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Presentación que resume los principales estudios que permiten elucidar fundamentos metabólicos de la suplementación creatina sobre el rendimiento deportivo.
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FUNDAMENTOS METABÓLICOS DE LA
SUPLEMENTACIÓN CON CREATINA SOBRE EL
RENDIMIENTO DEPORTIVO
Diego Alexander Bonilla Ocampo [email protected]
CREATINA (Cr)κρέας = kreas
5%
FOSFOCREATINA (PCr) y CREATININA (Crn)
TRANSPORTADOR DE CREATINA (CreaT/SLC6A8)
Cromosoma Xq28Familia Transportadores Neurotransmisores Na+/Cl -
Km 15 – 77 μM
SISTEMA DE TRANSPORTE ENERGÉTICO INTRACELULAR ó LANZADERA Cr/PCr
Sarcoplasma
Sarcosoma
OBJETIVO
Identificar los mecanismos metabólicos que justifican los efectos de la suplementación con Cr sobre el rendimiento deportivo, principalmente ejercicio de resistencia
FUNDAMENTOS METABÓLICOS DE LA SUPLEMENTACIÓN CON Cr SOBRE LA
REDUCCIÓN DE LA FATIGA MUSCULAR
● Aumento de Creatina Total (TCr)
La suplementación aguda con Cr (20 g día-1 x 5 días seguida de 5 g día-1) aumenta las concentraciones intramusculares de TCr. Sin embargo, existen sujetos en los que la TCr incrementa en mayor proporción.
Casey AD et al. (1996). Am J Physiol 271: E31-E37
Greenhaff PL et al. (1994). Am J Physiol 266: E725-E730
La suplementación con Cr incrementa la resíntesis de PCr en sujetos que responden a la suplementación
● Incremento en la resíntesis de PCr
La suplementación con Cr incrementa significativamente la concentración y la resíntesis de PCr, tanto en sujetos jóvenes
como de tercera edad.
Smith SA et al. (1998). J Appl Physiol 85(4): 1349–1356
Jóvenes
Tercera Edad
● Aumento de la constante de tiempo (τ) de [PCr]
La concentración de PCr intramuscular exhibe una relación
directamente proporcional con la τ de la degradación de este metabolito.
Francescato MP et al. (2008). J Appl Physiol 105: 158-164
Jones AM et al. (2009). Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 296: R1078–R1087
La suplementación con Cr incrementa la τ de la degradación de PCr durante ejercicio de moderada (A-B) y
alta intensidad (C-D).
Creatina
Placebo
● Disminución en la concentración de Pi y H+
La suplementación con Cr reduce significativamente las concentraciones intramusculares de Pi y H+
Rico-Sanz J. (2000). J Appl Physiol 88: 1181–1191
● Regulación de la homeostasis del Ca2+
La administración de Cr (20 mM) reduce significativamente el incremento inducido de Ca2+ en miotubos mdx
Pulido SM et al. (1998). FEBS Letters 439; 357-362
La suplementación con Cr incrementa significativamente la expresión de Ca2+-ATPasa del
retículo sarcoplasmático tipo 2 en ratas
Gallo M et al. (2008). Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 294:R1319-R1328
La suplementación con Cr disminuye la expresión de parvalbúmina en ratas
Gallo M et al. (2008). Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 294:R1319-R1328
FUNDAMENTOS METABÓLICOS DE LA SUPLEMENTACIÓN CON Cr SOBRE EL
AUMENTO DE MASA MAGRA
● Posible Activación de mTOR
Activación de la vía IGF-I/Akt-PKB
Deldicque LM et al. (2005). Med Sci Sports Exerc 37 (5); 731-736
La suplementación con Cr incrementa el ARNm de IGF-I durante periodos de reposo muscular (RT-PCR “house
keeping” β-2-microglobulina)
La suplementación con Cr incrementa la expresión de IGF-I tras entrenamiento de resistencia en
humanos (Análisis Histológico)
Burke DG et al. (2008). International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism 18; 389-398
La administración de Cr (5 mM) incrementa la actividad y el estado de fosforilación
de Akt/PKB en células C2C12
Deldicque LM et al. (2007). Am J Physiol Cell Physiol 293: C1263–C1271
RPRAATF
Efecto de la PCr y la Cr sobre la actividad de AMPK in vitro
Ponticos M et al. (1998). The EMBO Journal 17 (6); 1688–1699
Posible inactivación de AMPK
La suplementación con Cr atenúa la transición del
metabolismo glucolítico al oxidativo mediada por
AMPK, en ratas entrenadas
aeróbicamente
Gallo M et al. (2008). Am J Physiol
Regul Integr Comp Physiol 294:R1319-R1328
Homeostasis de Aminoácidos
La suplementación aguda con Cr incrementa las concentraciones plasmáticas de L-homoarginina y arginina,
generando posiblemente un incremento de NO
Derave W et al. (2004). J Appl Physiol 97: 852–857
La suplementación aguda con Cr sin presencia de un programa de ejercicios reduce la tasa de flujo y la
oxidación de leucina en hombres
Parise G et al. (2001). J Appl Physiol 91: 1041–1047
HIPERTROFIA MUSCULAR
● Proliferación y Diferenciación de Células Musculares
Estudio Métodos Características Protocolo Suplementación con CrDiferencias en Variables de Hidratación
Volek y col. (2001)
Doble ciego, aleatorio (Cr=10;
Placebo=10)
Hombres saludables
Cicloergómetro, 30 min y después 10
seg de sprint máximo, 60-70%
de VO2
0.3 g Kg-1 durante 7 díasCr; ↑ BM (0.75 Kg) y
TBW
Kern y col. (2001)
Doble ciego, aleatorio (Cr=10;
Placebo=10)
Hombres jóvenes activos
físicamente
Cicloergómetro, 60 min, 60% del VO2
21 g día-1 durante 5 días, posteriormente 10 g día-1
durante 23 díasCr; ↑ BM y TBW
Powers y col. (2003)
Doble ciego, aleatorio (Cr=16;
Placebo=16)
Hombres y mujeres
entrenados en resistencia
Mantenimiento del programa de
entrenamiento de resistencia
25 g día-1 durante 7 días, posteriormente 5 g día-1
durante 21 días
Cr; Mayor TBW con respecto al placebo a
los 7 y 28 días
Kilduff y col. (2004)
Doble ciego, aleatorio (Cr=11;
Placebo=10)
Hombres entrenados en
resistencia
2 test en cicloergómetro
hasta el agotamiento, 47
min, 63 % del VO2
20 g día-1 durante 7 días
Cr; ↑ BM, TBW y ICW; ↓ relación de
sudoración post-suplementación
Weiss and Powers (2006)
Doble ciego, aleatorio (Cr=12;
Placebo=12)
Hombres entrenados
aeróbicamente
Cicla estática, 60 min, 70% de tasa de pulsaciones
máxima
25 g día-1 durante 5 días Cr; ↑ TBW, ICW y ECW
Watson y col. (2006)
Doble ciego, aleatorio, crossover
(n=12)
Hombres activos físicamente
120 min de alternación en
rueda de andar y cicla, aprox al 37.1% del VO2
21.6 g día-1 durante 7 días; periodo de lavado
(washout) a los 48 ± 10 días
Cr; ↑ BM (0.88 Kg) días 1-7; menor gravedad específica de la orina
en post-ejercicio
Easton y col. (2007)
Doble ciego, aleatorio (Cr=12;
Placebo=12)
Hombres entrenados en
resistencia
Cicloergómetro, 40 min, 63% de la
relación de trabajo máximo
20 g día-1 durante 7 días
Cr; ↑ BM, TBW, ICW y ECW; sin diferencia en
la relación de sudoración
Hinchamiento Celular (Cell Swelling)
La suplementación aguda con Cr incrementa la
expresión de genes y proteínas
osmosensibles in vivo
Safdar A et al. (2008). Physiol Genomics 32: 219–228
Lehninger 4th Edition 2004
Vía de Señalización de las MAPKs
La suplementación con Cr durante una rutina de entrenamiento de resistencia incrementa la proliferación
de células satélite posiblemente vía MAPKs
Olsen S et al. (2006). J Physiol 573, 525–534
MEF2 (Myocyte Enhancer Factor 2)
La suplementación con Cr incrementa la expresión de las diferentes isoformas de MEF2 en ratas
Ju JS et al. (2005). J Physiol Endocrinol Metab 288: E347–E352
Factores Reguladores Miogénicos (MRFs)
La suplementación con Cr durante una rutina de entrenamiento de resistencia incrementa el ARNm de
MRF-4 y Miogenina muscular (RT-PCR: “house keeping” GAPDH)
Willoughby & Rosene (2003). Med Sci Sports Exerc 35 (6); 923-929
Cadena Pesada de Miosina (MHC)
La suplementación con Cr durante una rutina de entrenamiento de resistencia incrementa el ARNm de
MHC (RT-PCR: “house keeping” GAPDH)
Willoughby & Rosene (2001). Med Sci Sports Exerc 33: 1674
Miostatina
La suplementación aguda con Cr durante una rutina de entrenamiento de resistencia disminuye la
concentración de Miostatina posiblemente vía GASP-1
Saremi A et al. (2010). Molecular and Cellular Endocrinology 317; 25–30
Fusión de Mioblastos
La administración de Cr incrementa la tasa de adición mionuclear y el crecimiento de miotubos vía
polimerización de actina
O’Connor RS et al. (2008). J Physiol 586 (12); 2841–2853
FUNDAMENTOS METABÓLICOS DE LA SUPLEMENTACIÓN CON Cr SOBRE LA SÍNTESIS/AHORRO DE GLUCÓGENO
MUSCULAR
La suplementación con Cr durante ejercicio intermitente ahorra el gasto de glucógeno
muscular en ratas
Roschel H et al. (2010). Journal of the International Society of Sports Nutrition
7:6
La suplementación aguda con Cr incrementa el contenido de
glucógeno muscular tras entrenamiento de resistencia
Derave W et al. (2010). Journal of the International Society of Sports Nutrition 7:6
● Menor implicación del metabolismo de carbohidratos (Inhibición de Glucólisis)
- Inhibición de PFK (Safdar et al 2008)- Activación de Fructosa-1,6-bifosfatasa (Fu et al 1973)- Menor acumulación de lactato muscular
Derave W et al. (2010). Journal of the International Society of Sports Nutrition 7:6
Stryer 5th Edition
● Hinchamiento Celular
● Activación de Akt/PKB e Inactivación de GSK3
● Posible inactivación de AMPK
La administración de Cr (5 mM) incrementa el estado de fosforilación de GSK3 en células C2C12
Deldicque L et al. (2007). Am J Physiol Cell Physiol 293: C1263–C1271
FUNDAMENTOS METABÓLICOS DE LA SUPLEMENTACIÓN CON Cr SOBRE LA
REGULACIÓN DE GLUT-4
La suplementación aguda con Cr incrementa el contenido de GLUT-4 muscular solamente en periodos drásticos en
la actividad física
O’Connor RS et al. (2008). J Physiol 586 (12); 2841–2853
● Activación de la vía IGF-I/PI3K/PDK
● MEF2 (Myocyte Enhancer Factor 2)
La suplementación con Cr incrementa la actividad de unión de MEF-2 a su secuencia de reconocimiento en la región promotora del gen GLUT-4 (Primer marcado en 3’
con Biotina)
Ju JS et al. (2005). Am J Physiol Endocrinol Metab 288: E347–E352
La suplementación aguda con Cr no afecta ni el estado de fosforilación de la subunidad α1 ni la expresión de las
subunidades α2 y β2 de AMPK
Op’t Eijnde B et al. (2005). J Appl Physiol 98: 1228–1233
FUNDAMENTOS METABÓLICOS DE LA SUPLEMENTACIÓN CON Cr SOBRE LA GANANCIA DE FUERZA Y POTENCIA
MUSCULAR
La suplementación con Cr incrementa significativamente la fuerza y la potencia muscular durante entrenamiento de
resistencia en humanos
Del Favero S et al. (2011). Amino Acids Jul 9. [Epub ahead of print]
Chilibeck PD et al. (2007). Appl. Physiol. Nutr. Metab. 32: 1052–1057
● Incremento de la concentración muscular de PCr
● Aumento en la sección transversal de las fibras musculares tipo II
● Mejora significativamente la recuperación de la función muscular tras el entrenamiento
La suplementación con Cr incrementa la recuperación muscular después de las microlesiones causadas por el
ejercicio.
Cooke MB et al. (2009). J Intern Soc Sports Nutr 6:13
Concéntrica Excéntrica Isométrica
¡LA SUPLEMENTACIÓN CON Cr NO GENERA NINGÚN TIPO DE TRASTORNO METABÓLICO!
La suplementación aguda con Cr a largo plazo no genera daño hepático, renal o muscular.
Schröder H et al. (2011). European Journal of Nutrition 44:4
MECANISMOS PARA INCREMENTAR LA CAPTACIÓN DE Cr EN LAS CÉLULAS
MUSCULARES
● Insulina y Estimuladores del Gradiente de Concentración del Na+ (Ejercicio Físico, consumo de CHO, etc.)
El incremento de insulina sanguínea
incrementa la captación de Cr
muscular
Steenge GR et al. (1998). Am. J. Physiol. 275 (Endocrinol. Metab.
38): E974–E979
Steenge GR et al. (2000). J Appl
Physiol 89: 1165–1171
El consumo de CHO durante el protocolo de suplementación con Cr incrementa la retención de éste metabolito (Retención = Cr ingerida (g) / Cr excretada (g) x
100
Estimuladores del Gradiente de Concentración del Na+
AmilinaIsoprotenerol (agonista β)*Clenbuterol (agonista β2)*
IGF-IT3
Isoprenalina (agonista β no específico)*
* Estas sustancias dan positivo en el control de dopaje según normas internacionales del deporte (World Anti-Doping Code Prohibited Classes of Substances and Prohibited Methods)
● Cafeína
La suplementación conjunta de Cr + cafeína no beneficia el rendimiento deportivo al incrementar el
tiempo de relajación muscular.
Hespel P et al. (2002). J Appl Physiol 92: 513–518
Monohidrato de CrMalato de dicreatina
Citrato de Crα-cetoglutarato de Cr
Cr metil ésterCr etil ésterCr Magnesio
Piruvato de CrTaurinato de Cr
Creatinato de CarnitinaCr alcalina (pH 12-14)
Solución de Cr intravenosa
● Formas Comerciales de Creatina
● Recomendaciones
Fase de Carga (20 g Cr día-
1 x 7 días)Fase de Mantenimiento (5 g Cr
día-1 x 5 semanas)
7:00 a.m. 5 g 10:00 a.m. 5 g
10:00 a.m. 5 g 10:30 a.m. Entrenamiento (Workout)1:00 p.m. 5 g 12:00 p.m.
2:00 p.m.Entrenamiento (Workout)
ó
3:30 p.m. 10:00 a.m. 2.5 g
4:00 p.m. 5 g
11:00 a.m. - 1:30 p.m.
Entrenamiento (Workout)
2:00 p.m. 2.5 g
Fase de Lavado “Wash-out” (Sin Cr x 2 semanas)
BENEFICIOS POTENCIALES DE LA SUPLEMENTACIÓN CON Cr
CONCLUSIONES
Los efectos ergogénicos de la suplementación con Cr son absolutamente dependientes de la acumulación de la misma al interior del miocito y a través del sistema Cr/PCr/CK ejercer su control de buffer temporal inmediatamente disponible (ATPasas miocelulares), buffer energético espacial o sistema de transporte energético intracelular (lanzadera o circuito Cr/PCr) y diferentes procesos de regulación metabólica.
GRACIAS
