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Wie viel Protein und Kohlenhydrate als Transportmatrix?

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In dem Artikel Protein und Kohlenhydrate für bessere Creatinaufnahme wurde bereits erläutert, dass die Zufuhr insulinogener Stoffe die Creatinaufnahme in der Muskulatur begünstigen kann.

Dabei ging es hauptsächlich um die Thematik, dass die Einnahme eines Protein-Kohlenhydratgemischs innerhalb einer klassischen Aufladephase genauso effizient im Bezug auf die Erhöhung der Kreatinwerte ist, wie die Einnahme von Kohlenhydraten (Glukose) alleine.

Die dies bzgl. verwendeten Mengen in den bereits aufgeführten Studien waren allerdings sehr hoch.

In diesem Artikel sollen deshalb die Daten innerhalb verschiedener Studien verglichen werden und die Frage geklärt werden, ob eine verbesserte Creatinaufnahme auch mit geringeren Mengen Protein und / oder Glukose möglich ist.

Die Studienlage

Green [1] war der erste, der die Effekte einer Creatinsupplementierung (4x5g am Tag) innerhalb eines Zeitraums von 3 Tagen in Verbindung mit und ohne Glukose auf die Kreatinplasmakonzentrationen und die AUC der Kreatinplasmakonzentrationen untersuchte.

Die verwendete Menge an Glukose betrug 93 g pro 5g Creatin. Bei den Gruppen, die Creatin zusammen mit Glukose einnahmen, waren die Kreatinplasmakonzentrationen und die AUC der Kreatinplasmakonzentrationen niedriger als in der Gruppe, die Creatin alleine einnahm.

Dies bedeutet, dass mehr Kreatin aus dem Blut in die Muskulatur transportiert wurde, was zudem durch die geringeren Ausscheidungswerte von Kreatin und Kreatinin im Urin bestätigt werden konnte (siehe auch Insulin verbessert Creatinaufnahme nicht dauerhaft).

Noch im selben Jahr präsentierte Green in einer weiteren Arbeit [2], dass die Zufuhr von 93g Glukose innerhalb einer klassischen Aufladephase mit 4x5g am Tag für 5 Tage die Creatinaufnahme in der Skelettmuskulatur verbessern kann.

Die Erhöhung des Gesamtkreatingehalt war in der Glukosegruppe 5 Tage nach der Supplementierung 60 % höher als in der Gruppe, die Creatin alleine einnahm. Alle Probanden der Glukosegruppe konnten ihren Gesamtkreatingehalt um 20 mmol/kg Magermasse erhöhen, während dies in der Gruppe, die Creatin alleine einnahm, nur bei 50% der Teilnehmer der Fall war (vgl. Abbildung 1).

Erhöhung des Kreatingehalt

Abbildung 1: Erhöhung des Kreatingehalts bzgl. Kreatinphosphat, Kreatin, und Gesamtkreatin in Gruppe (A) nach 5 Tagen Creatinsupplementation und in Gruppe (B) nach 5 Tagen Creatin + Glukosesupplementation. Quelle: [2]

Wenig später konnte Steenge die Ergebnisse bestätigen, dass Insulin zwar die Creatinaufnahme in der Skelettmuskulatur verbessert, für eine signifikante Zunahme jedoch sehr hohe Konzentrationen (100 mU/l bis 200 mU/l) notwendig sind. [3]

Des Weiteren untersuchte Steenge die Auswirkung verschiedener Mengen Glukose und eines Protein-Glukosegemischs in Verbindung mit einer Creatineinnahme auf die Erhöhung des Insulinspiegel und die Kreatinwerte in der Skelettmuskulatur. [4]

Vier verschiedene Gruppen nahmen innerhalb eines Zeitraums von 24 Stunden pro 5 g Creatin 30 Minuten nach jeder Einnahme entweder verschiedene Mengen Glukose oder ein Glukose-Proteingemisch ein:

Placebogruppe: 5g Creatin, 5g Glukose
Protein-Glukosegruppe: 5g Creatin, 47g Glukose, 50 g Protein
Glukosegruppe (niedrig dosiert): 5g Creatin, 50g Glukose
Glukosegruppe (hoch dosiert): 5g Creatin, 96g Glukose

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Das Ergebnis: 47g Glukose und 50g Protein konnten den Insulinspiegel genauso effizient erhöhen, wie 96g Glukose alleine. Dieser Effekt resultierte dann in einer genauso so großen Erhöhung des Gesamtkreatingehalts (9 mmol/kg Magermasse bei beiden Gruppen).

Des Weiteren konnte verzeichnet werden, dass der Insulinausstoß der hoch dosierten Glukosegruppe und der Protein-Glukosegruppe höher war als in der niedrig dosierten Glukosegruppe.

Die niedrig dosierte Glukosegruppe konnte ihren Kreatingehalt demnach nicht so stark erhöhen wie die hochdosierte Glukosegruppe und die Protein-Glukosegruppe. Hier waren es 8 mmol/kg Magermasse. Verglichen mit der Gruppe, die Creatin allein einnahm (Placebogruppe), war der Kreatingehalt der niedrig dosierten Glukosegruppe etwas höher (8 mmol/kg anstatt 7 mmol/kg Magermasse). Diese Erhöhung wurde jedoch im Vergleich mit der Placebogruppe als nicht signifikant vermerkt (vgl. Abbildung 2).

Gesamtkreatingehalt

Abbildung 2: Gesamtkreatingehalt in Prozent nach der Einnahme von 4x5g Creatin innerhalb eines Zeitraums von 24 Stunden in Kombination mit 5g Glukose (Placebo); 47g Glukose, 50g Protein (Protein-Glukose); 96g Glukose (Glukose hochdosiert); 50g Glukose (Glukose niedrigdosiert). *Signifikanter Unterschied verglichen mit Placebo. Quelle: [4]

Diese Ergebnisse zeigen, dass die Zufuhr insulinogener Stoffe die Creatinaufnahme (hier am ersten Tag einer Aufladephase) verbessern kann (umso höher die Mengen desto besser) und das ein Glukose-Proteingemisch, bestehend aus 47g Glukose und 50g Protein, genauso effektiv für die Erhöhung des Gesamtkreatingehalts in der Skelettmuskulatur ist, wie die Zufuhr von 96g Glukose alleine.

Der positive Effekt der hohen Insulinkonzentrationen auf die Erhöhung des Kreatingehalts reduzierte sich jedoch für die hochdosierte Glukosegruppe als auch für die Protein-Glukosegruppe im Laufe der Einnahmen deutlich und war nach der vierten Einnahme signifikant niedriger als nach der ersten.

Eine weitere Studie die sich mit der Zufuhr von Protein zur Erhöhung der Kreatinwerte beschäftigt hat ist die Studie von Pittas et al. [5], der die Auswirkungen von Protein und einzelnen Aminosäuren (Leucin und Phenylalanin) auf die Kreatinspeicherung in der Skelettmuskulatur untersuchte.

Hier wurde innerhalb eines Zeitraums von 24 Stunden mit 15g Creatin (5g weniger als in den anderen Studien) supplementiert.

Pro 5g Creatin wurde entweder Wasser (0 kcal), 95g Glukose (380 kcal) oder ein Gemisch aus 14 g Whey Protein, 7 g Leucin, 7g Phenylalanin und 57g Glukose (284 kcal) eingenommen.

Letzteres konnte einen genauso hohen Insulinausstoß und geringere Ausscheidungswerte von Kreatin im Urin wie die 95g Glukose verursachen und somit die Kreatinwerte gleichwertig erhöhen (etwas höher, nicht signifikat).

Die kalkulierten Werte betrugen für Creatin mit Wasser 6,4 mmol/kg Magermasse, für Creatin mit Protein, Aminosäuren und Glukose 8,7 mmol/kg Magermasse und für Creatin mit Glukose 8,5 mmol/kg Magermasse.

Eine Studie, die mit weitaus geringeren Mengen insulinogener Nährstoffe arbeitete ist die Studie von Preen et al. [6]

Hier wurden 4x5g Creatin am Tag über einen Zeitraum von 5 Tagen eingenommen. Dabei nahm die Glukosegruppe jedoch lediglich 2x1g Glukose pro kg Körpergewicht (durschnittlich etwa 2x 77,3g am Tag) 30 min nach jeder zweiten und nach jeder vierten Creatineinnahme ein, was über den Zeitraum von 5 Tagen etwa 773g Glukose entsprechen.

Diese Menge ist weitaus geringer als die, die in der zu Anfang erwähnten Studie von Green [2] verwendet wurde (4x 93g am Tag; 1860g innerhalb von 5 Tagen). Trotz dieser kleineren Menge konnte in der Glukosegruppe ein 60% höherer Gesamtkreatingehalt (Erhöhung um 31.2 ± 2.1 mmol pro kg Magermasse) als in der Gruppe, die Creatin allein aufnahm, verzeichnet werden.

Diese Ergebnisse stimmen mit denen von Green [2] überein (hier waren es ebenfalls 60%) und demonstrieren zudem, dass ein ausreichend hoher Insulinausstoß und die damit verbundene signifikante Erhöhung der Kreatinwerte auch mit niedrigeren Mengen Glukose möglich ist.

Dies ist außerdem wahrscheinlich, wenn man die Untersuchung von Steenge [4] betrachtet, der nachweisen konnte, dass der positive Effekt von Insulin im Rahmen einer Einnahmemenge von 4x5g Creatin in Verbindung mit ca. 100g Glukose oder 50g Protein und 50g Glukose bereits nach der vierten Einnahme deutlich nachlässt, was ebenfalls für eine Reduzierung der Menge in den darauf folgenden Tagen der Supplementation spricht.

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An dieser Stelle soll außerdem noch die Studie von Greenwood [7] erwähnt werden, in der u.a. bei einer Dosierung von 4x5g Creatin mit jeweils nur 18g Glukose über einen Zeitraum von 3 Tagen ein signifikanter Unterschied gegenüber der Einnahme von 4x5g Creatin alleine verzeichnet werden konnte.

Diese Ergebnisse stehen ebenfalls im Gegensatz zu den hohen Dosierungen, die in den anderen Studien verwendet wurden. Leider unterscheidet sich diese Studie im Vergleich mit den bereits aufgeführten Studien vom Studiendesign her. Die Autoren machen z.B. keine Angaben zur Erhöhung des Gesamtkreatingehalt in mmol pro kg Magermasse, weshalb es schwer fällt, zu beurteilen, wie signifikant die Erhöhung der Kreainwerte im Vergleich mit den anderen Studien ist.

Dennoch kann aus den Ergebnissen bzgl. des Gesamtkreatingehalts in g geschlossen werden, dass auch schon kleine Mengen Glukose (18g) zu einer signifikanten verbesserten Creatinaufnahme in der Skelettmuskulatur führen können.

Fazit

Wie aus der Studienlage hervorgeht, kann eine Insulinausschüttung die Creatinaufnahme in der Skelettmuskulatur begünstigen

Um von diesem Effekt am ersten Tag einer Aufladephase mit 20g am Tag maximal zu profitieren sind hohe Insulinkonzentrationen nötig, die man mit der Einnahme von 50g Protein und 50g Glukose oder einem Gemisch aus 14 g Whey Protein, 7 g Leucin, 7g Phenylalanin und 57g Glukose oder einfach nur 93g Glukose pro 5g Creatin erreichen kann.

Da allerdings nachgewiesen werden konnte, dass sich der positive Effekt von Insulin auf die Erhöhung der Kreatinwerte bereits am ersten Tag der Einnahme vermindert [3] und die Zufuhr kleinerer Mengen Glukose (2x 1g Glukose pro kg Körpergewicht am Tag – nach jeder zweiten und nach jeder vierten Kreatineinnahme á 5g [6] oder 18g Glukose pro 5g Kreatin am Tag  [7]) die Kreatinspeicher über einen Zeitraum von 3 bis 5 Tagen ebenfalls erfolgreich erhöhen kann, ist es sinnvoll, die Mengen, die in den Studien [2] [4] [5] verwendet wurden am zweiten Tag der Einnahme zu reduzieren oder gleich zu Beginn weniger zu verwenden.

Die Einnahme großer Mengen hochglykämischer Nährstoffe ist sehr wahrscheinlich nur am ersten Tag der Aufladephase sinnvoll und kann dabei helfen, die Kreatinspeicher noch schneller zu erhöhen. Von dieser Vorgehensweise können besonders Personen profitieren, die Creatin noch im Rahmen einer Creatin-Kur einnehmen und zu Beginn die Kreatinspeicher möglichst schnell maximal füllen wollen.

Referenzen (anklicken zum Anzeigen)
  1. Green A. et al. (1996a). Carbohydrate ingestion augments creatine retention during creatine feeding in humans.
    Acta Physiologica Scandinavica, Volume 158 – Issue 2, 195-202.
  2. Green A. et al. (1996b). Carbohydrate ingestion augments skeletal muscle creatine accumulation during creatine supplementation in humans. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, Vol. 271 (5), E821-E826.
  3. Steenge, G. et al. (1998). Stimulatory effect of insulin on creatine accumulation in human skeletal muscle. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, Vol. 275 (6), E974-979.
  4. Steenge, G. et al. (2000). Protein- and Carbohydrate-induced augmentation of whole body creatine retention in humans. Journal of Applied Physiology, Vol. 89 (3), 1165-1171.
  5. Pittas, G. et al. (2010). Optimization of insulin-mediated creatine retention during creatine feeding in humans.
    Journal of Sports Sciences, Vol. 28 – Nr. 1, 67-74.
  6. Preen, D. et al. (2003). Creatine supplementation a comparison of loading and maintenance protocols on creatine uptake by human skeletal muscle. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism, Vol. 13 (1), 97-111.
  7. Greenwood, M. et al. (2003). Differences in creatine retention among three nutritional formulations of oral creatine supplements. Journal of Exercise Physiology Online, Vol. 6 (2), 37-43.

 

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