت و عمدتاً بیهوازی منجر شود (Cooper et al, 2012). در مطالعهای بهبود عملکرد عصبی-عضلانی فلکسورهای آرنج مشاهده شده است. به نظر میرسد که مکمل کراتین میتواند با تأثیر بر پمپ های جذب کننده کلسیم به شبکه سارکوپلاسمی را تسهیل کند، که این امر باعث تولید نیروی سریعتر از راه جدا شدن سریعتر پلهای اکتومیوزین میشود (Cooper et al, 2012). همچنین گزارش شده است مکمل دهی کراتین با یک بارگیری ۲۰-۳۰ گرم در روز مصرف شده به مدت ۶-۷ روز و سپس ۵ گرم در روز برای ۱-۹ هفته منجر به بهبود قابل توجهی در عملکرد بی هوازی شد (Mielgo-Ayuso et al, 2019).این مطالعه متاآنالیز نشان داد که مکمل دهی کراتین قبل از ورزش با افزایش اندک اما نه قابل توجهی در عملکرد جسمانی آن دسته از آزمون های ورزشی که عمدتاً به سیستم فسفاژن وابسته بودند، مرتبط بود.به طور خاص، نتایج نشان داد که ۶ روز مصرف کراتین (۲۰ گرم در روز) اثرات متوسط اما غیر معناداری بر تمرینات قدرتی مختلف (1RM و حداکثر گشتاور) داشت. همچنین افزایش های بی اهمیت و غیر قابل توجهی در عملکرد پرش (تک پرش)، سرعت (یک بار)، یا زمان لازم برای تکمیل تست های چابکی مشاهده شد (Mielgo-Ayuso et al, 2019). البته باید توجه داشت اگرچه این نوع فعالیت های توانی به ATP نیاز دارد، سنتز مجدد آن برای پریدن یا دوی سرعت تعیین کننده نیست زیرا بیشتر به عملکرد عصبی عضلانی وابسته هستند. بنابراین شاید اگر پرش ها یا دورهای سرعت به صورت مکرر در یک الگوی تناوبی با فواصل کوتاه اجرا شوند مکمل دهی کراتین بتواند اثر گذاری خود را نشان دهد!
عملکرد استقامتی
بر اساس شواهد علمی کنونی، توصیههای زیر برای استفاده عملی کراتین در ورزشکاران استقامتی مطرح شده است (فوربس و همکاران، ۲۰۲۳):
- برای فعالیتهای استقامتی که با تحمل وزن همراه نیستند، یک دوره بارگیری با ۲۰ گرم کراتین در روز (یا ۰.۳ گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن) به چهار دوز مساوی در طول ۵ تا ۷ روز تقسیم میشود که این مقدار برای اشباع ذخایر کراتین عضلانی کافی است. پس از آن، میتوان با دوز نگهدارنده ۵ گرم در روز (یا ۰.۰۳ گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن) ادامه داد. برای ورزشکاران استقامتی که با تحمل وزن فعالیت میکنند، به دلیل افزایش احتمال احتباس آب و افزایش وزن بدن، از دوره بارگیری اجتناب شود و مصرف دوز کمتری از کراتین (۳ تا ۵ گرم در روز) طی ۴ هفته برای اشباع کراتین عضلانی (+۲۰ درصد) کفایت میکند.
- کراتین را میتوان همزمان با تمرینات ورزشی، به ویژه در برنامههایی که شامل فواصل هوازی با شدت بالا هستند، به منظور افزایش عملکرد در تمرینات شدید استفاده کرد.
- کراتین مونوهیدرات بیشتر از سایر اشکال کراتین مورد بررسی قرار گرفته است و شواهدی از برتری دیگر انواع کراتین نسبت به آن وجود ندارد. اکثر مطالعات انجامشده بر روی عملکرد استقامتی، از کراتین مونوهیدرات استفاده کردهاند.
- در هنگام بارگیری کراتین، مصرف آن نزدیک به زمان تمرین به دلیل بهبود تنظیم ناقلهای کراتین و مصرف همزمان آن با کربوهیدراتها، جذب کراتین و بازسازی گلیکوژن را افزایش میدهد.
- تحقیقات محدودی به طور مستقیم پاسخ مردان و زنان به مکمل کراتین را مقایسه کرده است، اما به نظر میرسد زنان ذخایر کراتین بیشتری در عضلات خود دارند و ممکن است پاسخ کمتری به مکملدهی کراتین نشان دهند. همچنین، اثر کراتین ممکن است در طول چرخه قاعدگی زنان متفاوت باشد.
- در حال حاضر شواهد کافی در مورد تأثیر مکمل کراتین بر عملکرد استقامتی در کودکان و نوجوانان وجود ندارد.
- مکمل کراتین برای ورزشهایی که نیاز به فعالیتهای انفجاری، جهشهای متعدد یا پایانهای شدید دارند، مانند اسکی صحرایی، دوچرخهسواری کوهستان، ورزشهای تیمی، شنا، قایقرانی، سهگانه و دوچرخهسواری، توصیه میشود.
- با توجه به تفاوتهای فردی در واکنش به مکمل کراتین که به ذخایر اولیه کراتین، نوع فیبر عضلانی و ژنتیک بستگی دارد، توصیه میشود ورزشکاران در خارج از فصل ورزشی از کراتین استفاده کنند.
- کراتین میتواند هم برای ورزشکاران تفریحی و هم برای ورزشکاران استقامتی با سطح تمرینی بالا مفید باشد.
ریکاوری عضلانی (اقتباس از Kreider و همکاران، ۲۰۱۷)
مکمل دهی کراتین میتواند به ورزشکاران در ریکاوری بهتر پس از تمرینات شدید کمک کند. برای نمونه، تحقیقات گرین و همکاران نشان داده است که مصرف همزمان کراتین (۵ گرم) با مقادیر زیاد گلوکز (۹۵ گرم) باعث افزایش ذخیره کراتین و گلیکوژن در عضلات میشود. همچنین، مطالعه دیگری نشان داده است که ترکیب کراتین (۵ گرم) با ۴۷-۹۷ گرم کربوهیدرات و ۵۰ گرم پروتئین، باعث افزایش جذب کراتین میشود (Steenge et al, 2000). مطالعات نلسون و همکاران (۲۰۰۱) نیز نشان دادند که بارگیری کراتین قبل از یک تمرین خستهکننده و همراه با بارگیری گلیکوژن، به ترمیم بهتر گلیکوژن نسبت به بارگیری کربوهیدرات به تنهایی کمک میکند . از آنجا که ترمیم گلیکوژن برای بهبود ریکاوری و جلوگیری از بیش تمرینی مهم است، مکمل دهی کراتین میتواند به ورزشکارانی که در طول فاز های پر فشار تمرینی سطح گلیکوژن خود را به شدت کاهش میدهند، در حفظ گلیکوژن بهینه کمک کند.
شواهد نشان میدهند که مکمل دهی کراتین ممکن است آسیب عضلانی را کاهش داده و ریکاوری پس از ورزش شدید را تسریع کند. به عنوان مثال، Cooke و همکاران اثرات کراتین بر بازیابی نیروی عضلانی و کاهش آسیب عضلانی پس از ورزش شدید را بررسی کردند. آن ها گزارش دادند که افرادی که از کراتین استفاده کردند، در بازیابی قدرت ایزوکنتیک (+۱۰%) و ایزومتریک (+۲۱%) عملکرد بهتری داشتند. همچنین، سطح کراتین کیناز (CK/ نشانگر آسیب عضلانی در خون) پلاسمایی در گروه کراتین پس از ۲، ۳، ۴ و ۷ روز ریکاوری، به طور قابل توجهی پایینتر از گروه کنترل بود (۸۴- درصد). سانتوس و همکاران نیز تأثیر بارگیری کراتین را در دوندگان ماراتن بررسی کرده و دریافتند که مکمل دهی کراتین در مقایسه با دارونما باعث کاهش کراتین کیناز، پروستاگلاندین E2 و TNF آلفا و نیز مهار افزایش لاکتات دهیدروژناز (LDH) شده است. همسو با این یافته ها گزارش شده است که کراتین از افزایش نشانگرهای التهابی (TNF-alpha و C-protein reactive) پس از تمرینات بیهوازی جلوگیری میکند (Deminice et al, 2013). در نهایت، Volek و همکاران اثرات مصرف کراتین (۰.۳ گرم/کیلوگرم در روز) را به مدت ۴ هفته طی یک دوره تمرین شدید و به دنبال آن یک دوره کاهش حجم تمرین بررسی کردند. آنها دریافتند که کراتین به حفظ عملکرد عضلانی در مراحل ابتدایی تمرینات مقاومتی با حجم بالا کمک میکند، که معمولاً باعث کاهش عملکرد میشود. این یافتهها نشان میدهد که مکمل کراتین به ورزشکاران کمک میکند تا حجم تمرینات سنگین را بهتر تحمل کرده و ریکاوری سریعتری داشته باشند.
نقش کراتین مونوهیدرات در تحمل تمرین در گرما (اقتباس از Kreider و همکاران، ۲۰۱۷)
کراتین مونوهیدرات، که به خاطر مزایای ورزشی خود شناخته شده است، دارای خواص اسمزی است که به حفظ آب در بدن کمک میکند. مطالعات اولیه نشان دادهاند که بارگیری کراتین میتواند منجر به حفظ موقت مایعات به مقدار حدود ۰.۵ تا ۱.۰ لیتر شود که با افزایش وزن کوتاه مدت در ورزشکاران مرتبط است. این ویژگی منجر به بررسی پتانسیل مکملسازی کراتین به عنوان روشی برای هایپر هیدراته کردن (آب رسانی بیشتر) ورزشکاران و افزایش تحمل آن ها در محیطهای گرم شده است.
تحقیق انجام شده توسط Volek و همکاران تأثیرات مکمل دهی کراتین با دوز ۰.۳ گرم به ازای هر کیلوگرم در روز به مدت هفت روز را بررسی کرد. این مطالعه بر روی پاسخهای قلبی، کلیوی، دمایی و هورمونی در طول یک جلسه تمرین ۳۵ دقیقهای در گرما تمرکز داشت. نتایج نشان داد که مکمل دهی کراتین نه تنها عملکرد دوچرخهسواری در سرعت های تکراری را بهبود بخشید بلکه بر پاسخهای گرما-تنظیمی تأثیر منفی نداشت. کیلداف و همکاران نیز تأثیرات کراتین در عملکرد مرتبط با گرما را بیشتر مورد بررسی قرار دادند. شرکتکنندگان ۲۰ گرم در روز کراتین را به مدت هفت روز دریافت کردند و سپس به انجام تمرینی تا خستگی در ۶۳ درصد از حداکثر مصرف اکسیژن در یک محیط گرم (۳۰.۳ درجه سانتیگراد) پرداختند. نتایج نشان داد که مکمل دهی کراتین به طور مؤثری آب داخل سلولی را افزایش داده و در عین حال پاسخهای گرما تنظیمی و قلبی عروقی را در طول تمرینات طولانی کاهش داد. بهویژه، معیارهایی مانند ضربان قلب، دمای رکتال و نرخ عرق بهطرز مطلوبی تحت تأثیر قرار گرفت، که نشاندهنده پتانسیل کراتین برای هایپر هیدراتاسیون و بهبود کارایی تنظیم گرمایی بدن در محیط های گرم است. برخلاف نگرانیها در مورد وضعیت هیدراتاسیون، واتسون و همکاران دریافتند که مکمل دهی کوتاهمدت کراتین (۲۱.۶ گرم در روز به مدت هفت روز) منجر به افزایش علائم یا تضعیف وضعیت هیدراتاسیون در مردان تمرین کرده دچار کمآبی (۲- درصد) در حین ورزش در گرما نشد. نتایج مشابهی نیز توسط چندین گروه دیگر گزارش شده است که بر این نظر تأکید میکند که مکمل دهی کراتین میتواند بهطور ایمن در برنامههای تمرینی گنجانده شود. با توجه به این یافتهها، محققان پیشنهاد کردهاند که ترکیب کراتین با گلیسرول بهعنوان یک استراتژی مؤثر در هایپر هیدراتاسیون برای ورزشکاران مشغول به تمرینات شدید در محیطهای گرم و مرطوب باشد. این رویکرد نه تنها به حفظ بهتر مایعات کمک میکند بلکه بهطور قابل توجهی خطرات مرتبط با عوارض ناشی از گرما را کاهش میدهد.بهطور خلاصه، شواهد بهوضوح استفاده از مکملسازی کراتین، با یا بدون گلیسرول، را بهعنوان یک استراتژی تغذیهای عملی برای بهبود هایپر هیدراتاسیون در ورزشکاران پشتیبانی میکند. این مکمل میتواند نقش حیاتی در ترویج عملکرد و ایمنی در حین تلاش فیزیکی شدید در شرایط گرمایی چالشبرانگیز ایفا کند.
بهبود بازتوانی آسیب های عضلانی اسکلتی با کراتین (اقتباس از Kreider و همکاران، ۲۰۱۷)
از آنجا که مکمل دهی کراتین به افزایش توده عضلانی و بهبود قدرت عضلانی منجر می شود، بررسی تأثیرات این مکمل بر نرخ آتروفی عضلانی به دلیل بیحرکتی اندام (ناشی از گچ گرفتن یا آتل بندی) و یا در طول بازتوانی، توجه محققان را به خود جلب کرده است.
به عنوان مثال، هسپل و همکاران تأثیرات مکمل دهی کراتین (۲۰ گرم در روز که به ۵ گرم در روز کاهش یافت) را بر نرخهای آتروفی و نتایج بازتوانی در افرادی که پای راستشان به مدت ۲ هفته گچگیری شده بود، مورد بررسی قرار دادند. در طول دوره ۱۰ هفتهای بازتوانی، شرکتکنندگان سه جلسه در هفته تمرینات بازتوانی بازکردن زانو را انجام دادند. محققان گزارش کردند که افراد گروه کراتین تغییرات بیشتری در سطح مقطع فیبر عضلانی (↑۱۰ درصد) و قدرت حداکثری (↑۲۵ درصد) در طول دوره بازتوانی تجربه کردند. این تغییرات با افزایش تغییرات در عامل تنظیمکننده میوژنی ۴ (MRF4) و بیان پروتئین میوژنیک مرتبط بود. در مقالهای مرتبط با این مطالعه، اوپت ایند و همکاران گزارش کردند که مکملسازی با کراتین کاهش محتوای پروتئین GLUT4 عضلانی را که در طول بیحرکتی رخ میدهد، جبران کرده و محتوای پروتئین GLUT4 را در طول تمرینات بازتوانی بعدی در افراد سالم افزایش داده است. بهطور کلی، این یافتهها نشان میدهند که مکملسازی با کراتین میزان آتروفی عضلانی و اثرات زیانآور آن بر عضلات ناشی از بیحرکتی را کاهش داده و موجب افزایش قدرت در طول بازتوانی میشود.
اگرچه همه مطالعات نشاندهنده مزایای مکمل دهی کراتین نیستند، شواهدی وجود دارد که نشان میدهد این مکمل میتواند به کاهش آتروفی عضلانی پس از بیحرکتی کمک کرده و بهبودی در طول بازتوانی مرتبط با ورزش را در برخی جمعیتها ترویج کند. بنابراین، مکملسازی با کراتین میتواند به ورزشکاران و افراد دارای شرایط بالینی در بهبود از آسیبها کمک کند.
ایمنی مکمل کراتین (اقتباس از Kreider و همکاران، ۲۰۱۷)
از زمان محبوبیت مکملهای کراتین مونوهیدرات در اوایل دهه ۱۹۹۰، بیش از ۱۰۰۰ مطالعه در این زمینه انجام شده و میلیاردها وعده از این مکمل مصرف شده است. تنها عارضه جانبی که بهطور مداوم در ارتباط با مکملسازی کراتین در ادبیات گزارش شده، افزایش وزن است. مطالعات کوتاهمدت و بلندمدت در جمعیتهای سالم و بیمار، از نوزادان تا سالمندان، در دوزهای ۰.۳ تا ۰.۸ گرم به ازای هر کیلوگرم در روز و به مدت حداکثر ۵ سال بهطور مداوم نشان دادهاند که مکملسازی کراتین هیچگونه خطر سلامتی جدی ایجاد نمیکند و میتواند مزایای زیادی برای سلامت و عملکرد به همراه داشته باشد.
علاوه بر این، ارزیابیهای مربوط به گزارشهای عوارض جانبی مرتبط با مکملهای غذایی، شامل جمعیتهای کودکی، نشان میدهد که کراتین بهندرت ذکر شده و با هیچ تعداد قابل توجهی از عوارض جانبی یا الگوی خاصی از عوارض مرتبط نیست. ادعاهای غیر مستند که در رسانههای عمومی مطرح شده و همچنین گزارشهای نادری که در ادبیات علمی بدون ارزیابیهای سیستماتیک و دقیق علت و معلول توصیف شدهاند، در مطالعات بالینی کنترلشده متعددی رد شدهاند که نشان میدهند مکملسازی کراتین منجر به افزایش بروز آسیبهای اسکلتی-عضلانی، کمآبی، گرفتگی عضلانی یا ناراحتیهای گوارشی نمیشود. همچنین، هیچ شواهدی در ادبیات وجود ندارد که نشان دهد کراتین باعث اختلال عملکرد کلیوی میشود یا اثرات زیانباری در بلندمدت دارد. در عوض، همانطور که ذکر شد، مکملسازی با کراتین به کاهش بروز بسیاری از عوارض جانبی گزارششده در اسناد غیررسمی کمک میکند.
در مورد این که آیا کراتین تأثیری بر عملکرد کلیوی دارد، چند مطالعه موردی گزارش دادند که افرادی که بهطور فرضی کراتین را با یا بدون سایر مکملها مصرف میکردند، دارای سطوح بالای کراتینین و/یا اختلال عملکرد کلیوی بودند. همچنین، یک مطالعه نشان داد که تغذیه موشهای مبتلا به بیماری کیست کلیه با ۲ گرم به ازای هر کیلوگرم در روز کراتین به مدت ۱ هفته و ۰.۴ گرم به ازای هر کیلوگرم در روز به مدت ۴ هفته، پیشرفت بیماری را تشدید کرده است. این گزارشها باعث ایجاد نگرانیهایی شد که ممکن است مکملسازی کراتین عملکرد کلیوی را تحت تأثیر قرار دهد و محققان را به بررسی تأثیر مکملسازی کراتین بر عملکرد کلیوی وادار کرد.
بهعنوان مثال، فرررا و همکاران گزارش دادند که تغذیه موشها با ۲ گرم به ازای هر کیلوگرم در روز به مدت ۱۰ هفته هیچ تأثیری بر نرخ تصفیه گلومرولی و جریان پلاسما در کلیه نداشت. به همین ترتیب، باراچو و همکاران گزارش دادند که تغذیه موشها با ۰، ۰.۵، ۱ یا ۲ گرم به ازای هر کیلوگرم در روز کراتین منجر به سمیت کلیوی و/یا کبدی نشد. پورتمن و همکاران گزارش کردند که مصرف ۲۰ گرم در روز کراتین به مدت ۵ روز و تا ۱۰ گرم در روز از ۱۰ ماه تا ۵ سال هیچ تأثیری بر تصفیه کراتین، نرخ تصفیه گلومرولی، بازجذب لولهای یا نفوذپذیری غشای گلومرولی در مقایسه با گروه کنترل نداشت. بنابراین می توان گفت که مصرف کراتین با خطر بیماری های کلیوی همراه نیست.
مطالعات مربوط به عملکرد در نوجوانان، جوانان و جمعیتهای مسن بهطور مداوم مزایای نیروافزا را بدون عوارض جانبی بالینی معنادار گزارش کردهاند. تکرار و گستردگی این یافتهها شواهد قانعکنندهای فراهم میکند که نشان میدهد کراتین مونوهیدرات بهخوبی تحمل میشود و مصرف آن در افراد سالم، چه تمرین کرده و چه تمرین نکرده، بدون توجه به سن ایمن است. بهعلاوه، همانطور که ذکر شد، تعداد کاربردهای پزشکی بالقوه مکملسازی کراتین که میتواند سلامت و رفاه را در طول عمر بهبود بخشد و یا مزایای درمانی برای جمعیتهای بالینی از نوزادان تا بزرگسالان داشته باشد، بدون شناسایی خطرات یا عوارض جانبی معنادار، به رشد خود ادامه داده است.
برخی از منتقدان مکملسازی کراتین به هشدارهایی که در برچسب برخی محصولات ذکر شدهاند اشاره کردهاند که میگوید افراد زیر ۱۸ سال نباید کراتین مصرف کنند و این را بهعنوان مدرکی برای ایمن نبودن مکملسازی کراتین در جمعیتهای جوانتر میدانند. مهم است که درک کنیم این یک احتیاط قانونی است و هیچ شواهد علمی وجود ندارد که نشان دهد کودکان و/یا نوجوانان نباید کراتین مصرف کنند. چندین مطالعه کوتاهمدت و بلندمدت که با دوزهای نسبتاً بالای کراتین انجام شدهاند، در نوزادان، کودکان و نوجوانان به مزایای سلامتی و/یا نیروافزا منجر شدهاند. این مطالعات هیچ مدرکی مبنی بر این که استفاده از کراتین در دوزهای توصیه شده برای افراد کمتر از ۱۸ سال خطر سلامتی ایجاد کند، فراهم نمیکند.
مکملسازی کراتین میتواند به بهبود سازگاری های تمرینی و/یا کاهش خطر آسیب، از جمله در ورزشکاران جوان کمک کند. به همین دلیل، اینگونه به نظر میرسد که مکملسازی کراتین یک استراتژی تغذیهای قابل قبول برای ورزشکاران جوانی است که:
- الف) در تمرینات جدی/رقابتی تحت نظارت شرکت دارند؛
- ب) یک رژیم غذایی متعادل و افزایشدهنده عملکرد مصرف میکنند؛
- ج) در مورد استفاده مناسب از کراتین اطلاعات کافی دارند؛
- د) از دوزهای توصیه شده فراتر نمیروند.
جمع بندی
کراتین مونوهیدرات یکی از معدود مکملهای غذایی است که تحقیقات مکرر نشان دادهاند که دارای فواید نیروافزایی میباشد. به علاوه، مزایای بالقوهای برای سلامتی از مصرف این مکمل گزارش شده است. نظرات و سیاستهای عمومی در مورد کراتین باید بر اساس ارزیابی دقیق شواهد علمی به دست آمده از آزمایشهای بالینی معتبر و کنترلشده تنظیم شود و نباید تحت تأثیر گزارشهای روایتی غیر کارشناسی، اطلاعات نادرست منتشر شده در اینترنت و یا نظرسنجیهای ضعیف قرار گیرد که تنها باعث گسترش افسانههای مرتبط با این مکمل میشود. با توجه به تمام مزایای شناختهشده و پروفایل ایمنی مناسب کراتین که در منابع علمی و پزشکی ذکر شده است، دیدگاه علمی و کارشناسان تغذیه ورزشی این است که قانونگذاران و سازمانهای ورزشی که استفاده از کراتین را محدود یا منع میکنند، ممکن است ورزشکاران را به خطر بیندازند.
منابع
Cooke, M. B., Rybalka, E., Williams, A. D., Cribb, P. J., & Hayes, A. (2009). Creatine supplementation enhances muscle force recovery after eccentrically-induced muscle damage in healthy individuals. Journal of the International Society of Sports Nutrition, ۶, ۱-۱۱.
Cooper, R., Naclerio, F., Allgrove, J. et al. Creatine supplementation with specific view to exercise/sports performance: an update. J Int Soc Sports Nutr ۹, ۳۳ (۲۰۱۲). https://doi.org/10.1186/1550-2783-9-33
Deminice et al Effects of creatine supplementation on oxidative stress and inflammatory markers after repeated-sprint exercise in humansNutrition2013 ۲۹ ۹ 1127 ۱۱۳۲ ۱:CAS:528:DC%2BC3sXhtVSmu7nL 23800565 10.1016/j.nut.2013.03.003
Forbes, S. C., Candow, D. G., Neto, J. H. F., Kennedy, M. D., Forbes, J. L., Machado, M., … Antonio, J. (2023). Creatine supplementation and endurance performance: surges and sprints to win the race. Journal of the International Society of Sports Nutrition, ۲۰(۱). https://doi.org/10.1080/15502783.2023.2204071
Green, A. L., Hultman, E., Macdonald, I. A., Sewell, D. A., & Greenhaff, P. L. (1996). Carbohydrate ingestion augments skeletal muscle creatine accumulation during creatine supplementation in humans. American Journal of Physiology-Endocrinology And Metabolism, ۲۷۱(۵), E821-E826.
Janik, I., Kuśmierska, M., & Kuśmierski, J. (2024). The Impact of Creatine Supplementation on Strength Training. Quality in Sport, ۱۵, ۵۱۸۸۵-۵۱۸۸۵.
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, ۱۴(۱). https://doi.org/10.1186/s12970-017-0173-z
Mielgo-Ayuso J, Calleja-Gonzalez J, Marqués-Jiménez D, Caballero-García A, Córdova A, Fernández-Lázaro D. Effects of Creatine Supplementation on Athletic Performance in Soccer Players: A Systematic Review and Meta-Analysis. Nutrients. ۲۰۱۹; ۱۱(۴):۷۵۷. https://doi.org/10.3390/nu11040757
NELSON, A. G., ARNALL, D. A., Kokkonen, J. O. K. E., Day, R. A. N. D. Y., & Evans, J. A. R. E. D. (2001). Muscle glycogen supercompensation is enhanced by prior creatine supplementation. Medicine & Science in Sports & Exercise, ۳۳(۷), ۱۰۹۶-۱۱۰۰.
Santos, R. V. T., Bassit, R. A., Caperuto, E. C., & Rosa, L. C. (2004). The effect of creatine supplementation upon inflammatory and muscle soreness markers after a 30km race. Life sciences, ۷۵(۱۶), ۱۹۱۷-۱۹۲۴.
Steenge, G. R., Simpson, E. J., & Greenhaff, P. L. (2000). Protein-and carbohydrate-induced augmentation of whole body creatine retention in humans. Journal of applied physiology, ۸۹(۳), ۱۱۶۵-۱۱۷۱.
VolekJS et al The effects of creatine supplementation on muscular performance and body composition responses to short-term resistance training overreachingEur J Appl Physiol2004 ۹۱ ۵–۶ 628 ۶۳۷۱:CAS:528:DC%2BD2cXjtFyis7Y%3D 14685870 10.1007/s00421-003-1031-z
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگو شرکت کنید؟نظری بدهید!