Houd je door creatine vocht vast?

Om alvast kort en bondig antwoord te geven op de titel van dit artikel: ja, je houdt door creatinesuppletie vocht vast. Een wat prangendere vraag is of dit vocht zich binnen de (spier)cellen ophoudt (intracellulair), of ook daarbuiten (extracellulair). Het is aannemelijk om te denken dat het vocht zich alleen intracellulair ophoudt. Creatine is een osmotisch werkzame stof. En osmotisch werkzaam betekent simpelweg dat door een concentratieverschil, tussen een cel en daarbuiten, er een netto stroom van vocht zich langs de celmembraan verplaatst als gevolg van osmose. Gezien creatine actief wordt opgenomen door cellen (en met name spiercellen, geschat zo’n 95%), is bijna alle creatine in het menselijk lichaam aanwezig in de cellen. Kort gezegd: het verhoogt de osmolaliteit van de cellen, wat resulteert in het aanzuigen van vocht. Logischerwijs is het dan niet zo gek om aan te nemen dat het vocht, door osmose, zich dus alleen in de cellen bevindt.

In enkele onderzoeken is deze redenatie ook daadwerkelijk getoetst. Meten is weten, en er zijn meerdere manieren om dit te meten. In de literatuur vindt men drie meetmethoden die gebruikt zijn om te kijken waar het vocht, als gevolg van creatinesuppletie, zich ophoudt: multifrequentie bio-impedantie analyse, magnetische resonantie (MR)-technieken en isotoop-verdunningsanalyse (met gebruik van dideuteriumoxide- en natriumbromide-isotopen).

Multifrequentie bio-impedantie analyse

Een hele mond vol, multifrequentie bio-impedantie analyse, dus laten we het afkorten naar MFBIA. Het menselijk lichaam bestaat uit verschillende soorten weefsels, zoals vetweefsel, botweefsel, spierweefsel, etc. Deze weefsels verschillen aanzienlijk in de hoeveelheid vocht waarover zij beschikken, alsook hun potentie om elektriciteit te geleiden (conductiviteit). Op dit laatste principe berust MFBIA. Kort door de bocht worden er stroompjes door het lichaam gestuurd die verschillen in hun frequentie. Met een lage frequentie zou het extracellulaire volume geschat kunnen worden, en met een hoge frequentie het totale volume. Door het extracellulaire volume vervolgens van het totale volume af te trekken verkrijgt men het intracellulaire volume. Er zitten wel heel wat haken en ogen aan deze methode die ik verder niet ga behandelen, waardoor dit soort metingen, zeker bij kleine volumeverschillen, niet heel accuraat zijn.

In een studie uitgevoerd door Ziegenfuss et al. werd 0.07 gr creatine per kg vetvrije massa (dit komt overeen met circa 21 gr voor een persoon van 70 kg met 15% vet) per dag gegeven voor drie dagen [1]. De auteurs pasten MFBIA toe om het vochtvolume te bepalen. Zij vonden een stijging van 2% in het totale lichaamsvocht (niet statistisch significant, met p = 0.07), met een significante stijging van 3% van het intracellulaire vocht (p < 0.01) en geen verandering van het extracellulaire vocht (p = 0.51). Deze resultaten suggereren dat creatinesuppletie leidt tot vochtretentie die zich beperkt tot het intracellulaire compartiment.

Magnetische resonantie (MR)

Daar waar multifrequentie bio-impedantie analyse (en isotoop-verdunningsanalyse) kijken naar het gehele menselijk lichaam, kan met behulp van MR-technieken een specifieke regio onder de loep worden genomen. MR-technieken buiten het gegeven uit dat protonen over een magnetisch dipoolmoment beschikken. In de aanwezigheid van een magnetisch veld lijnen de dipoolmomenten van protonen zich hiermee uit. Deze uitlijning kan zowel met de richting van het magneetveld mee zijn (spin up) of tegen de richting van het magneetveld in (spin down). Wanneer je vervolgens een radiofrequentiepuls op deze protonen loslaat veranderen deze dipoolmomenten van richting, en zodra de radiofrequentiepuls verdwijnt vallen ze weer terug in hun oude richting (die van het magneetveld). Dit ’terugvallen’ kost tijd, en deze tijd varieert per weefsel. Deze tijden worden ook wel relaxatietijden genoemd. Algemeen wordt aangenomen dat de relaxatietijden verschillen tussen het extracellulaire compartiment en intracellulaire compartiment, waardoor men door meting hiervan de volumes van beide kan onderscheiden.

Deze techniek is toegepast door Saab et al. bij proefpersonen die vijf dagen lang 20 gr creatine per dag kregen toegediend [2]. De auteurs vonden een toename van de protonconcentratie bij de relaxatietijd die past bij het intracellulaire compartiment, maar niet bij die van het extracellulaire compartiment. Hieruit concluderen de auteurs dat creatinesuppletie leidt tot vochtretentie in de cellen.

Isotoop-verdunningsanalyse

Isotopen beschikken over hetzelfde aantal protonen als een element, maar verschillen in het aantal neutronen. Ideaal gezien gedragen isotopen zich exact hetzelfde als de ‘gangbare’ variant van hetzelfde element, maar door het verschil in neutronen kunnen we ze wel onderscheiden bij metingen. Zo wordt bijv. gebruik gemaakt van een isotoop van waterstof – deuterium, waarvan twee moleculen samen met een zuurstofmolecuul ‘zwaar water’ (dideuteriumoxide) word gevormd – om een toegediende hoeveelheid te onderscheiden van het normale water, dat al aanwezig is in het menselijk lichaam. Wat er dus gebeurt is dat een proefpersoon een glaasje zwaar water mag drinken, waarvan exact bekend is wat de concentratie zwaar water is. Vervolgens wordt aangenomen dat dit zware water zich exact hetzelfde gedraagt als normaal water in het menselijk lichaam, en hierdoor gelijkmatig verdeelt over al het water in het lichaam (dit duurt circa 2 tot 6 uur). Wanneer vervolgens wat bloed getapt wordt, kan hier de concentratie zwaar water van worden gemeten met behulp van een scintillatiemeter. Met behulp van een kleine rekensom (die ik hier niet vermeld) kan dan het totale lichaamsvocht worden berekend. Hetzelfde protocol kan worden toegepast met een isotoop die niet in de cellen terechtkomt, en zich zodoende alleen over het extracellulaire vochtcompartiment verspreidt: bijv. natriumbromide. Door vervolgens het extracellulaire vocht van het totale lichaamsvocht af te trekken verkrijgt men de hoeveelheid intracellulair vocht.

Deze analyse is toegepast en bracht wat onverwachte resultaten bij proefpersonen die creatine toegediend kregen [3]. Er werd een stijging van het totale lichaamsvocht zowel 7 dagen als 28 dagen na de start van creatinesuppletie gevonden, maar deze verspreidde zich ‘fysiologisch gelijkmatig’ over beide vochtcompartimenten.

Deze resultaten lijken in strijd met die van de twee eerder behandelde studies. Een mogelijke verklaring is dat creatinesuppletie leidt tot vochtretentie in het extracellulaire compartiment, maar dan buiten het spierweefsel, waardoor de MR-techniek deze niet zou kunnen bepalen. Dit lijkt dan echter weer in strijd met de resultaten van MFBIA, gezien deze ook kijkt naar het totale lichaamsvocht, en niet alleen dat van een stuk spierweefsel. Echter is MFBIA een redelijk onbetrouwbare methode. Anderzijds zou men kunnen stellen dat de aannames waar de MR-techniek zich op baseert niet kloppen (en evenzo zou men kunnen stellen dat de aannames waar isotoop-verdunningsanalyse zich op baseert niet kloppen). Bovendien kan het zijn dat de meetmethoden van beide technieken niet gevoelig genoeg zijn om een accuraat beeld te schetsen. In elk geval is er meer onderzoek nodig om deze (ogenschijnlijk) tegenstrijdige resultaten te verklaren.

Conclusie

Creatinesuppletie leidt tot het vasthouden van vocht. De vraag rest waar dit vocht precies blijft. Alleen in de spiercellen, of ook daarbuiten? Door de tegenstrijdige resultaten van MFBIA en de toegepaste MR-techniek enerzijds en isotoop-verdunningsanalyse anderzijds, is het niet met zekerheid te zeggen of creatinesuppletie leidt tot vochtretentie strict in het intracellulaire compartiment. Zelf neig ik om de resultaten van de MR-techniek te vertrouwen, daar deze als enige specifiek keek naar naar spierweefsel en deze ook in lijn ligt met de manier waarop creatine waarschijnlijk leidt tot vochtretentie (osmose). Verder onderzoek zal verduidelijking moeten brengen.

Wil je meer weten over creatine? Bekijk dan mijn boek over voedingssupplementen.

Referenties

1. Ziegenfuss, Tim N., Lonnie M. Lowery, and Peter WR Lemon. “Acute fluid volume changes in men during three days of creatine supplementation.” J Exerc Physiol 1.3 (1998): 1-9. APA
2. Saab, George, et al. “Changes in Human Muscle Transverse Relaxation Following Short‐Term Creatine Supplementation.” Experimental physiology 87.3 (2002): 383-389.
3. Powers, Michael E., et al. “Creatine supplementation increases total body water without altering fluid distribution.” Journal of athletic training 38.1 (2003): 44.