Kreatin und Muskelaufbau

Kann es ohne erhöhte Zufuhr zu einem Kreatin-Mangel kommen?

Kreatin ist unter Kraftsportlern seit längerem ein Thema. Viele glauben sogar, zu dieser Angelegenheit sei schon alles gesagt. Bei mehreren hundert Studien und Millionen Verwendern weltweit kann man auch leicht diesen Eindruck bekommen. Aber er ist falsch. Kreatin ist vielleicht sogar das mit Abstand spannendste Thema im Zusammenhang mit Kraftsport und ständig kommen neue Erkenntnisse hinzu. Je mehr Erkenntnisse zu Tage gefördert werden, desto eindeutiger wird die Bedeutung von Kreatin für alle, die an einem Muskelaufbau interessiert sind.

Foto: Andreas Volmari

Insbesondere der Aspekt, von dem hier die Rede ist, dürfte so manchen Eisensportler überraschen. Ein Mangel an Kreatin wurde bislang nämlich für unmöglich gehalten. Da Kreatin nicht zu den essenziellen Nährstoffen zählt, könnte man es sich einfach machen und sagen: „Kreatin kann vom Körper selbst gebildet werden, ist also kein essenzieller Stoff. Einen Mangel kann es deshalb nicht geben, nicht einmal dann, wenn man überhaupt kein Kreatin zu sich nehmen würde.“ Das wäre die einfache und naheliegende Antwort auf die gestellte Frage. Aber ist sie auch richtig? Ist eine Unterversorgung mit einem nichtessenziellen Stoff tatsächlich ausgeschlossen oder gibt es vielleicht Stoffwechselsituationen, die den Bedarf verändern? Wie steht es mit einem Muskelaufbautraining – welche Auswirkungen hat eine anabole Stoffwechsellage auf den Bedarf an Kreatin?
Es gibt aktuell zahlreiche Hinweise darauf, dass die alte Gleichung: nichtessenziell = nicht notwendig so nicht immer stimmt. Auch nicht im Zusammengang mit Kreatin.
Inzwischen sieht die Wissenschaft das nämlich deutlich differenzierter und es gibt gute Gründe, insbesondere für Athleten, die ein auf Muskelaufbau ausgerichtetes Training ausführen, diese neuen Erkenntnisse zu berücksichtigen. Und einige dieser neuen Erkenntnisse betreffen ganz konkret die Kreatin-Synthese.

Endogene Kreatinproduktion und exogene Zufuhr

Die Basics über Kreatin sind weitgehend bekannt. Kreatin kann sowohl über die Nahrung aufgenommen als auch im Körper selbst synthetisiert werden. Die körpereigene Produktion bezeichnet man als endogene Kreatinsynthese. Die Zufuhr von außen, also über die Nahrung oder Supplemente ist die exogene Zufuhr. In pflanzlichen Nahrungsmitteln ist Kreatin bestenfalls in Spuren enthalten. Die meisten pflanzlichen Nahrungsmittel enthalten überhaupt kein Kreatin. Aus diesem Grund weisen Vegetarier und vor allem Veganer Kreatinspiegel auf, die deutlich unter denen liegen, die mit einer Mischkost erreicht werden, in der auch Fleisch enthalten ist. Durch endogene Synthese werden täglich rund ein bis zwei Gramm Kreatin produziert. Der Körper bildet das Kreatin in einem mehrstufigen Prozess aus den drei Aminosäuren Glycin, Arginin und Methionin.


An diesem Stoffwechselprozess sind außerdem noch mehrere Enzyme, Vitamine sowie weitere Aminosäuren beteiligt. Der Körper produziert nicht nur jeden Tag Kreatin, sondern er scheidet es auch täglich wieder aus. Dies geschieht überwiegend in Form des Kreatin-Abbauproduktes Kreatinin. Die Größenordnung dieser täglichen Ausscheidung liegt etwa bei ein bis zwei Prozent des im Körper gespeicherten Kreatins pro Tag. Die endogene Synthese reicht bei den meisten Personen aus, um den Kreatinspiegel relativ konstant zu halten, wenn auch auf einem niedrigen Niveau. Denn was das Kreatin zu einem ganz besonderen Stoff macht, ist die Tatsache, dass es sich in der Muskulatur anreichert, wenn die Zufuhr größer ist als die tägliche Ausscheidung.

Ein Teil des Kreatins liegt im Körper in freier Form vor, doch der allergrößte Teil wird in Form von Kreatinphosphat in der Muskulatur eingelagert. Und das ist der für Sportler interessante Teil. Die energiereichen Phosphate ATP (Adenosintriphosphat) und KP (Kreatinphosphat) sind entscheidend für die Energiebereitstellung während der ersten Wiederholungen und somit für die insgesamt mögliche Kraftleistung bei einer Übung. Je mehr Kreatinphosphat in der Muskulatur gespeichert ist, desto mehr Kraft kann der Sportler dementsprechend entwickeln, was vermutlich auch einen größeren Trainingsreiz bewirkt. Eine systematische Erhöhung der Kreatinzufuhr über die Nahrung oder durch Supplementierung lässt die Konzentration des Kreatinphosphats in den Muskeln deutlich ansteigen.

Die Menge an Kreatinphosphat in der Muskulatur kann bei erhöhter Aufnahme um zehn bis 20 Prozent, bei Vegetariern und Veganern sogar um bis zu 40 Prozent ansteigen, je nachdem wie hoch (oder besser gesagt: niedrig) der Ausgangswert war. Diese Anreicherung mit Kreatinphosphat gelingt schon bei sehr niedrigen Dosierungen. Sobald die Menge des zugeführten Kreatins größer ist als der tägliche Abbau, kommt es zur Anreicherung. Hierzu reicht oft schon ein Überschuss von 1,0 bis 1,5 Gramm Kreatin pro Tag aus, wenn die positive Bilanz über einen entsprechend langen Zeitraum beibehalten wird. Allerdings kann es bei einer solch niedrigen Dosierung etliche Wochen dauern bis die Kreatinphosphat-Speicher komplett gefüllt sind. Bei einer Zufuhr von rund drei Gramm am Tag sind die Speicher hingegen schon nach rund vier Wochen gefüllt.

Die Vorteile eine ausreichenden Kreatinzufuhr, die zur Füllung der Kreatinphosphat-Speicher führt, gehen aber weit über die gesteigerte Kraft hinaus. Eine ausreichende Kreatinzufuhr unterstützt anabole Prozesse, schwächt gleichzeitig katabole Prozesse ab und begünstigt eine schnelle Regeneration[1]. Allein diese Vorteile machen eine ausreichende Kreatinzufuhr für den Kraftsportler lohnenswert.

Die Einstufung einer Substanz als nichtessenziell ist nicht immer eindeutig

Wie steht es also mit der Eingangsfrage, ob es beim Muskelaufbautraining ohne eine erhöhte Zufuhr an Kreatin zu einem Mangel kommen kann? Ergibt sich aus der Einstufung von Kreatin als nichtessenziellem Stoff wirklich zwangsläufig die Schlussfolgerung, dass ein Mangel ausgeschlossen ist?

Die oben erwähnte Definition, dass essenzielle Stoffe nur diejenigen sind, die der Körper nicht selbst herstellen kann, wird in der Wissenschaft inzwischen differenzierter gesehen. Dass eine Einteilung nach dem Prinzip „schwarz/weiß“ ohnehin nicht immer möglich ist, lässt sich verdeutlichen anhand der Einstufung von des Bodybuilders liebstem Makronährstoff: dem Protein. Nach der gängigen Definition wird Protein (im Gegensatz zu Kohlenhydraten) als essenziell klassifiziert und muss über die Nahrung zugeführt werden, während der Körper z.B. Glukose auch anderweitig herstellen kann. Wer weniger Protein zu sich nimmt als er benötigt, entwickelt einen Protein-Mangel. Das ist inzwischen unbestritten.

Bis vor wenigen Jahren wurde noch behauptet, eine Zufuhr von 0,8 g Protein pro Kilogramm Körpergewicht und Tag sei auch bei einem Muskelaufbautraining völlig ausreichend. Diese Menge mag unter Umständen vielleicht ausreichend sein, um einen Muskelabbau zu vermeiden, aber sie ist in der Regel nicht ausreichend, um einen optimalen Muskelaufbau zu gewährleisten. Mit anderen Worten: Das Abwenden einer Unterversorgung mit einem Nährstoff bedeutet noch lange nicht, dass diese Menge ausreichend ist für alle möglichen Stoffwechselprozesse. Gemessen an dem möglichen Fortschritt (Muskelaufbau), der mit einer ausreichenden Proteinzufuhr möglich gewesen wäre, kommt es zumindest zu einem relativen Mangel.

Und der gleiche Zusammenhang wird inzwischen für die Kreatinsynthese vermutet.

Mittlerweile wird in der Wissenschaft ein relativer Kreatin-Mangel für durchaus möglich gehalten. Die geringeren Kreatinspiegel von Vegetariern und Veganern wurden bereits als "Kreatin-Defizit" bezeichnet[2].

Die Bezeichnung "Defizit" klingt im Zusammenhang mit einer als nichtessenziell eingestuften Substanz noch immer gewöhnungsbedürftig. Und natürlich ist eine suboptimale Zufuhr von Kreatin deutlich abzugrenzen von einem Kreatin-Defizienz-Syndrom, einer durch einen Gendefekt hervorgerufenen Krankheit[3]. Dennoch hat die Frage, ob bei einer nahezu Kreatin-freien Ernährung nicht eine Unterversorgung drohen könnte, durchaus ihre Berechtigung, die sich aus dem folgenden Zusammenhang ergibt:

Laut gängiger Definition ist ein Nährstoffdefizit ein Synonym für Nährstoffmangel, was wiederum bedeutet, dass "eine längerfristige Unterschreitung des Bedarfs an einem oder mehreren Nährstoffen" besteht[4]. Und genau das ist der springende Punkt: Natürlich kommt es bei Gesunden nicht zu einer lebensbedrohlichen Situation, wenn kein Kreatin zugeführt wird. Das heißt aber nicht, dass die körpereigene Kreatinproduktion auch für jede Bedarfssituation ausreichend ist. Dass ein Muskelaufbautraining besondere Ansprüche an den Organismus stellt und den Bedarf an bestimmten Stoffen erhöht, gilt inzwischen als allgemein akzeptiert. Das war jedoch nicht immer so.

Zur Erinnerung: Protein wird deshalb als essenzieller Nährstoff eingestuft, weil einige der Aminosäuren, aus denen Protein besteht, essenziell sind. Früher wurde die Unterscheidung in essenzielle und nichtessenzielle Aminosäuren recht einfach gehalten: Die essenziellen kann der Körper nicht herstellen, sie müssen daher über die Nahrung zugeführt werden. Die nichtessenziellen müssen nicht zugeführt werden, weil sie vom Organismus selbst synthetisiert werden können. Inzwischen gilt diese Einteilung aber als überholt: "Fortschreitende Erkenntnisse über die Stoffwechsel- und Ernährungs-relevanten Aspekte der Aminosäuren haben diese strikte Einteilung aufgebrochen und eine dritte Kategorie etabliert, nämlich die bedingt-essenziellen Aminosäuren"[5].

Foto: Andreas Volmari

Als bedingt-essenziell werden danach Aminosäuren definiert, die "normalerweise" in ausreichender Menge vom Körper hergestellt werden können, aber unter bestimmten Bedingungen eben nicht in der erforderlichen Menge endogen produziert werden können. Zu diesen Bedingungen zählen u.a. Wachstum und körperliche Aktivität. Danach werden die Aminosäuren Arginin, Asparagin, Cystein, Glutamin, Glycin, Prolin, und Tyrosin als bedingt-essenzielle Aminosäuren klassifiziert. Eine andere Bezeichnung für bedingt-essenzielle Aminosäuren ist semi-essenzielle Aminosäuren.

Was diesen Zusammenhang für das Thema Kreatin besonders interessant macht, ist die folgende Tatsache:
    Zu den insgesamt sechs bedingt-essenziellen Aminosäuren zählen sowohl Arginin als auch Glycin, und damit zwei der drei Aminosäuren, die der Körper benötigt, um daraus Kreatin zu synthetisieren!
Und das ist der springende Punkt:
Führende Kreatinforscher gehen inzwischen davon aus, dass ein Verzicht auf eine exogene Kreatinzufuhr bestimmte Stoffwechselprozesse verlangsamen oder hemmen könnte.
Zu den Prozessen, die hiervon betroffen sein könnten, werden ausdrücklich anabole Stoffwechselprozesse genannt. Spätestens an dieser Stelle sollte das Interesse des Eisensportlers geweckt sein.

Die endogene Kreatinproduktion als metabolische Last

Die endogene Synthese von Aminosäuren zur Bildung von Kreatin gilt seit längerem als eine nicht unerhebliche Beanspruchung für den Stoffwechsel. Einige Forscher bezeichneten die Synthese von Aminosäuren sogar als "metabolic burden" ("metabolische Last") für den Organismus[6]. Diese metabolische Last steht unter dem Verdacht, anabole Prozesse zu verlangsamen. Ein Team spanischer Forscher stellte vor einigen Jahren speziell für die Aminosäure Glycin fest, dass es dem Organismus nicht immer gelingt, genügend Glycin für sämtliche Stoffwechselprozesse zur Verfügung zu stellen, für die diese Aminosäure benötigt wird[7]. Glycin ist an zahlreichen Stoffwechselprozessen beteiligt. Einer dieser Stoffwechselprozesse, für die eine ausreichende Menge an Glycin benötigt wird, ist die körpereigene Bildung von Kreatin.

Die dritte Aminosäure, die für die Bildung von Kreatin benötigt wird, ist Methionin. Diese Aminosäure ist essenziell, muss also zwingend über die Nahrung zugeführt werden. Dass es hier zu einem Mangel kommen kann, wenn der Bedarf größer ist als die Zufuhr, ist unbestritten. Methionin ist eine wichtige Aminosäure und nicht nur an der körpereigenen Bildung von Kreatin, sondern an zahlreichen weiteren Prozessen beteiligt ist, z.B. am Aufbau von Muskelsubstanz.

Führende Kreatinforscher sehen es daher als wahrscheinlich an, dass bei einer ausreichenden Kreatinzufuhr die Energie, die sonst im Rahmen des endogenen Kreatin/Methionin-Stoffwechsels verbraucht wird, für andere anabole Prozesse zur Verfügung steht[8].

In dieses Bild passen auch die Beobachtungen aus Tierversuchen. Diese kamen zu dem Ergebnis, dass die Versuchstiere trotz insgesamt ausreichender Zufuhr an essenziellen Aminosäuren Wachstumsverzögerungen aufwiesen, wenn sie keine der vermeintlich nicht notwendigen Aminosäuren Arginin, Glutamin und Glycin bekamen. Bislang ist nicht klar, ob diese Erkenntnisse auf den Menschen übertragbar sind. Die Autoren der Studie sehen aber durchaus eine Relevanz für den Menschen und regen in ihrem Fazit dazu an, "diese neuen Erkenntnisse als Orientierung für die Optimierung der menschlichen Ernährung zu nutzen, um Gesundheit und Wohlbefinden zu optimieren"[9].

Zusammenfassend lasst sich somit sagen

Zur endogenen Synthese von Kreatin benötigt der Körper die Aminosäuren Methionin, Glycin und Arginin. Methionin ist eine essenzielle Aminosäure, muss also über die Nahrung aufgenommen werden. Die beiden anderen Aminosäuren galten früher als nichtessenziell. Somit wurde auch eine Unterversorgung mit Kreatin generell für nicht möglich gehalten. Inzwischen werden aber sowohl Arginin als auch Glycin als bedingt-essenziell eingestuft. Es ist daher nicht in jedem Fall sichergestellt, dass diese Aminosäuren in ausreichendem Maße für alle anabolen Stoffwechselvorgänge vorhanden sind. Bezüglich Methionin deuten Forschungsergebnisse an, dass eine Entlastung der endogenen Kreatin-Synthese mehr Methionin für andere anabole Stoffwechselprozesse zur Verfügung stellen könnte.

Auch wenn diese Zusammenhänge noch nicht abschließend geklärt sind, so ist der Eisensportler dennoch gut beraten, auf eine ausreichende Zufuhr von Kreatin zu achten. Eine Zufuhr von wenigen Gramm pro Tag sorgt bei den meisten Menschen innerhalb von rund vier Wochen für eine Füllung der Kreatinphosphat-Speicher, sofern die Zufuhr den Bedarf leicht überschreitet.
Mit anderen Worten: Schon wenige Gramm Kreatin pro Tag reichen aus, um auszuschließen, dass die endogene Kreatinsynthese zu einer "metabolischen Last" werden und damit anabole Stoffwechselvorgänge hemmen oder verlangsamen könnte.

Es sieht also so aus, als ob den vielen nützlichen Eigenschaften von Kreatin für Eisensportler noch mindestens eine weitere hinzugefügt werden muss - selbst für (vermeintliche) Non-Responder. Eine günstige und gleichzeitig wirkungsvolle Wahl wäre Kreatin Monohydrat.

Hinweis: Der Verfasser ist Autor des gerade erschienenen Buchs Kreatin – eine natürliche Substanz und ihre Bedeutung für Muskelaufbau, Fitness & Anti-Aging, das bei Amazon erhältlich ist.


Quellen

  1. Gießing, J. (2018): Kreatin – eine natürliche Substanz und ihre Bedeutung für Muskelaufbau, Fitness & Anti-Aging.
  2. Wallimann, T. (2008). Kreatin – warum, wann und für wen? Schweitzer Zeitschrift für Ernährungsmedizin, 5, 29-40.
  3. Schulze, A. (2003). Creatine deficiency syndromes. Molecular and Cellular Biochemistry, 244 (1-2), 143-150.
  4. Spektrum Lexikon der Ernährung [online]. Stichwort Nährstoffdefizit.
  5. United States Department of Agriculture [USDA] (2006). Dietary Reference Intakes: the essential guide to nutrient requirements. Washington.
  6. Brosnan, J.T., da Silva, R.P. & Brosnan, M.E. (2011). The metabolic burden of creatine synthesis. Amino Acids, 40 (5), 1325-1331.
  7. Meléndez-Hevia, E., de Paz-Lugo, P., Cornish-Bowden, A. & Cárdenas, M.L. (2009). A weak link in metabolism: the metabolic capacity for glycine biosynthesis does not satisfy the need for collagen synthesis. Journal of Biosciences, 34 (6), 853-872.
  8. Wallimann, T., Tokarska-Schlattner, M., & Schlattner, U. (2011). The creatine kinase system and pleiotropic effects of creatine. Amino Acids, 40(5), 1271–1296.
  9. Hou, Y., Yao, K., Yin, Y. & Wu, G. (2016). Endogenous Synthesis of Amino Acids Limits Growth, Lactation, and Reproduction in Animals. Advances in Nutrition, 7, 331-342.

Nach oben