Einleitung

Dieser Beitrag bezieht sich auf die Arbeit der Forschungsgruppe um Forbes et al. (2023) [7]. Es handelt sich hierbei um ein Review (= systematische Übersichtsarbeit eines Themas) das den Effekt einer Kreatin Supplementation auf die Ausdauerleistung beschreibt. Im Folgenden werden potenzielle Wirkmechanismen zu einer Leistungssteigerung im Ausdauersport dargestellt und Handlungsempfehlungen auf Basis dieses Reviews gegeben.

Was ist Kreatin?

Kreatin ist eine Substanz, die natürlicherweise im Körper vorkommt und endogen von den Nieren, der Leber oder der Bauchspeicheldrüse aus den drei Aminosäuren Arginin, Glycin und Methionin gebildet werden [22] oder dem Körper exogen zugeführt werden kann. Kreatin kommt in der Nahrung vor allem in Meeresfrüchten, rotem Fleisch und Geflügel vor [14] oder kann in Form eines konzentrierten Nahrungsergänzungsmittels eingenommen werden . Einmal im Körper aufgenommen wird ca. 95% im Muskel gespeichert. Davon wird ca. 67% zu Phosphokreatin (PCr) umgewandelt. Die restlichen 33% verbleiben als freies Kreatin im Muskel. PCr kann mit Adenosindiphosphat (ADP) reagieren und mit Hilfe des Enzyms Kreatinkinase die Resynthese von Adenosintriphosphat (ATP) beschleunigen [22].  Diese Reaktion läuft in beide Richtungen ab und kann in Ruhephasen oder während leichter Aktivitäten (wenn der Verbrauch an ATP geringer ist) umgekehrt werden. Pro Tag werden ca. 2% des gesamten Kreatins im Körper durch nicht-enzymatische Prozesse zu Kreatinin abgebaut und über die Nieren ausgeschieden [3, 14].

Es gibt Evidenz dafür, dass eine Kreatin Supplementation mit Zuwächsen in der Kraftleistung, Kraftausdauer und Maximalkraft einhergeht [5, 8, 11]. Zudem konnte die Leistung sowohl bei einfachen, als auch bei wiederholenden hochintensiven Belastungen (Wingate-Test, Sprint) gesteigert werden [11]. In diesem Beitrag sollen mögliche positive Wirkmechanismen in Bezug auf die Ausdauerleistung unter Einbezug der aktuellen Evidenzlage diskutiert werden. Gerade in Ausdauersportarten wie Langlauf, Biathlon, Rennradfahren oder MTB werden die Wettkämpfe selten bei gleicher Intensität durchgeführt. Vielmehr sind diese Wettkämpfe charakteristisch für Intensitätswechsel durch Geschwindigkeitsvariationen und/oder Streckentopografie. Anstiege werden hierbei oftmals bei maximalen oder sogar supramaximalen Intensitäten durchgeführt. Zusätzlich werden in diesen Sportarten viele Wettkämpfe lediglich auf der Zielgerade durch einen erfolgreichen Schlussspurt entschieden. Ob und wie sich eine Kreatin Supplementierung positiv auf die Ausdauerleistung oder Teile dieser auswirkt, wird im Folgenden beschrieben.

Effekte einer Kreatin Supplementation

Erhöhte Kreatin- und Glykogenspeicher

Erhöhtes intramuskuläres PCr und freies Kreatin erhöhen die nicht-oxidative, alaktazide Kapazität samt einer schnelleren PCr-Neusynthese während der Regeneration bei intensiven Intervallen [11]. Erhöhte Mengen an intramuskulärem PCr sind mit Verbesserungen zahlreicher Ausdauerparameter wie z.B. der Zeitfahrleistung, der Zeit bis zur Erschöpfung (time-to-exhaustion), der Leistung bei wiederholten Sprints und der anaeroben Arbeitsrate assoziiert. Freies Kreatin begünstigt zudem den Transport von Phosphat von ATP-Produktionsorten (z.B. Mitochondrien) zu Orten der ATP-Nutzung, was oxidativen Stress verringern kann [1]. Es sollte hierbei jedoch beachtet werden, dass immer alle drei Energiesysteme (anaerob alaktazid, anaerob glykolytisch und aerob) zur Resynthese von ATP beitragen und die entsprechenden Anteile durch Belastungsintensität und –dauer bestimmt sind.

Durch die Kreatin Supplementierung wird zudem die Aufnahme und Speicherung von Glykogen verbessert. Nach einer Einheit bis zur Erschöpfung wurde im Anschluss entweder kohlenhydratreich mit oder ohne zusätzlicher Kreatin Supplementierung nachbereitet. Hierbei konnten in der Kreatingruppe sowohl nach 24 Stunden und bis zu 6 Tagen erhöhte Glykogenspeicher nachgewiesen werden [17]. Eine weitere Studie untersuchte eine Kreatin Supplementierung bei Radprofis. Die Ausdauerleistung wurde bei einem 120 km Zeitfahren mit eingebauten Intensitätsspitzen alle 10 km getestet. Mit Kreatin konnte hier im abschließenden Sprint die Leistung um 10 – 15 % gesteigert werden [20]. In dieser Studie wurde zusätzlich getestet, ob die Gewichtszunahme durch das Kreatin einen negativen Effekt auf die Radleistung hat. Hierfür wurde nach den 120 km eine Belastung bis zur Erschöpfung am Anstieg getestet. Es konnte kein negativer Effekt durch die Gewichtszunahme festgestellt werden. Deswegen schlussfolgerten die Autoren, dass eine Supplementierung sinnvoll im Radsport ist, da häufig die Wettkämpfe auf der Ziellinie oder durch hochintensive Antritte, bei welchen Kreatin und Kohlenhydrate hilfreich sind, entschieden werden.

Reduzierte neuromuskuläre Aktivität und verbesserte Pufferkapazität

Kreatin erhöht die Kalziumrückaufnahme in das sarkoplasmatische Retikulum. Das führt zu einem verbesserten Querbrückenzyklus und beeinflusst dadurch die Kraftentwicklung [11, 20]. Daraus resultiert eine verbesserte muskuläre Effizienz, da eine geringere Muskelmasse bei der gleichen Belastungsintensität rekrutiert werden muss [10]. Zudem wirkt Kreatin als intrazellulärer Puffer, da bei der PCr-Hydrolyse ein Wasserstoff-Ion konsumiert wird [22]. So wurden bei einem Stufentest auf dem Fahrrad nach einer Kreatin Supplementation am Ende der Stufe jeweils geringere Laktatwerte gemessen. Diese positiven Effekte könnten durch die Kombination aus einer reduzierten Abhängigkeit von der anaeroben Glykolyse und einer erhöhten Pufferkapazität der Muskulatur erklärt werden [13] und sind laut den Autoren vor allem bei Anstiegen und während des Zielsprints relevant. In einer weiteren Studie konnte durch eine kurzfristige Supplementation von Kreatin  (6g pro Tag für 5 Tage) bei Triathleten die anaerobe Leistungsfähigkeit bei Sprintintervallen um 18% verbessert werden, ohne Beeinträchtigung der Sauerstoffaufnahme [6].

Die Effekte von Kreatin auf die Sauerstoffaufnahme sind nicht eindeutig. So konnte nach einer Loading Phase von Kreatin (20g pro Tag für 5 Tage) eine verbesserte Sauerstoffaufnahme bei 90% der maximalen Leistung gemessen werden [16] und in einer weiteren Studie konnte bei gleichem Supplementationsprotokoll die primäre Amplitude der VO2 Reaktion und die Sauerstoffantwort auf Belastung zusammen mit dem Blutlaktat verringert werden [10]. Dahingegen hatten andere Studien keine Effekte von Kreatin auf Blutlaktatwerte, Sauerstoffverbrauch oder Energieverbrauch festgestellt [19, 21]. In einem Tierversuch konnte zudem nachgewiesen werden, dass durch Kreatin die Citratsynthase erhöht wurde und zudem konnte bei dauerhafter, leichter Stimulation der Muskulatur (=Low Intensity) die Fast-Twitch Muskelfasern (Typ-IIb) geschont werden, ohne Verschlechterung der oxidativen Funktion [12, 15]. Des Weiteren hat Kreatin antioxidative Fähigkeiten und anti-inflammatorische Effekte nach einer Ausdauerbelastung [4].

Zusammenfassend können durch eine Einnahme von Kreatin mehrere Mechanismen die Ausdauerleistung positiv verbessern. Hauptsächlich trägt es zu einer schnelleren Regeneration von ATP bei, hat einen Einfluss auf die Glykogen Neusynthese, den Kalziumstoffwechsel und puffert Wasserstoff-Ionen ab. Diese Wirkmechanismen sind in Abbildung 1 ebenfalls dargestellt.

Effekte auf die Ausdauerleistung

In der Abbildung 2 sind die Effekte und die Evidenzlage von Kreatin auf die unterschiedlichen Belastungsintensitäten dargestellt. Bei Testprotokollen bis zur Erschöpfung bei Intensitäten von über 120% der VO2max konnten sowohl Verbesserungen beim Radfahren [9] als auch keine Effekte beim Laufen [2] festgestellt werden. Diese Unterschiede sind vor allem auf die Relevanz des Körpergewichtes bei den diesen Sportarten zurückzuführen. Bei der Durchführung von mehreren, kurzzeitigen Belastungen (600, 330, 180 und 90 Sekunden) konnte die verrichtete Arbeit mit Kreatin gesteigert werden mit den größten Effekten bei den kurzzeitigen Belastungen [18]. Des Weiteren konnte durch Kreatin die Leistung in abschließenden Sprintprotokollen [6] oder mit hochintensiven Abschnitten innerhalb der Einheit gesteigert werden. Zusammenfassend kann durch diesen Artikel gesagt werden, dass die Endleistung (Zielsprint) [20] durch Kreatin verbessert wird und im Radfahren keine negativen Effekte bei der Anstiegsleistung durch die Gewichtszunahme ausgemacht wurden.

Keine nachgewiesenen Effekte hat Kreatin, wenn es um die Zeitfahrleistung geht. Daraus schlussfolgern die Autor*innen, dass es sich hierbei um eine zu geringe Intensität handelt damit die positiven Effekte von Kreatin wirken können. Die Effekte auf wiederholende, intermittierende Belastungen wurden noch nicht untersucht, jedoch wird deutlich gemacht, dass die positiven Effekte vor allem bei kurzzeitigen Belastungen oberhalb der VO2max zu erwarten sind. Gerade in Sportarten wie Skilanglauf/Biathlon kommen häufig diese Belastungsspitzen im Wettkampf und Training vor.

Deswegen sind die größten Vorteile von Kreatin entweder bei kurzzeitigen, hochintensiven Belastungen (ca. 3 Minuten) oder bei durchgängiger, geringerer Belastung, welche wie bei Wettkämpfen durch wiederholte, hochintensive Belastungsspitzen gekennzeichnet ist (siehe Abb. 2).

Die Inhalte basieren auf der Originalstudie "Creatine supplementation and endurance performance: surges and sprints to win the race.", die 2023 im „Journal of the International Society of Sports Nutrition" veröffentlicht wurde.