влияние креатинина на мозг
Изменение креатинкиназы при психических расстройствах
Креатинкиназа (СК) катализирует обратимый перенос фосфорильной группы из фосфокреатина в аденозин-5′-дифосфат (АDP), регенерируя, таким образом, аденозинтрифосфат (АТФ, АТP). Креатинкиназа является членом семейства фосфаген киназ.
Структура креатинкиназы
Гены креатинкиназы экспрессируются в нескольких тканях с высоким флуктуирующим обменом энергии, например, в скелетных и сердечных мышцах, клетках мозга и фоторецепторов и сперматозоидах. Было охарактеризовано несколько изоферментов креатинкиназы: изоферменты мозгового, мышечного и гибридного типов, а также митохондриальные изоферменты креатинкиназы.
Значение изменененного уровня креатинкиназы при психических расстройствах
Измерение уровня креатинкиназы в сыворотке является рутинным тестом в диагностике острого инфаркта миокарда и различных мышечных нарушений. Повышение уровня CK в сыворотке у пациентов с психическими расстройством является довольно неспецифическим явлением. Чаще всего повышенный уровень креатинкиназы в сыворотке крови обусловлен внутримышечными инъекциями, дистонические реакции, использованием ограничений, или другой интенсивной изометрической активностью.
Массовое бессимптомное повышение уровня креатинкиназы
Креатин не только для мышц, но и для мозга
Спортсмены используют креатин, чтобы выполнять больше повторений в подходах и таким образом стимулировать дополнительный рост своих мышц. Креатин оказывает аналогичное действие и на наш мозг, — обнаружили нейропсихиатры из Токийского университета. Если мы принимаем креатин, то можем интенсивно использовать свой мозг в течение более длительного периода времени.
Исследование пользы креатина для мозга
Еще в 2002 году японцы опубликовали в «Neuroscience Research» результаты исследования, в котором они использовали 24 студентов в возрасте 19 лет в качестве испытуемых. Ученые попросили студентов складывать случайную серию чисел в течение 15 минут. При этом использовался тест Утида-Крепелина, который психиатры используют для измерения умственной усталости. Чем больше цифр вы сможете сложить, тем значит лучше вы приспособлены для решения умственных задач. По крайней мере, в ментальном плане. В конце 15-минутного упражнения студенты отдыхали в течение пяти минут. После этого они должны были сделать еще 15 минут сложений. Исследователи провели всю процедуру дважды. В одном случае студентам давали 8 гр моногидрата креатина ежедневно за пять дней до теста, в другом — плацебо.
Результаты ежедневного приема креатина
Когда студенты принимали креатин, они смогли делать больше сложений. Ниже приведены оценки типичного студента с креатином и без него.
Используя ближнюю инфракрасную спектроскопию, исследователи смогли изучить состав крови в головном мозге своих подопытных, пока те выполняли подсчеты. Они посмотрели на количество кислорода, которое было присоединено к молекулам гемоглобина в крови мозга. На рисунке выше показано, что кровь в мозге испытуемых имела больше гемоглобина без кислорода (Desoxy-Hb), когда испытуемые принимали креатин и количество молекул гемоглобина с кислородом было меньше. Это, вероятно, означает, что добавление креатина повышает потребление кислорода клетками головного мозга. Похоже, что клетки мозга работают сложнее, если принимать креатин, предполагают японцы.
Заключение ученых о пользе креатина для мозга и ума
«Поскольку сообщалось, что пероральный прием креатина увеличивает содержание креатина в головном мозге, измеренное методом протонной магнитно-резонансной спектроскопии (MRS), влияние креатина на умственную усталость может быть опосредовано его влиянием на энергетический метаболизм в головном мозге. Наш эксперимент может предложить новую линию подхода к снижению умственной усталости с участием креатина», — заключают исследователи.
Почему креатин делает не только сильнее, но и умнее
Креатин. Речь идет об аминокислоте, которая синтезируется в почках, печени и в поджелудочной железе. Основная его функция состоит в обеспечении мышечной массы энергией, поэтому данное вещество всегда пользовалось популярностью в среде спортсменов в качестве прекрасного и главное эффективного дополнения к основному рациону.
Креатин содержится также в продуктах питания, а именно в мясе и рыбе, однако в небольших количествах. Только представьте себе, чтобы организм получал ежедневную норму креатина, которая, кстати, равна 5 г, в день необходимо съедать около 2 кг мяса! Согласитесь, трудновыполнимая задача, если вы, конечно, не чемпион по поеданию стейков и другой еды. Хотя лучше так не издеваться над собой, поскольку все это чревато серьезными последствиями для здоровья.
К счастью, для тех, у кого запасы креатина быстро истощаются (спортсмены), а также, для тех, у кого они ничтожно малы (вегетарианцы и все, кто не ест мясо и рыбу), существует креатин в виде пищевой добавки. Потребляя его, вы обеспечиваете свой организм необходимой энергией, чтобы он функционировал на полную катушку. При этом согласно последним заявлениям ученых креатин важен не только для мышц, но и для мозга.
Креатин и энергия для мозга
Хотя мозг составляет лишь 2 процента от нашего тела, он потребляет 20 процентов всей производимой энергии. Причем основным путем восполнения истощенных топливных запасов является образование АТФ, которое происходит при участии креатина. Некоторое его количество синтезируется нашим телом, остальную часть мы можем получать из продуктов питания.
Поскольку основными источниками креатина являются мясо и рыба, вегетарианцы имеют особые трудности с восполнением его запасов в организме. Именно поэтому они и стали основными субъектами исследования, которое проводилось в 2003 году на предмет воздействия креатина на мыслительную деятельность.
Начиная исследование, ученые руководствовались предположением, что не только деятельность мышц, но и мыслительная способность зависит от надлежащего энергообеспечения организма. Каждый мыслительный процесс ограничивается имеющимися в организме запасами топлива. Поскольку уже было достоверно известно, что креатин играет важную роль при поддержании энергетического потенциала мозга, было высказано предположение, что за счет добавления креатина в рацион можно значительно улучшить мозговую деятельность.
Исследование воздействия креатина на мозговую деятельность
Исследования проводились в 2003 году на 45 вегетарианцах в возрасте от 18 до 35 лет. В ходе испытания одна группа получала в течение шести недель по 5 г креатина ежедневно, другая – только плацебо, при этом испытуемые не знали, в какой группе находятся. Затем обе группы проходили тест на память, в котором те, кто получал креатин, показали лучшие результаты.
Следующим этапом исследования был перерыв на шесть недель, во время которого обе группы ничего не потребляли. Затем опять следовало тестирование, которое выявило ухудшение предыдущих результатов в группе, принимающей креатин.
В последнем этапе опытов испытуемые поменялись местами и те, кто принимал плацебо, стали потреблять креатин, и наоборот. Итоговое тестирование показало лучшие результаты в группе, которая получала креатин.
Таким образом, ученые пришли к выводу, что креатин оказывает непосредственное влияние на мыслительную деятельность. Единственным минусом данного исследования было невозможность установить, обладает ли такое воздействие продолжительным эффектом. Ясно было одно: потребление креатина значительно улучшает способность мыслить.
Исследования влияния креатина на мыслительную деятельность под началом Бентона
Однако проведенное в 2013 году исследование не является единственным. В 2010 году группа ученых под руководством Бентона сделала первую попытку доказать эффективность использования креатина для улучшения мыслительной деятельности. В опыте принимали участие 128 женщин, среди которых были как вегетарианки, так и всеядные. В течение пяти дней они получали по 20 г креатина или плацебо.
В итоге в группе, в которой потребляли креатин, было установлено улучшение способности к запоминанию. Кроме того, у тех, кто ест мясо, не было выявлено никаких изменений. Ученые сделали следующий вывод: дополнительный прием креатина вегетарианцами улучшает память, а на всеядных не оказывает никакого влияния, поскольку они получают креатин с пищей.
К сожалению, не все так безоблачно в данном вопросе. Те, кто потребляют постоянно большие порции креатина, говорят о различных побочных эффектах. В высоких дозировках данное вещество провоцирует развитие диареи, сильный запах изо рта и метеоризм. Именно поэтому, если вы не хотите блистать своим умом в одиночестве, делайте ставку на рекомендации от производителя креатина.
Креатинин: все, что нужно знать
Креатинин – это химическое соединение, которое возникает в процессе распада молекул белка.
Креатинин образуется из креатина – кислоты, которая участвует в обмене энергии в мышечных клетках. Каждый день около 2% азотосодержащей карбоновой кислоты преобразуется к креатинин. Он поступает к почкам через кровь, где осуществляется фильтрация и образуется урина.
Большая часть креатинина выводится из огранизма через почки. На протяжении суток содержание креатинина в крови циркулирует примерно на одном и том же уровне. Это происходит потому, что состояние мышечной массы в том числе остается неизменным.
Здоровые почки контролируют уровень креатинина в рамках определенной нормы.
Дисфункция почек приводит к нарушению процесса выведения из организма креатинина с мочой и повышению его уровня за пределы допустимых значений.
Высокий уровень креатинина является показателем почечной недостаточности. Определить свой уровень пациент может с помощью биохимического анализа крови.
Существует усовершенствованный метод для определения состояния почек – клиренса креатинина, который показывает количество выводимого креатинина за конкретный промежуток времени.
Для мужчины средних лет нормой считается содержание 71-106 мкмоль/л креатинина в крови, для женщины – 36-90 мкмоль/л.
У мужчин среднего возраста, ведущих активный образ жизни, может наблюдаться повышенное количество креатинина. Чем старше пациент, тем меньше креатинина в крови он имеет.
Содержание креатинина у детей находится в пределах 20 мкмоль/л или немного больше в зависимости от физического развития. Пациенты со слабым здоровьем, неразвитой мускулатурой, малой массой тела и плохим аппетитом наблюдаются низкие показатели содержания креатинина.
Для пациентов с одной почкой средние значения будут колебаться в пределах 180-190 мкмоль/л. Превышение допустимой нормы уровня креатинина в крови, обнаруженное при анализе, может являться сигналом о почечной дисфункции.
Критические значения в 800 мкмоль указывают на экстренную необходимость в процедуре диализа крови с помощью специализированного оборудования.
При обнаружении дисфункции почек и превышения допустимого уровня креатинина важно определить, как давно возникли сбои в организме.
Симптомы превышения уровня креатинина.
Пределы симптоматики наличия почечной недостаточности достаточно широки. Плохое самочувствие и боль в пояснице вследствие интенсивных физических нагрузок могут свидетельствовать о нарушении функционирования почек.
Из наиболее распространенных симптомов следует выделить следующие:
Определение клиренса креатинина.
Показатель клиренса креатинина дает возможность определить эффективность работы почек наиболее точно и информативно, чем стандартный тест. Для этого необходимо сдать кровь и мочу, причем урину необходимо собирать в течение 24 часов до анализа.
Существует третий способ определения количества креатинина в крови – соотношение креатинина и азота. Его необходимо проводить при подозрении на обезвоживание.
Подготовка к сдаче анализа на уровень креатинина
Порядок сдачи анализа на креатинин 
Область сгиба локтя обрабатывается спиртом, после чего накладывается наплечный жгут для приостановки оттока крови в венах и увеличения давления в кровеносных сосудах. Далее осуществляется пункция в вену стерильным шприцем для забора крови. После проведения укола на его место клеится лейкопластырь с ватой, которая смочена антибактериальным раствором.
Начать собирать мочу необходимо до полудня, однако первую порцию мочи после пробуждения собирать не следует. При следующих позывах к мочеиспусканию сбор мочи осуществляется в стерильную тару вместимостью около 5 л. Разделение мочи на отдельные контейнеры не допускается. Исключите возможность соприкосновения с внутренней стороной контейнера. Тару необходимо хранить в холодильнике либо в другом прохладном месте вдали от солнечного света. Последнее мочеиспускание необходимо осуществить по прошествии 24 часов после первой порции – то есть в первой половине следующего дня. Не допускается попадание посторонних элементов в контейнер с мочой, таких как волосы, кровянистые выделения, частицы кала и т.п.
Возможные последствия, возникающие в результате анализа на креатинин:
Итоговые результаты анализа на креатинин и их значение.
В зависимости от используемых в лаборатории реактивов и единиц измерения нормы могут различаться:
Превышение нормы содержания креатинина в крови.
Высокие показатели креатинина как правило указывают на серьезные проблемы с почками. Почечная дисфункция может быть связана с инфекционными и онкологическими заболеваниями, а также из-за снижения кровотока к почкам. Повышенное содержание креатинина могут быть связано с нарушением мочевого оттока в связи с камнеобразованием, нарушением работы сердца, обезвоживанием, кровопотерей, подагрой, а также мышечной патологией. Высокие показатели креатинина свидетельствуют о низком уровне клиренса.
Высокий уровень клиренса может быть следствием перенапряжения, разрыва мышц, отравления монооксидом углерода, беременности, а также может возникнуть из-за полученных ожогов.
Повышенное соотношение креатинина и азота свидетельсвует о почечной недостаточности в острой стадии, которая может возникнуть вследствие шоковых состояний или обезвоживания. Наличие камней в почках, а также внутреннее кровотечение также увеличивают риски высокого соотношения креатинина и азота.
Низкие показатели креатинина в крови.
Влияние креатинина на мозг
Исследования показывают, что 89 % людей, профессионально занимающихся спортом, считают, что применение специальных биологических добавок к пище является необходимым фактором для достижения серьезных спортивных результатов [1]. С учётом роста числа людей, занимающихся физической культурой и спортом, востребованность таких добавок будет расти.
Среди пищевых добавок определенной популярностью пользуется креатина моногидрат. В первые десятилетия 2000-х гг. активно накапливались экспериментальные и практические данные об эффективности его применения. В это время было установлено, что пероральное применение креатина вызывает рост мышечных волокон, активирует синтез миозина, стимулирует синтез гликогена и активирует дифференциацию миосателлитоцитов [2–4]. Показано также, что применение креатина как активного элемента спортивного питания соответствует критериям безопасности [5].
Основываясь на огромной популярности добавок креатина, на имеющемся опыте практического применения данной добавки, Международное общество спортивного питания (ISSN) опубликовало в 2017 г. обновленную позицию по безопасности и эффективности применения добавок креатина в практике физической культуры, спорта и медицины [6]. В этом документе представлен обзор литературы, посвященной изучению влияния креатина на работоспособность, восстановление, предотвращение травм, переносимость физических нагрузок, нейропротекцию, старение, клинические состояния населения, а также беременность. Этот обзор свидетельствует о важности включения креатина в качестве элемента не только спортивного питания, но и в качестве средства с потенциальным терапевтическим эффектом. Однако представленные рекомендации оставляют ряд вопросов в части конкретизации протоколов применения данной добавки по отдельным показаниям (физическая культура, спорт, клиника).
Цель настоящего обзора – анализ современных направлений научных исследований по применению креатина в спортивной и клинической практике.
Материалы и методы исследования
Поиск литературных данных проведен по открытым электронным базам данных научной литературы PubMed и eLIBRARY. Для поиска использовали следующий поисковый запрос: «креатин», «sports nutrition AND creatine AND human». Глубина поиска – 2018–2021 гг. Для проведения анализа и оценки литературных данных были определены критерии включения и источников в исследование и исключения из исследования. Критерии включения: 1. Наличие полнотекстовых источников или структурированной аннотации. Кри- терии исключения: 1. Тезисы докладов, неопубликованные работы. 2. Исследования, имеющие признаки «дублирования» (схожий протокол исследования, группы и число пациентов и др.). В случае обнаружения «дублирующих» статей выбирали более поздний по дате публикации источник. 3. Экспериментальные исследования на животных.
Результаты исследования и их обсуждение
Для оценки текущих исследований, посвященных применению креатина в качестве добавки в спортивном питании, мы исходили из основных тезисов Международного общества спортивного питания в отношении приема креатина, которое представило официальную позицию, состоящую из девяти положений [6, с. 12]:
1. Креатина моногидрат – это наиболее эффективная эргогенная пищевая добавка, доступная в настоящее время спортсменам с целью увеличения способности к нагрузкам высокой интенсивности и увеличения мышечной массы во время тренировок.
2. Добавка моногидрата креатина не только безопасна, но и имеет ряд терапевтических преимуществ для здоровых и больных людей, от младенцев до пожилых людей. Нет убедительных научных доказательств того, что краткосрочное или долгосрочное использование моногидрата креатина (до 30 г/день в течение 5 лет) оказывает какое-либо пагубное влияние на здоровых людей или среди клинических групп населения, которым может быть показан прием креатина.
3. При соблюдении надлежащих мер предосторожности и наблюдения со стороны специалистов прием моногидрата креатина у детей и спортсменов подросткового возраста является приемлемым и может служить альтернативой питанию с благоприятным профилем безопасности относительно потенциально опасных анаболических андрогенных препаратов. Однако рекомендуется рассматривать добавление креатина только для молодых спортсменов, которые: а) участвуют в серьезных соревновательных и тренировках под наблюдением специалиста; б) соблюдают хорошо сбалансированную диету, улучшающую работоспособность; в) осведомлены о правильном использовании креатина; г) не превышают рекомендуемые дозировки.
4. Рекомендации на этикетках продуктов, содержащих креатин, которые предостерегают от использования креатина лицами младше 18 лет, хотя, возможно, предназначены для защиты их производителей от юридической ответственности, скорее всего, излишни, учитывая комплекс научных данных, подтверждающих безопасность креатина, в том числе для детей и подростков.
5. В настоящее время моногидрат креатина является наиболее широко изученной и эффективной формой креатина для использования в пищевых добавках с точки зрения усвоения мышцами и способности увеличивать нагрузочную способность ткани при нагрузках высокой интенсивности.
6. Добавление углеводов или углеводов и белков к креатиновой добавке, по-видимому, увеличивает мышечное поглощение креатина, хотя влияние на показатели его биодоступности могут быть и не больше, чем при использовании моногидрата креатина в качестве монотерапии.
7. Самый быстрый метод увеличения запасов креатина в мышцах может заключаться в потреблении
0,3 г/кг/день моногидрата креатина в течение 5–7 дней с последующим приемом 3–5 г/день для поддержания повышенных запасов. Первоначально прием небольших количеств моногидрата креатина (например, 3–5 г/день) увеличит запасы креатина в мышцах в течение 3–4 недель, однако первоначальные эффекты этого метода приема добавок поддерживаются в меньшей степени.
8. Клинические группы получали добавки с высоким уровнем моногидрата креатина (0,3–0,8 г/кг/день, что эквивалентно 21–56 г/день для человека весом 70 кг) в течение многих лет без клинически значимых или серьезных побочных эффектов.
9. Необходимы дальнейшие исследования для изучения потенциальных медицинских преимуществ моногидрата креатина и его прекурсоров, таких как гуанидиноуксусная кислота, для спорта, физической культуры и медицины.
В представленном документе ISSN отмечает, что к настоящему времени получено достаточно данных, подтверждающих эффективность и безопасность применения креатина моногидрата в спортивной практике. На это указывают пункты 1, 5 и 6. По-видимому, в связи с этим среди обнаруженных нами литературных данных с 2018 г. исследований, посвященных фундаментальным аспектам применения креатина, немного.
В цитируемой выше работе необходимо также выделить и положения, касающиеся безопасности применения креатина в качестве добавки к спортивному питанию. В частности, в пунктах 2, 4, 8 отмечено, что применение креатина в качестве пищевой добавки имеет приемлемую безопасность, в том числе для детей, пожилых людей.
Выполненный нами литературный поиск также показал, что основные направления исследований, выполненных после 2017 г., в большинстве своем посвящены разработке протоколов практического применения креатина в спортивной, а также в клинической практике. Такая ситуация очевидна и вытекает из того, что предложенные ISSN рекомендации по применению креатина моногидрата, в том числе и для молодых спортсменов, носят общий характер и не привязаны к каким-либо конкретным протоколам подготовки спортсменов или лечения пациентов (см. пункты 3, 7). Кроме того, ряд представленных ISSN рекомендаций по определению требует дальнейшей научной проработки (см. пункты 6, 9).
В этом плане все обнаруженные нами в результате литературного поиска исследования по применению креатина в спортивной и клинической практике, выпущенные после выхода указанных выше рекомендаций, мы классифицировали по следующим направлениям.
1. Исследования, посвященные разработке протоколов применения креатина в тренировочном процессе. Это направление научных исследований, по нашему мнению, является самым востребованным, так как рекомендованные схемы применения креатина в спортивной практике (см. п. 7) слишком общи и не учитывают порядок его применения в зависимости от особенностей тренировочного процесса для применения в отдельных видах спорта, а также для отдельных групп населения. Так, к настоящему времени существуют работы, обосновывающие эффективные схемы (включающие описание дозировки, частоты приема и длительности) применения креатина для развития отдельных физических качеств (улучшения мышечной силы и показателей мышечной выносливости) [7, 8]; применения при интервальной тренировке высокой интенсивности [9, 10]; повышения адаптации к тренировкам на выносливость [11]; применения при подготовке в отдельных видах спорта [12–14]. Отдельная разрабатываемая в этом направлении проблема – это выбор наиболее адекватного времени приема креатиновой добавки для обеспечения ее максимальной эффективности [15]. Очевидно, что разработка схем применения и показаний к нему, включающих уточнения в части дозировки, частоты и длительности приема креатина для использования в практике физической культуры, в практике спортивной подготовки в отдельных видах спорта или для конкретных клинических групп населения, в дальнейшем будет составлять основной приоритет исследовательских работ в данном направлении.
2. Исследования, посвященные разработке комплексных схем применения креатина. Большой раздел исследовательских работ посвящен разработке схем комплексного применения креатина как эргогенной добавки в рамках спортивного питания. Актуальность таких исследований вытекает из необходимости повышения эффективности применения креатина, что, по мнению многих авторов, достигается путем его включения в состав комплексных пищевых композиций. Эффективность применения креатина в комплексе с другими нутриентами и в рамках диетических стратегий представлена нами в таблице.
Эффективность применения креатина в комплексе с другими нутриентами
Эффективность креатина по сравнению с монотерапией