Креатин, креатинфосфат, добавката креатин монохидрат, отпадният креатинин и ензимът креатин киназа – всичко, което трябва да знаете
Какво е креатин и защо е важен?
АТФ е енергийната валута на клетката.
Повече за АТФ и другите енергийни молекули – четете тук (Статия 1)
Синтезата на АТФ от изхабен АДФ изисква време и хранителни вещества.
Но понякога, например при рязко мускулно натоварване, е необходим бърз източник на фосфат, който бързо да възстанови изхабения АДФ до АТФ. Тук влиза в употреба креатинфосфатната система.
Как работи креатинфосфатната система?
Креатинфосфатната система е най-бързият и ефективен механизъм за регенерация на АТФ в организма.
Креатинът е азот-съдържащо съединение, което тялото синтезира предимно в черния дроб, бъбреците и панкреаса от аминокиселините аргинин, глицин и метионин. Около 95% от запасите от креатин в тялото се намират в скелетните мускули, като приблизително 60-70% от тях са под формата на креатинфосфат.
Освен креатинът в основата на тази система стои и ензимът креатин киназа.
Ензимът креатин киназа обратимо прехвърля фосфатна група между креатинфосфат и АДФ.
В мускулните и другите клетки има известно количество от молекулата на креатина. При покой, когато тялото се е презапасило с АТФ, част от тези АТФ молекули изхарчват фосфат и го отдават на креатина, и креатинът се превръща в креатинфосфат.
В следващ момент на активност, когато мускулът внезапно се активира и нуждата от енергия рязко нарастне, наличният АТФ може да се изчерпи за части от секундата.
Тогава креатинфосфатът отдава своя фосфат на АДФ и така бързо синтезира обратно АТФ, който се използва за мускулното съкращение.
Така креатинът е резерв на фосфатни групи за бърза синтеза на АТФ при нужда.
Тази реакция е изключително бърза, защото не изисква кислород и не зависи от митохондриите.
Ензимът креатин-киназа е стратегически разположен в различни клетъчни компартменти – в мускулните миофибрили, в цитозола и в митохондриите, – което позволява локално и моментално възстановяване на АТФ точно там, където се използва.
Така креатинфосфатът действа като енергиен резерв, който поддържа стабилността на клетъчния енергиен заряд в първите секунди на интензивно усилие, докато по-бавните системи като гликолизата и окислителното фосфорилиране се активират напълно.
Креатин монохидрат – най-изследваната хранителна добавка
Точно заради описания по-горе механизъм, креатинът представлява интерес за спортистите.
Креатинът е една от най-изследваните хранителни добавки от науката, като стандартната и най-използвана форма е креатин монохидрат.
Допълнителният прием на креатин монохидрат увеличава вътреклетъчните запаси от креатин и в последствие – от креатинфосфат, което разширява енергийния резерв и позволява по-бърза регенерация на АТФ при кратки, интензивни усилия.
Това прави креатина ефективен за силови и експлозивни натоварвания, като добавката подпомага и за по-бързото възстановяване между сериите.
Стандартният протокол за прием на креатинин монохидрат включва фаза на насищане (20 г/дневно, разпределени в 4 приема по 5 г в продължение на 5-7 дни) и поддържаща фаза (3-5 г/дневно).
Поддържащата доза без фаза на насищане също е ефективна – просто насищането на мускулните запаси настъпва по-бавно, за около 4 седмици. Приемът на креатин монохидрат заедно с въглехидрати и протеини подобрява усвояването им.
Каква е разликата между креатин, креатинин и креатин киназа в клиниката?
Креатин =/= креатинин
Креатинът не трябва да се бърка с отпадния му метаболит – креатинин, – който се използва за изследване на бъбречната функция.
Когато мускулният метаболизъм превръща креатинфосфата обратно в креатин, малка, но постоянна фракция от креатина спонтанно се превръща необратимо в креатинин.
Креатининът се отделя от бъбреците, а нивото на серумния креатинин се използва като показател за бъбречната функция.
Ензим креатин-киназа в кръвта
Тъй като ензимът креатин киназа се намира конкретно вътре в клетките на мускулите, сърцето и мозъка и нормално не се открива в кръвта, при разрушаване на клетките – например на сърцето или мозъка – вътреклетъчният ензим (креатин киназа) напуска тези клетки и попада в кръвта.
Това е лабораторен сигнал за увреждане на тези клетки, например при инсулт или инфаркт.
Това е и допълнителната роля на ензима креатин киназа в лабораторната диагностика, макар тя да няма общо с нормалната биоенергетична функция на ензима.
Практически погледнато: ако в рутинна кръвна картина има повишена стойност на креатинкиназа след тежка тренировка, това не означава непременно сърдечен проблем – мускулното увреждане при интензивно натоварване е честа и нормална причина за транзиторно покачване на ензима.
За диференциране на сърдечния от мускулния произход се използват специфичните изоензими на креатин киназа – КК-МВ (сърдечен) и КК-ММ (скелетно-мускулен).
Референции: https://link.springer.com/article/10.1186/s12970-017-0173-z
