补充肌酸对运动能力的影响【摘要】肌酸已成为最流行的能力增强剂大量有关肌酸的文献认为，运 动人体使用肌酸使运动后磷酸肌酸的再合成速度加快，力量和速度增强文章通 过对补充肌酸与运动能力的关系进行综述，以期为运动员补充肌酸提供理论依 据关键词】：肌酸；运动；运动营养1. 引言许多增强运动能力的补充品在以往的数年中出现又消失，唯独肌酸仍然留在 保健品市场，而且成为最流行的增强肌肉的营养素之一目前，肌酸的使用不仅 仅限于运动员，它还涉及从事健身运动的不同年龄的人群，甚至放飞的信鸽1832年法国科学家Chevereu首先在骨骼肌内发现了肌酸，1847年Liberg等 确认肌酸是哺乳动物肌肉的组成成分，认为肌酸参与肌肉的做功在当时，由于 肌酸仅在骨骼肌内被发现，Chanutin等又发现补充的肌酸大部分都留在体内，正 常人尿中肌酸的量很少，使人们认为肌酸在代谢中具有重要作用，可能是人体必 须的物质肌酸在人体内的存在形式有两种：一种是游离态的，即肌酸；另一种是化合 态的，即磷酸肌酸游离的肌酸既是合成磷酸肌酸的底物，又是磷酸肌酸分解的 产物在运动中磷酸肌酸可将贮存的能量快速地转变为ATP,为机体提供能量, CP不但是从事时间短、强度大运动的重要能源，还是人体启动、加速和适应环 境条件迅速改变的应急能源。
肌细胞内磷酸肌酸的另一个作用是，它能将线粒体 有氧代谢所产生的能量输送到所需要的部位，即：磷酸肌酸是能量的传递者2. 体内肌酸的代谢肌酸或胍基乙酸是一种氨基酸，为一种天然的化合物对一个体重为70公 斤的正常人来说整个机体体内肌酸含量大约为120克其95%在骨骼肌内，另 外5%存在于其他部分，含量最高的是心脏，脑和睾丸、精液里也充满了肌酸 其余少量肌酸分布于肝、肾等组织骨骼肌中的肌酸总含量为115 - 140mmol/kg.dm在人的骨骼肌中高能的磷酸肌酸占总肌酸的60 — 65%肌酸可以从肉类食物的消化过程中获得或在肝、肾、胰等组织中合成多种 食物中含有不同浓度的肌酸，含量最高的是瘦红肉，1磅瘦红肉或大麻哈鱼含肌 酸2g，蔬菜中含量较低这些食物中储存的肌酸，在烹调过程中会部分丧失 食物中肌酸很容易由小肠吸收进入血液当膳食补充不足时，人体的肝脏、胰脏 和肾脏也能合成肌酸，而肌肉本身不能合成肌酸在体内磷酸肌酸的生物合成从 肾脏开始，由甘氨酸与精氨酸反应生成胍基乙酸，然后在肝脏经甲基化形成肌酸, 最后在各组织中被磷酸化后形成磷酸肌酸肌酸在合成与吸收部位通过血流被运 到肌肉组织然后依赖位于肌细胞膜上的一种Na—依赖性转运蛋白将肌酸运到 肌细胞浆之中。
在肌肉收缩时，ATP在肌球蛋白的催化活性下变成ADP在磷酸肌酸提供 的高能磷酸下，ADP再磷酸化迅速发生，结果，游离的肌酸被释放释放的游 离肌酸将粒体内在肌酸激酶的作用下消耗氧化得到的ATP再磷酸化可以 看出磷酸肌酸在高强度的运动时是维持ATP供给的极其重要的物质，而维持肌 酸的最适含量对维持磷酸肌酸的储量是极其重要的体内肌酸的1.5 — 2%经过降解产生肌酸酐，肌酐是肌酸和磷酸肌酸分解代谢 的终产物，即肌酸脱水或磷酸肌酸去磷酸化、脱水生成在肾脏肌酸酐完全从血 浆中被滤出而不被重吸收，最后由尿排出3. 补充肌酸对运动能力的影响骨骼肌、心肌、平滑肌、眼、脑、神经系统都通过肌酸来增加能源增加细 胞内的肌酸水平，可以增进其运动中的能力肌肉中超量的肌酸并不增加肌肉安 静时的ATP浓度，但是肌肉内充足的肌酸可以保证运动中消耗的ATP和磷酸肌 酸的再合成，从而维持反复最大用力冲刺训练中肌肉的ATP浓度，这就可以最 大限量地减少肌肉局部乳酸的生成，从而使人体能在更高的强度下运动更长的时 间补充肌酸可以增加肌肉中磷酸肌酸的储备⑴这就可以帮助人体增强力量， 增加做功能力，增大肌肉并使人体不会过早发生疲劳。
3.1补充肌酸对短时间、大强度运动能力的影响ATP是人体细胞能够直接利用的能源物质，而骨骼肌内ATP的贮量少，运 动训练不能明显增加ATP贮量，肌细胞也不能直接吸收血液或邻近细胞的ATP 运动时骨骼肌消耗的ATP必须随时得到补足，才能维持正常的能量平衡所以， 从能量观点看，肌内ATP消耗后的恢复速度是影响运动能力的最重要因素，然 而ATP的补足是通过磷酸肌酸分解释放能量来完成的，这样可利用的磷酸肌酸 的量就成为限制最大运动强度的运动能力的因素最近研究结果表明，低剂量补 充肌酸后，在大强度运动后的恢复期，骨骼肌吸收的肌酸能够加速磷酸肌酸的再 合成现有研究结果表明，补充肌酸对爆发性项目的运动能力有提高作用，许多 资料表明，补充肌酸会使肌肉内磷酸肌酸的含量增加，在运动中有更多的磷酸肌 酸可以利用，在运动后恢复期有助于磷酸肌酸的再合成口服肌酸可以改善短跑、 全力骑自行车、重复跳、游泳、划船和抗阻运动的能力但也有不同的研究结果，Cook等通过试验表明：口服补充肌酸不能明显改 变未受正规训练男子在高强度自行车运动中的能量与疲劳的产生Snow等表明 补充肌酸可以提高肌肉中肌酸的含量，但不能改善短跑运动成绩。
研究结果的差异可能与补充肌酸后骨骼肌中肌酸含量的变化情况有关补充 肌酸对骨骼肌肌酸的总量的影响主要与运动、补糖、补充剂量和持续时间等因素 有关除此之外，骨骼肌肌酸池的库含量与补充效果也呈负相关体内肌酸匮乏 时，补充效果显著，体内肌酸达到饱和后，再补充也无益于肌酸总量的增加，这 或许也是含较高比例慢肌纤维的肌肉（或个体）比含较高比例快肌纤维的肌肉（或 个体）更易受补充肌酸影响的原因人体肌肉肌酸含量的上限为160mmol/kg干重 肌肉，当肌酸的补充达到这一量时，肌肉肌酸含量就不再增加了摄入的多余的 肌酸由肾脏排出体外［1,2］研究证明，补充肌酸只能对骨骼肌中肌酸浓度低于 120mmol/Kg干肌（正常安静时平均值约为76.8mmol/Kg干肌）的个体起作用，只 有这些个体才能在恢复期中加快磷酸肌酸的再合成此外，运动、膳食（糖和维 生素E）及一些激素等因素对肌肉摄取肌酸产生影响Kreider综述了大量的文献得出结论：虽然有个别研究认为肌酸补充没有强 力作用，大多数研究指出补充肌酸（每天20g，5〜7d）冲刺能力增加1%〜5%；反 复冲刺所作的功可以增加15%他认为这一强力作用与肌肉摄取的肌酸量增加有 关。
在综述中他还提到，训练期补充肌酸1〜2个月，可以使冲刺能力进一步提 高，达5%〜8%；力量增长5%〜15%瘦体重增加1%〜3%3.2补充肌酸对有氧运动能力的影响从理论上讲，长时间的耐力运动依赖线粒体有氧供能，线粒体产生的大量 ATP必须通过Cr-PCr穿梭转运到受能体-收缩蛋白才能被利用，补充肌酸对这类 运动应该有一定的帮助然而，试验研究的结果只有一种答案，那就是补充肌酸 对耐力运动能力毫无帮助［3］Balsom发现，以训练有素的长跑运动员为受试者， 补充6天的肌酸，其耐力运动成绩不但没有提高，反而有所下降可能的原因是： 补充肌酸带来的体重增加造成有氧供能能力相对下降肌酸在以有氧代谢为主要 功能方式的运动中的作用与理论推断相去太远的可能原因是：肌细胞正常状态下 所含的肌酸和磷酸肌酸已足够应付ATP的再合成以及高能磷酸集团从线粒体向 细胞浆转运的功能，而不需要再另外补充3.3补充肌酸对肌肉体积的影响大阻力训练的同时补充肌酸可刺激肌肉肥大研究发现补充肌酸可促进大鼠 代偿性肥大过程中卫星细胞的有丝分裂［4］卫星细胞的增殖受胰岛素样生长因 子一1调控，提示补充肌酸可能通过影响相关生长因子（如胰岛素样生长因子 -1）的调节来促进阻力训练过程中的肌肉肥大。
肌肉内肌酸含量的提高可能与 蛋白质合成增加有关体外实验表明，细胞外高浓度肌酸可刺激培养的胚胎骨骼 肌细胞肌动蛋白和肌球蛋白重链的合成4. 肌酸的补充方法4.1肌酸补充剂量可能是因为以前的研究均用20g/天, 4〜6天这个剂量，因此大多数研究采 用这个剂量但以很低的剂量（3g/天）也会使总肌酸含量升到采用20g/天，5 天剂量时的值，不过需要的时间相对延长故要使肌肉总肌酸含量升高，20g/ 天的高剂量不是必需的肌肉肌酸含量升高后，每天摄入2g足以保持肌酸储备 肌酸补充停止后，肌肉中肌酸储备大约在4周后逐渐恢复到口服肌酸前的基础水 平4.2 口服肌酸的形式和其他营养成分市场销售的肌酸形式有多种，主要是单结晶水肌酸其他形式的肌酸含有另 外的营养成分这些营养成分理论上是用来增强肌酸补充的效果，包括葡萄糖、 高质量蛋白质、维生素、核糖核酸、L—谷氨酰胺、牛磺酸、卩一羟基一卩一甲基 —丁酸盐(HMB)、A —酮戊二酸及中药提取物商品包装有粉状、糖果状、葡 萄干状和流质［5］5. 补充肌酸的副作用一些文献报道补充肌酸会造成胃肠道、心血管系统、骨骼肌方面的问题，对 人体健康有一定的危害性但大多缺乏有力证据。
目前，普遍认为补充肌酸会产 生以下副作用：5.1增加体重补充肌酸，短期内的体重增加由水储留所致［6］，因为，骨骼肌内肌酸的储量 增加，造成渗透压升高，引起肌肉储水增多，则体重迅速增加长期补充后的体 重增加由蛋白质的合成增加所致，肌肉质量增加，瘦体重增加值得注意的是： 补充过量肌酸也会导致脱水，因为排出肌酸时要带出水份［7］5.2动物实验证明，肌酸摄入抑制了内源性肌酸合成李斌等研究表明：大剂量补充(3.0g/kg/d)肌酸可在12小时抑制肾脏和胰 脏的AGAT活性，肾脏胍乙酸生成量明显减少补充肌酸0.5 — 1天内，AGAT 活性下降的速度最快，以后逐渐减慢补充肌酸的时间越长，对AGAT活性抑 制程度越明显，胍乙酸生成越少［8］5.3转运肌酸的载体也可能会受抑制为保证肌酸的使用效果和不出现或减少副作用，必须遵从以下几条原则：(1) 严格掌握肌酸使用的剂量，即冲击量：每天20g，服5〜7d；维持量： 每天2〜5g(有文献报道5〜15g)过量摄入的肌酸将由肾脏排出，造成浪费2) 使用肌酸的同时服用含糖饮料将有助于肌肉摄取更多的肌酸，从而提 高肌酸补充的效果；另外，结合运动补充肌酸可以增加肌肉对肌酸的吸收［9］。
3) 使用肌酸的运动员，尤其是在热湿环境下训练的运动员要注意液体的 补充，以保证肌肉的水合，防止肌肉痉挛和拉伤的发生6.展望肌酸作为一种运动营养物质被普遍使用，然而迄今有关人体补充肌酸副作用 的科学性证据的缺乏并不保证产品的安全，相关研究亟待进一步开展补充肌酸 对细胞内肌酸稳态和对肌肉转运肌酸能力的影响目前仍未得到阐明最后，值得 一提的是，运动医学界对肌酸的研究热，也促进了补充肌酸在其他科学领域的研 究在临床神经领域，肌酸的补充被作为一种治疗和预防神经肌肉性和神经性紊 乱的可能方式，应用于治疗和预防与骨骼肌损伤、心肺疾病及与其他慢性疾病相 关的肌肉废用性萎缩和衰老过程中另外，肌酸或许对胰岛素抵抗和II型糖尿病 的血糖控制有良好的作用但到目前为止尚有大量的工作需要进行，如肌酸改善 糖代谢机制方面的探索，肌酸的用量和用法及其副作用等，同时缺乏具有说服力 的人体实验参考文献[1] Harris RC, Soderlund K, Hultman E. Elevation of creatine in resting and exercised muscle of normal subjects by creatine supplementation[J]. Clin. Sci.l992;83;367-374.[2] 杨则宜.肌酸的补充与运动能力[J].体育科学,2000,20⑴:76-78.[3] 贺杰，许豪文.补充肌酸对代谢及运动能力的影响[J].西安体育学院学 报,2003,20(2): 45-47.[4] Dangott B, Schultz E, 。