Effect of The Siplementation With Monohidrato Creatinine of The Muscular Energetic Metabolism and Corporal Composition os Subject That Practice Phisical Activity

Maria Gisele Santos (1),  Pablo López de Viñaspre (2),  Jose Manuel González de Suso (2) ,  Angel Moreno (3) ,  Juli Alonso (3) ,  Miquel Cabañas (1) , Vitória Pons (2) , Jordi Porta (4) ,  Carles Arús (1) .

(1) Universidad Autónoma de Barcelona, Espanha. 
(2) Centre de Alto Rendimiento 
(3) Centre Diagnòstic Pedralbes 
(4) INEF
 

RESUMEN

Objetivo: investigar el efecto de la suplementación oral de creatina en el metabolismo energético muscular de sujetos activos por medio de espectroscopia de resonancia magnética de fósforo (³¹P-RMN) y pruebas de rendimiento en laboratorio. Sujetos: 13 varones, fisicamente activos de 23,1±5,3 años (media±sd), se asignaron en base a los cocientes PCr/ATP y PCr/Pi, medidos por ³¹P-RMN, a los grupos placebos (grupo 1, n=4), suplementación de creatina (grupo 2, n=4) y suplementación de creatina más carbohidrato (grupo 3, n=5). Pauta de suplementación: via oral, durante 12 días en forma de: 20 g de fibra de guisante (grupo 1), 20 g de monohidrato de creatina (grupo 2) y 20 g de monohidrato de creatina más 5,7 g de maltodextrina y 9 g de fructosa (grupo 3). La dosis diaria se repartió en cuatro tomas iguales, disueltas en un vaso de agua. Prueba de rendimiento en laboratorio: ejercicio de pedaleo sobre una bicicleta de freno mecánico a 120 rpm (fuerza de frenado igual al 30% de la fuerza máxima teórica determinada mediante una prueba previa de fuerza-velocidad) llevado hasta el agotamiento seguido, tras 1 minuto de pausa pasiva, se  realizó un según ejercicio de 10 s de pedaleo (fuerza de frenado igual al 50% de la fuerza máxima) a máxima velocidad. Resultados: la relación PCr/ATP aumentó significativamente en los grupos 2 y 3. Esta relación no varió significativamente entre los grupos 2 y 3. Ambos grupos se consideraron conjutamente como grupo suplementación para el análisis de los resultados del rendimiento en el laboratorio. El grupo suplementación mejoró de forma significativa la velocidad máxima (11,5%), la potencia máxima (12%), y la potencia media (15,7%) desarrolladas durante el esfuerzo de 10 segundos. Conclusión: la suplementación con creatina incrementa el contenido muscular de PCr y aumenta el rendimiento en una prueba de velocidad realizada en 10 segundos después de un esfuerzo extenuante. 

Palabras claves: creatina, espectroscopia de resonancia magnética, rendimiento

SUMARY

Objective: investigate the effect of the oral suplementatión of creatine in the muscular energetic metabolism of actives subject by spectroscopic  magnetic resonance of phosphorus  (³¹P-RMN) and tests of performance in laboratory. Subjects: 13 men,  23,1±5,3 years old  (mean±sd), designate in the ratio PCr/ATP and PCr/Pi, measure by ³¹P-RMN, for the group placebo (grupo 1, n=4), suplementatión of creatine (group 2, n=4) and suplementatión of creatine more carbohidrato (group 3, n=5).  Suplementatión: path oral, during 12 days form of: 20 g of fibre of pea (group 1), 20 g of monohidrato of creatine (group 2) and 20 g of monohidrato of creatine more 5,7 g of maltodextrine and 9 g of fructose (group 3). The dose daily  was divited in four part equal, dissolve in the vwater glass. Test of performance: exercise of pedal about a bicycle of check mecanic the 120 rpm (force of checked equal the 30% of the  maximum force determined about test of force-velocity) until the fatigue, with 1 minute of passive recuperation, after realice a second test of 10 s of pedal (force of checked equal the 50% of the  maximal force) the maximal velocidad. Resultados: the ratio PCr/ATP increase significative of the groups 2 and 3. This relation did not increase significative between the groups 2 and 3. The group suplementation increase significative the maximum velocity  (11,5%), the maximum potency  (12%), and mean potency (15,7%) realized durang the effort of 10 second. Conclusion: the suplementation with creatine increase the  muscular content of PCr and increase the performance in the test of velocity .

Key words: creatine, spectroscopic of resonance magnetic, performance

INTRODUCCIÓN

El  entrenamiento deportivo comprende el conjunto de tareas que aseguran una buena salud, una educación, un desarrollo físico armónico, un dominio técnico y táctico, y un alto nivel de desarrollo de las cualidades físicas (PLATONOV, 1994). 
CHICHARRO y col (1995) detallan que el músculo esquelético satisface sus demandas energéticas durante el ejercicio a través del consumo de substratos, que provienen tanto de las reservas del organismo como de la ingestión diaria de nutrientes. La energía necesaria para que el músculo  esquelético puede desarrollar adecuadamente su función se obtiene de los carbohidratos, proteinas y de la grasa. Sin embargo, estos substratos no son utilizados directamente por el músculo para realizar trabajo, sino que la energía liberada por el metabolismo de dichos compuestos es almacenada transitoriamente en forma de  adenosintrifosfato (ATP). 
La cantidad de ATP almacenada en las células musculares del organismo es relativamente pequeña, tan solo permitiría mantener la contracción muscular y velocidad máxima durante pocos segundos. Por tanto, el ATP consumido por la contracción muscular debe ser reciclado constantemente en las células. La forma más rápida de resintetizar ATP en la célula muscular se realiza, sin consumo de oxígeno, a través de la transferencia de energía química de otro compuesto rico en fosfato de alta energía, la fosfocreatina (PCr) al adenosindifosfato (ADP). El músculo esquelético trabajando a potencia máxima agotaría dicha reserva después de, aproximadamente, 6-10 segundos. Podríamos entonces considerar que la concentración intramuscular de fosfocreatina podría ser un factor limitante en ejercicios de corta duración y alta intensidad (NEWSHOLME y LEECH, 1986).
En la actualidad, tanto deportistas como entrenadores e investigadores en las ciencias del deporte buscan medios para mejorar el rendimiento  de los atletas. Dichos medios se denominan ayudas ergogénicas. Según WILLIAMS (1992) el término ergogénico está relacionado con la producción de trabajo, y en cuanto ello se refiere al rendimiento deportivo, indica medios para mejorar la potencia que el individuo puede desarrollar. Desde este punto de vista, la suplementación oral con monohidrato de creatina podría considerarse como ayuda ergogénica si produce dichos efectos 
Por tanto, el interés en realizar la investigación que se propondrá a continuación se basa en  proporcionar una mayor información sobre los aspectos bioquímicos que intervienen en la posible mejora del rendimiento deportivo, y  sobre los aspectos referentes a la posible variación de la composición corporal de los sujetos que recibirán una suplementación dietética con monohidrato de creatina.

MATERIAL Y MÉTODO
La muestra de este estudio estuvo formada por 13 varones, de edad 23,1±5,3 años (media±sd). Todos los sujetos fueron previamente informados del tipo de estudio en que iban participar y formalizaron por escrito su consentimiento para participar. El protocolo y los formularios de consentimiento fueron previamente aprobados por la Comisión de Ética en Experimentación Animal y Humana de la UAB.
Se asignaron los sujetos a cada uno de los tres grupos en base a los cocientes PCr/ATP y PCr/Pi, medidos por ³¹P-RMN, hubo por tanto un grupo placebo (grupo 1, n=4), un grupo de suplementación de creatina (grupo 2, n=4) y  un grupo de suplementación de creatina más carbohidrato (grupo 3, n=5).
La suplementación oral se realizó durante 12 días en la forma de 20 g de fibra de guisante como placebo (grupo 1), 20 g de monohidrato de creatina (grupo 2) y 20 g de monohidrato de creatina junto con 5,7 g de maltodextrina y 9 g de fructosa (grupo 3). En todos los grupos la dosis diaria se dividió en cuatro tomas iguales, repartidas a lo largo del día, ingeridas después de ser disueltas en un vaso de agua (aproximadamente 250 ml ).
Los parámetros utilizados para estimar la composición corporal fueron: el peso, la talla, 4 pliegues cutáneos y la cantidad total de agua corporal. Se utilizaron los seguientes aparatos: para la medida de peso, una báscula con precisión de décimo de kg ; para talla un estadiómetro y para los pliegues cutáneos un compás con precisión de 0,2 mm. Todas esas medidas fueron realizadas siguiendo el protocolo de ROSS y MARFELL-JONES (1991), y procesadas para el cálculo de masa magra y masa grasa utilizando la metodología de DRINKWATER y ROSS (1980). 
La estimación del agua corporal total, se ha realizado con un sistema de análisis de la bioimpedancia eléctrica 
La prueba de rendimiento en laboratorio consistió en la realización de un primer ejercicio de pedaleo a 120 rpm llevado hasta el agotamiento (E1) sobre una bicicleta de freno mecánico modelo MONARK 814, seguido de 1 minuto de pausa pasiva, tras la que el sujeto realizaba un segundo ejercicio de pedaleo de 10 segundos de duración a la máxima velocidad posible (E2). La fuerza de frenado durante el ejercicio E1 correspondió al 30% del valor de la fuerza máxima teórica determinada mediante la prueba de fuerza-velocidad detallada en VANDEWALLE y col (1987), mientras que para el ejercicio E2 la fuerza de frenado fue del 50% de dicha fuerza máxima. 
La exploración por ³¹P-RMN tuvo como objetivo realizar una cuantificación de los depósitos intramusculares de PCr, Pi y ATP a partir de los cocientes PCr/ATP y PCr/Pi, asi como del pH intracelular.
Todos los experimentos se realizaron en el Centre Diagnòstic Pedralbes de Barcelona. Se utilizó un espectrómetro Signa de General Electric (1,5 T, 160 x 52 cm de espacio útil, frecuencia de resonancia para el ³¹ P de 25,86 MHz y frecuencia de resonancia para el 1H de 63,86 MHz). 
Los espectros de ³¹P - RMN fueron registrados utilizando un pulso con un ángulo de 180 grados en el centro de la bobina y fueron acumulados en un tiempo de 4,5 minutos tras 128 adquisiciones obtenidas con un tiempo de repetición entre pulsos de 2 segundos. Las resonancias analizadas correspondieron a: fosfato inorgánico (Pi), fosfodiésteres (PDE), fosfocreatina (PCr) y los tres picos del adenosintrifosfato que son los fosfatos gamma (g),alfa(a) y beta (b). 
Se realizó una estadística descriptiva de todas las variables producidas por el estudio. Se compararon los parámetros de antes y después de la suplementación de cada grupo mediante el test “t” de Student. Estos análisis estadísticos fueron hechos con un programa SPSS/PC, con un nivel  de significación  de p< 0,05. 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la tabla 1 se muestra que ni el cociente PCr/Pi ni el pHi variaron significativamente con la suplementación de creatina. En cambio el cociente PCr/ATP aumentó significativamente (p<0.05) en el grupo 2 (14%) y el grupo 3 (21%).  A este respecto consideramos que la concentración de ATP en un mismo sujeto a lo largo del periodo de suplementación no varia (datos no publicados de nuestro grupo, Marc Francaux y col).
Estos resultados concuerdan con lo observado en la literatura, y confirman que la suplementación oral de creatina llevada a cabo en este protocolo aumentó las reservas iniciales de fosfocreatina muscular. Mediante estudios realizados con extractos de biopsias, GREENHAFF y col (1993) encontraron un aumento de 11% en la concentración de fosfocreatina. Referente al cociente PCr/ATP, HULTMAN y col (1996) detectaron un aumento significativo de 15% después de 6 días de suplementación con 20 g/día de creatina. Mientras, otros estudios por espectroscopia de resonancia magnética nuclear demostraron un aumento de 26% en la PCr/ATP después de la suplementación de 14 días con 21 g/día de creatina (GONZALEZ DE SUSO y col, 1995). Asímismo VANDENBERGHE y col (1996) detallan un aumento de 7% en el cociente de PCr/ATP, después de 4 días con suplementación de 20 g diarias.
La pequeña cantidad de carbohidrato añadida en la suplementación del grupo 3 en esta investigación o en anteriores protocolos, como en GONZALEZ DE SUSO y col  (1995) no produjo diferencias significativas en las variables estudiadas, por tanto, para el análisis de los resultados de las pruebas de rendimiento, se utilizó el grupo conjunto de suplementación (n=9) que integraba a los 2 grupos con ingesta de creatina.
 

                    Tabla 1- Cociente de PCr/Pi , PCr/ATP y pH intracelular antes  y después de la suplementación
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Grupos\ Variables                PCr/Pi                                PCr/ATP                               pH
                                     Pre           Post                     Pre      Post                 Pre             Post
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1.  PLACEBO (n=4)         8,2+1,0        7,9+0,8       3,0+0,2      3,2+0,3         7,07+0,10      7,10+0,28
2. CREATINA (n=4)        9,2+1,0        9,5+1,3       2,9+0,1      3,3+0,3*       7,06+0,30      7,06+0,13
3. CREA+CARB (n=5)    9,3+1,2        9,9+1,0       2,9+0,2      3,5+0,4*       7,09+0,39      7,06+0,23
4. SUPLEM. (n=9)          9,3+1,0        9,7+1,1       2,9+0,1      3,4+0,3*       7,07+0,03      7,06+0,02
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* diferencias significativas entre pre y post suplementación p< 0.05
Valores promedio y desviación estándar. El grupo de suplementación (suplem.) engloba al de 
creatina y de creatina más carbohidrato.

En la tabla 2 se muestran los resultados de las mediciones y cálculos antropométricos referentes al peso y agua corporal total (TBW), grasa y masa muscular. Se observó un aumento significativo del peso corporal y de la masa muscular (0,4 kg) en el grupo placebo, mientras que en el grupo suplementación solo fue estadisticamente significativo el aumento en la masa muscular (0,6 kg).
Varias investigaciones han demostrado un aumento del peso corporal después de la suplementación de creatina (BALSOM y col, 1993a; BALSOM y col, 1993b; GREENHAFF y col, 1994; EARNEST y col, 1995; GONZALEZ DE SUSO y col, 1995; MUJIKA y col, 1996). Los mecanismos responsables del aumento de peso no estan claros. Sin embargo MEYER y col (1986) mostraron que el diámetro de las fibras musculares glicolíticas (rápidas) en ratas, pueden ser influenciadas por períodos largos de suplementación de creatina. Por otra parte  BESSMAN y SAVABI (1990), BALSOM y col (1994) , HULTMAN  y col (1996)  comentan que esta alteración de peso puede ser debido a un aumento en el contenido de agua corporal, cosa que en nuestro caso (tabla 4) no parece que se haya dado. 
Otros autores han propuesto que la creatina estimula la síntesis protéica intramuscular. Referente a ese asunto EARNEST y col (1995) indican que el incremento de peso después de la administración de creatina puede ser debido a un aumento de masa muscular. Esto podria estar de acuerdo con el aumento significativo de la masa muscular del grupo suplementación, aunque no encaja con el aumento de peso medido en el grupo placebo. Cabe señalar sin embargo que el incremento de masa muscular en el grupo suplementación (0,6kg) no fue significativamente superior al del grupo placebo (0,4 kg).
 
 

 Tabla 2 - Variables antropométricas pre y post suplementación
 

	Suplementación			Placebo
Variables \ grupos	Pre	Post	D	pre	post	D
Peso (Kg)	69,4±5,9	70,0±6,5	0,6±1,4	71,9±10,5	72,5±10,6*	0,6±0,2
TBW (l)	45,5±3,7	45,4±4,4	-0,1±1,3	48,7±5,8	48,3±5,9	-0,4±0,7
Grasa (%)	7,6±1,2	7,6±1,1	0,0±0,2	7,6±1,9	7,6±1,8	0,0±0,1
M.muscular (kg)	32,8±3,7	33,4±3,9 *	0,6±0,6	34,4±3,8	34,8±3,9 *	0,4±0,2