La creatina (dal greco κρέας, krèas, "carne") è un derivato amminoacidico che può essere sintetizzato dal fegato (1 g/die) a partire da arginina, S-adenosil metionina e glicina, ed è utilizzato nei muscoli dei mammiferi per rigenerare ATP durante i primi secondi della contrazione muscolare.
Quando si assume creatina di origine animale, si ha la sua fosforilazione sull'azoto non glicinico a fosfocreatina. Normalmente viene ricercato il suo prodotto di degradazione nelle urine e nel sangue, la creatinina, attraverso un esame chiamato creatininemia, come indice della funzionalità renale.
Viene impiegata nella terapia medica e come integratore utilizzato dagli sportivi soprattutto in discipline anaerobiche, come ad esempio culturismo, sollevamento pesi e simili.
La creatinemia è la concentrazione di creatina nel sangue, mentre la creatinuria è la concentrazione di creatina nell'urina.
Storia La creatina fu scoperta dal chimico francese Michel Eugène Chevreul nel 1832, ma solo nel 1847 fu confermata la sua presenza nella carne dal chimico tedesco Justus von Liebig, dopo aver condotto degli esperimenti sulla muscolatura umana, dove la creatina si trova in maggior quantità rispetto agli altri tessuti. Grazie al confronto tra carni di volpi selvatiche e di volpi in cattività, Liebig ipotizzò che la maggiore o minore concentrazione di creatina nei muscoli fosse legata all'attività motoria.
Gli studi di Wilhelm Heinrich Heintz e Max von Pettenkofer portarono alla scoperta della creatinina, molecola presente nell'urina e prodotta dalla metabolizzazione della creatina. Osservando il rapporto tra la quantità di creatina assunta oralmente e la quantità di creatinina presente nell'urina si arrivò a ipotizzare che parte della creatina assunta oralmente (tramite dieta, per esempio) potesse essere trattenuta dalla muscolatura, per rinforzarla o per sostenerne lo sforzo fisico. Gli studi di Otto Folin nel 1912 e di W. Denis nel 1914 stabilirono che l'aumento di creatina nei muscoli tramite assunzione orale poteva arrivare fino al 70%. Ma solo durante gli anni ottanta e novanta la sostanza è entrata nella cultura popolare con il diffondersi del culto del corpo e del benessere.
Aspetti generali La creatina è chimicamente conosciuta come un composto azotato non proteico, cioè un composto contenente azoto, ma non una proteina di per séBrunzel NA. Renal function: Nonprotein nitrogen compounds, function tests, and renal disease. In: Clinical Chemistry. Scardiglia J, Brown M, McCullough K, Davis K. McGraw-Hill: New York, NY; 2003:373-399.. Nel corpo umano la creatina viene sintetizzata nel fegato e nel pancreas dagli amminoacidi arginina, glicina e metioninaGreenhaff P. The nutritional biochemistry of creatine. J Nutrit Biochem 1997, 11:610-618.Paddon-Jones et al. Potential ergogenic effects of arginine and creatine supplementation. J Nutr. 2004 Oct;134(10 Suppl):2888S-2894S;. Circa il 95% della creatina del corpo è immagazzinata nel muscolo scheletrico. Inoltre, piccole quantità di creatina si trovano anche nel cervello e nei testicoliBalsom et al. Creatine in humans with special reference to creatine supplementation. Sports Med. 1994 Oct;18(4):268-80.Hultman et al. Muscle creatine loading in men. J Appl Physiol. 1996 Jul;81(1):232-7.. Circa due terzi della creatina presente nel muscolo scheletrico è depositata come fosfocreatina (PCr), mentre la parte rimanente è immagazzinata come creatina libera.
Il pool di creatina totale (PCr + creatina libera) medio del muscolo scheletrico è di circa 120 grammi per un individuo di 70 kg. Tuttavia, l'uomo medio ha la capacità di depositare fino a 160 grammi di creatina in determinate condizioniHultman et al. Energy metabolism and fatigue. In: Biochemistry of Exercise VII. Taylor A, Gollnick PD, Green H. Human Kinetics: Champaign, IL; 1990:73-92.. Il corpo scinde circa l'1-2% del pool totale di creatina al giorno (circa 1-2 grammi) in creatinina nel muscolo scheletrico. La creatinina viene poi escreta nelle urine. La creatina endogena viene sintetizzata principalmente nel fegato. Da questa sede viene poi rilasciata nel flusso sanguigno e captata dalle fibre muscolari prevalentemente per mezzo di un trasportatore di creatina sodio cloruro-dipendente, il CreaT1Persky et al. Pharmacokinetics of the dietary supplement creatine. Clin Pharmacokinet. 2003;42:557–574.. Esistono in realtà due isoforme di trasportatori della creatina, il CreaT1 e il CreaT2, di cui il secondo è principalmente attivo e presente all'interno dei testicoliSnow RJ, Murphy RM. Creatine and the creatine transporter: A review. Mol Cell Biochem. 2001;224:169–181..
È stato osservato che la creatina assunta attraverso la supplementazione viene assorbita dal muscolo esclusivamente mediante il CreaT1. Le scorte di creatina possono essere recuperate ottenendola con la dieta o attraverso la sintesi endogena a partire dai tre amminoacidi glicina, arginina e metioninaWilliams MH, Branch JD. Creatine supplementation and exercise performance: an update. J Am Coll Nutr. 1998 Jun;17(3):216-34.Williams MH, Kreider R, Branch JD. Creatine: The power supplement. Champaign, IL: Human Kinetics Publishers; 1999:252.. Le fonti alimentari di creatina sono carne e pesce. Tuttavia, per ottenere solo un grammo di creatina, queste fonti alimentari devono essere consumate in grandi quantità. L'integrazione alimentare di creatina fornisce un mezzo economico ed efficace per aumentare la disponibilità alimentare di creatina senza un'eccessiva assunzione di grassi e/o di proteineBuford et al. International Society of Sports Nutrition position stand: creatine supplementation and exercise. J Int Soc Sports Nutr. 2007 Aug 30;4:6..
La creatina è diventata uno dei supplementi ergogenici più studiati e scientificamente validati per gli atleti. Biochimicamente parlando, l'energia fornita per rifosforilare l'adenosina difosfato (ADP) ad adenosina trifosfato (ATP) durante e dopo l'esercizio fisico intenso dipende in gran parte dalla quantità di fosfocreatina (PCr) depositata nel muscoloChanutin A. The fate of creatine when administered to man. J Biol Chem 1926, 67:29-34.. Con l'esaurimento delle scorte di PCr durante l'esercizio intenso, la disponibilità di energia diminuisce a causa della incapacità di risintetizzare ATP nella quantità richiesta per continuare l'esercizio ad alta intensità. Di conseguenza, la capacità di mantenere costante il livello di sforzo diminuisce. La disponibilità di PCr nel muscolo può influenzare significativamente la quantità di energia generata durante brevi periodi di esercizio ad alta intensità. Inoltre, è stato ipotizzato che l'aumento del contenuto di creatina muscolare, attraverso l'integrazione di creatina, possa aumentare la disponibilità di PCr consentendo un tasso accelerato di risintesi di ATP durante e dopo l'esercizio ad alta intensità e di breve durataHarris et al. Elevation of creatine in resting and exercised muscle of normal subjects by creatine supplementation. Clin Sci (Lond). 1992 Sep;83(3):367-74.. Teoricamente, la supplementazione di creatina durante l'allenamento può portare a maggiori adattamenti indotti a causa di una migliore qualità e un maggiore volume di lavoro svolto. In termini di potenziali applicazioni mediche, la creatina è intimamente coinvolta in una serie di vie metaboliche. Per questo motivo, i ricercatori medici hanno indagato il potenziale ruolo terapeutico della supplementazione di creatina in diverse popolazioni di pazienti.
Benefici sulla prestazione e sugli adattamenti indotti dall'esercizio La creatina è uno degli integratori sportivi più studiati e popolari degli ultimi 20 anni. La creatina è stata riconosciuta come il supplemento dietetico più efficace in grado di aumentare la forza muscolare e la generale prestazione anaerobicaGualano et al. In sickness and in health: the widespread application of creatine supplementation. Amino Acids. 2012 Aug;43(2):519-29.. Sono stati condotti centinaia di studi per valutare l'efficacia della supplementazione di creatina nel migliorare la prestazione fisica. Quasi il 70% di questi studi hanno riportato un significativo miglioramento della performance, mentre gli altri hanno generalmente riportato guadagni non significativi in questi termini di prestazioniKreider RB. Effects of creatine supplementation on performance and training adaptations. Mol Cell Biochem 2003, 244:89-94. Nessuno studio ha riportato un effetto ergolitico sulle prestazioni, anche se alcuni hanno suggerito che l'aumento di peso associato alla supplementazione di creatina potrebbe essere controproducente in sport come la corsa o il nuoto. L'incremento medio delle prestazioni da questi studi varia tipicamente tra il 10 e il 15% a seconda della variabile di interesse.
Ad esempio, è stato riportato che la sua supplementazione a breve termine migliori la potenza/forza (5-15%), il lavoro eseguito durante una serie con i pesi alla massima fatica (5-15%), la prestazione dello sprint singolo (1-5% ) e il lavoro svolto durante l'esecuzione di sprint ripetuti (5-15%). La supplementazione di creatina a lungo termine sembra migliorare la qualità complessiva dell'esercizio, portando a maggiori guadagni in forza e prestazioni tra il 5 e il 15%. Quasi tutti gli studi indicano come l'uso appropriato di creatina sia in grado di aumentare la massa corporea di circa 1–2 kg nella prima settimana di carico. Altri dati hanno dimostrato che in termini di guadagno di massa muscolare, la supplementazione di creatina in concomitanza con l'esercizio coi pesi porta, in media, a 2–3 kg di muscolo aggiuntivi durante un periodo di 12 settimane e ciò è associato a una significativa ipertrofia di tutti i tipi di fibre muscolariVolek et al. Performance and muscle fiber adaptations to creatine supplementation and heavy resistance training. Med Sci Sports Exerc. 1999 Aug;31(8):1147-56..
Una vasta letteratura conferma l'efficacia della supplementazione di creatina anche in altri ambiti sportivi. Gli adattamenti a breve termine segnalati includono aumento della potenza nel ciclismo, così come un aumento delle prestazioni sportive nello sprint, nel nuoto e nel calcioVolek et al. Creatine supplementation enhances muscular performance during high-intensity resistance exercise. J Am Diet Assoc 1997, 97:765-70.Preen et al. Effect of creatine loading on long-term sprint exercise performance and metabolism. Med Sci Sports Exerc 2001, 33:814-21.. Gli adattamenti a lungo termine combinando la supplementazione di creatina con l'allenamento includono l'aumento della creatina muscolare e del contenuto di fosfocreatina, della massa magra, della forza, delle prestazioni nello sprint, della potenza e del volume muscolareJowko et al. Creatine and B-hydroxy-B-methylbutyrate (HMB) additively increase lean body mass and muscle strength during a weight-training program. Nutrition 2001, 17:558-566.Mujika et al. Creatine supplementation and sprint performance in soccer players. Med Sci Sports Exerc 2000, 32:518-25..