Creatine

Creatine is 1 van de weinige prestatie verhogende middelen voor paarden welke presteren in disciplines met een hoge intensiteit of explosiviteit, bijvoorbeeld in de rensport, draverijen of springen. De rensport is 1 van de disciplines waarbij het lichaam in grote mate afhankelijk is van de snelle omzetting van ‘opgeslagen energie’ in de spieren om de race te kunnen winnen. Deze zogenaamde opgeslagen energie is in twee vormen beschikbaar: Creatine fosfaat en ATP. Deze moleculen zijn vanwege hun vluchtige fosfaat verbindingen in staat om energie naar de spieren te transporteren en op die manier maximale spierkracht te leveren in de intensieve (ren-)sport. Het bijvoeren van Creatine heeft als gevolg dat het niveau van opgeslagen creatine fosfaat in de skeletspieren omhoog gaat, met als resultaat meer energie voor de spieren wanneer deze dit nodig hebben.

Wat is creatine?

Creatine is een voedingsstof dat van nature voorkomt in ons lichaam (en ook in het lichaam van het paard). Het is opgebouwd uit een combinatie van drie aminozuren: arginine, glycine en methionine. Mensen halen hun creatine uit creatinerijke voedingsstoffen, zoals rood vlees, varkensvlees, vis, kalkoen en in kleine hoeveelheden ook uit melk. Bij vegetariërs, en dus ook paarden, wordt creatine in de lever en nieren aangemaakt uit drie aminozuren. 95% van de creatineopslag bevindt zich in de skeletspieren, de overige 5% is terug te vinden in de hersenen en voortplantingsorganen. Het grootste gedeelte creatine welke in de spier wordt opgeslagen, wordt gebonden aan fosforzuur. Op die manier ontstaat creatine fosfaat (phosphocreatine). Normaliter wordt een derde van alle creatine in het lichaam opgeslagen als de ‘ongebonden’ vorm van creatine en de andere twee derde als phosphocreatine. Het is de uitwisseling tussen de creatine fosfaat en ATP die van grote invloed is op de prestatie van het paard wanneer deze moet presteren tijdens krachtsinspanningen (springen) of duurlopen (endurance). Hoewel het onderzoek naar creatine bij bewegingsfysiologie nog in de kinderschoenen staat, lijkt het dat de orale toediening van creatine als gevolg heeft dat het energiemetabolisme (het uitwisselen van ATP en creatine) wordt versneld.

Hoe werkt creatine bij de energieomzetting?

Wanneer spieren in beweging zijn wordt chemische energie omgezet in mechanische energie, met als resultaat beweging (spiercontractie). ATP (Adenosine Triphosphate) is een chemische verbinding die veel energie bevat, en wordt teruggevonden in alle cellen van het lichaam. De effectiviteit van ATP als energiebron is te wijten aan de fosfaatverbindingen die veel energie met zich meebrengen. Alle fysiologische processen in het lichaam die energie nodig hebben om zijn werk te kunnen doen, halen dit direct uit ATP. ATP is zogezegd de ‘energievaluta’ van het lichaam. ATP wordt namelijk ook constant verbruikt en opgenomen door het lichaam. Hoe beter de ATP beschikbaar is, hoe sneller dit naar de spieren kan worden gestuurd om te worden omgezet in energie. Hoewel ATP de belangrijkste bron van energie is voor het lichaam is de voorraad die is opgeslagen vrij klein. Als alle ATP in het lichaam van een volwassene van 70 kg zou worden verzameld zou het slechts 90 gram wegen. Daarom is het belangrijk dat de ATP in het lichaam zo goed mogelijk wordt gebruikt.

Hoe komt het lichaam aan ATP?

Er zijn drie methodes / cycli om aan ATP aan te maken:

1. Creatine fosfaat
2. Glycolyse
3. Krebs cycle (citroenzuurcyclus, voor deze cyclus is zuurstof nodig)

De cyclus met creatine fosfaat is de belangrijkste. Ondanks de belangrijke rol die ATP speelt in de energieomzetting, is dit niet de meest overvloedige vorm van de fosfaatverbindingen die veel energie bevatten. Integendeel, creatine fosfaat, wat ook deze fosfaatverbindingen bevat, is drie tot acht keer meer aanwezig in het lichaam dan ATP. Creatine fosfaat werkt niet op dezelfde manier als ATP, dat wil zeggen als directe energie omzetter tussen voedingsstoffen en celsystemen, maar het kan wel energie uitwisselen met ATP. Als er extra ATP beschikbaar is in een cel wordt veel energie gebruikt in de samenwerking met de creatinefosfaat. Hierdoor wordt de energieopslag vergroot. Wanneer de ATP op begint te raken wordt de energie uit de creatine fosfaat snel naar de ATP getransporteerd, en van hieruit weer naar de (spier-)cellen die moeten zorgen voor bijvoorbeeld beweging. Deze reactie volgt zichzelf snel achtereen op door de hoge hoeveelheid energie in de creatine fosfaat verbinding zodat de aanmaak van nieuwe ATP verbindingen constant kan doorgaan, omdat altijd ergens in het lichaam wel een ATP verbruikt. Hierdoor blijft het ATP niveau in het lichaam vrijwel gelijk, zo lang als de creatine fosfaat verbindingen beschikbaar zijn om de ATP weer aan te vullen. Als de hoeveelheid creatine fosfaat in het lichaam kan worden verhoogd kan deze snelle uitwisseling ook langer blijven bestaan.

Anaeroob energiegebruik tijdens zware inspanning

Het is welbekend dat spieren extreme krachtsinspanning kunnen leveren gedurende een aantal seconden, maar niet gedurende langere tijd achtereen. Veel van de extra benodigde energie kan hiervoor niet komen uit het oxidatieve proces (Krebs cycle), omdat verbranding met zuurstof teveel tijd in beslag neemt voordat er weer nieuwe energie beschikbaar is. In plaats daarvan komt de benodigde energie uit andere, zuurstofarme bronnen.

1. ATP die zich al in de cel bevindt.
De hoeveelheid ATP die zich (standaard) in de cel bevindt kan maximaal een seconde of 2 de spierspanning aanhouden (dit illustreert ook de hoge behoefte aan nieuwe ATP hierboven beschreven).

2. Anaerobe energie die vrijkomt bij de afbraak van glucose door glycolyse
Het vrijkomen van energie door glycolyse kan sneller plaatsvinden dan energie die vrijkomt door het proces met zuurstof (aeroob). Deze energie blijft ongeveer 5 tot 10 seconden beschikbaar. Het probleem met deze vorm van energievergaring is dat het zorgt voor melkzuur als restproduct. Dit blijft achter in de spieren en het is een natuurlijk verschijnsel bij anaerobe verbranding. Tijdens races kan dit echter zorgen voor verminderde prestaties als het melkzuur te snel ophoopt in de spieren.

3. Creatine fosfaat dat zich al in de cel bevindt
De hoeveelheid creatine fosfaat in spierweefsel is drie tot acht maal hoger dan de hoeveelheid opgeslagen ATP. Met het gebruik van de hoeveelheid creatine fosfaat in de cellen kunnen spieren zich maximaal inspannen gedurende vijf tot tien seconden. Met dit energiesysteem is er geen melkzuur als bijproduct van de verbranding, omdat de energie direct wordt verkregen door de uitwisseling tussen de creatine fosfaat en de ATP. Onderzoek heeft aangetoond dat het oraal toedienen van creatine het niveau van de opgeslagen creatine in de cellen verhoogt, met als gevolg dat dit energiesysteem langer kan werken.

Aerobe en anaerobe energiesystemen werken met elkaar samen. Doordat ze overlappen bieden ze een constant aanbod van energie die nodig is voor spiercontractie (beweging). Dit zorgt ervoor dat het lichaam gedurende verschillende soorten training en inspanning op zijn best kan presteren. Door deze samenwerking kan het lichaam de tekortkomingen van elk energiesysteem overkomen. Het kan zo worden bekeken dat het creatine fosfor – ATP  systeem zorgt voor de opstart van beweging, terwijl de energiesystemen met glycolyse en aerobe verbranding de spieren in beweging houden. Bijvoeren van creatine maakt het mogelijk voor het lichaam om langere tijd van het creatine fosfor – ATP energiesysteem gebruik te maken. Hierdoor wordt minder melkzuur aangemaakt. Dit vertraagt de verzuring van de spieren en zorgt ook voor een sneller herstel na zware inspanning.