摘要：肌酸作为运动员最广泛使用的一种营养补充剂风靡世界，其通过加速运动员体内磷酸肌酸的合成来提高其运动能力，然而在使用过程中的效果却参差不齐，本文从肌酸与机体代谢、运动能力等方面入手，分析肌酸、代谢、运动能力三者的相互联系，探讨肌酸作用于运动员的效果机理与相应的运动评价指标。

关键词：肌酸;运动能力;评价;补充

前言

运动员竞技水平的提高，需要不断的承受负荷刺激，才能进一步提高运动机能水平。运动员在训练过程中需要消耗大量的能源物质，为了维持良好的运动能力、促进运动后身体机能的快速恢复，就必须及时补充各种营养物质。然而运动员的营养补充仅靠日常膳食是无法满足的，使用功能性的运动营养补剂来帮助运动员恢复体力和运动能力是很有必要的，其中肌酸（creatine，Cr）被运动员所广泛使用。补充肌酸可以快速提升能量，增加肌肉的爆发力和耐久力，提高身体素质和运动成绩。

1肌酸概述及其作用机制

1.1 肌酸概述

肌酸（Creatine）学名N-甲基胍乙酸，是一种存在于人体中的天然营养素，由三种氨基酸即精氨酸（Arginine）、甘氨酸（Glycine）及甲硫氨酸（Methionine）所组成。它是制造人体细胞能量三磷酸腺甘（ATP）不可或缺之物，能提供肌肉进行快速、爆发之动作。肌酸在人体中约有95%集中在骨骼肌，另外5%存在于心脏、脑及睾丸中。

肌酸可由人体自行合成。如果体内肌酸含量不足时，可由肝脏、胰脏及肾脏自行合成少量的肌酸以供使用，但合成量不能满足需要，因此肌酸被认为是正常膳食的“必需成分”。

正常人体肌肉中肌酸含量120-125mmol/kg干重肌肉。人体肌肉肌酸含量的上限为160mol/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，摄入的多余肌酸由肾脏排出。

1.2 肌酸作用人体的机制

骨骼肌能量代谢对运动系统有非常重要的影响，磷酸肌酸（CP）属磷酸原供能系统，在短时间、以无氧代谢为主的运动中起主导作用。在骨骼肌的能量代谢中，磷酸肌酸是能量的“后备来源”或“仓库”，当ATP水平下降时，磷酸肌酸可以使ATP再合成。肌酸是合成磷酸肌酸的重要原料，补充肌酸有助于改善运动时ATP和CP的再合成，从而提高运动能力[1]。

肌酸作为一种营养补剂，通过人体的肝脏来实现它的功能，不会对人体的内分泌系统造成干扰及破坏，它可以帮助人体在适当有效的时间内达到并稳定到一个较高的水平，使人体缩短从量变到质变的过程，并处于一个稳定的状态[2]。

2 补充肌酸对运动员运动能力的影响

ATP是人体肌肉活动的直接能量源物质，但ATP在肌肉内含量较少，且供能时间较短。因此，仅依赖体内储存的ATP远不能满足肌肉活动的需要。肌酸属磷酸源供能，因此机体内磷酸肌酸的储量对于磷酸源系统代谢能力及运动能力具有重要意义。安静状态下人体近90%的磷酸肌酸存在于肌肉组织中，磷酸肌酸的含量一般比ATP含量高3-5倍;剧烈运动时磷酸肌酸可以快速分解促进ATP再合成，从而使ATP始终处于动态平衡中。磷酸肌酸的含量虽然高于ATP，但其数量仍然有限，剧烈运动时也只能维持8s左右。由于磷酸源供能系统具有动员快、供能速度高的特点，因此，机体运动时肌肉细胞首先动用磷酸肌酸补充已消耗的ATP，此后糖酵解才开始供能。所以，肌酸储存愈多，ATP的补给维持的时间越长，肌肉在大强度运动中持续的时间也越长。短期补充肌酸可使机体最大做功能力或最大力量增加5%-15%，最大用力时肌肉收缩能力提高5%-15%，单次冲刺能力提高5%-15%[3]。此外，长时间补充肌酸可明显增加肌力、短跑能力及瘦体重。肌酸是短时间、高强度运动的限制因素，外源性的肌酸补给将有助于运动能力特别是最大无氧运动的能力的提高[3]。对于力量和速度性运动项目的尤为重要，它是增强运动员的无氧能力的重要补剂，也是提高运动成绩的有效手段[4]。

2.1 补充肌酸对磷酸原供能能力的影响

补充肌酸可以很好的提高以磷酸原供能系统为主的运动。短期的补充肌酸能够明显加快ATP通过PC分解的合成速率，提高肌肉的做功率和肌肉力量，改善短时间内爆发性运动项目的运动成绩。1990年巴塞罗那奥运会短跑等爆发力和力量性项目运动员普遍相信他们的优异表现得益于补充肌酸。肌酸对人体的生物学功能影响主要基于以下途径实现：①增加肌肉中肌酸池含量;②增加肌肉细胞的含水量;③增加蛋白质的合成[5]。

2.2 补充肌酸对糖酵解供能能力的影响

补充肌酸可以提高糖酵解供能能力。研究者以递增强度运动和抗阻力的全力运动来研究补充肌酸对划船运动员运动能力的影响。其结果表明，补充肌酸组能持续更长的运动时间;全力运动后，实验组和对照组血乳酸水平有显著变化。说明补充肌酸能够提高糖酵解供能能力。因此，目前在一些以糖酵解供能系统为主的运动为主的运动项群运动员普遍使用肌酸作为提高运动能力的营养补剂[5]。

2.3 补充肌酸对有氧代谢能力的影响

补充肌酸对有氧代谢能力同样有积极的意义。补充肌酸对有氧代谢能力积极的作用主要是通过以下几方面来体现的：第一，改善和提高骨骼肌线粒体的功能;第二，促进肌糖原储备量的提高;第三，降低肌肉蛋白质分解代谢;第四，促进肌酸-磷酸肌酸穿梭，有利于有氧氧化供能为主的耐力性运动能力的提高[5]。

2.4 补充肌酸对人体运动能力的作用机制

2.4.1 可以改善运动后机体乳酸和糖原代谢

补充肌酸可使体内存储的肌酸在运动时迅速地转变为ATP，提供机体运动所需的能量，减少运动机体对体内糖原的动用，糖原的快速动用主要是以糖酵解的形式提供能量，这一供能方式产生大量的乳酸，易使机体产生疲劳感，因此补充肌酸有利于减少运动所致的乳酸积累，提高运动耐力。补充肌酸可增加体内磷酸肌酸水平，进而提高肌细胞的酸碱缓冲能力，推迟肌细胞中pH的下降时间，延缓疲劳的发生[6]。

2.4.2 提高骨骼肌中肌酸含量，促进磷酸肌酸的再合成

通过测定尿中肌酐含量，发现补充肌酸可提高人体内肌酸的含量，每天服用肌酸20g，5天后，肌肉中肌酸含量可以提高20%以上，其中20%是以磷酸肌酸的形式存在。如果在补充肌酸期间进行亚极量运动训练，肌肉会吸收更多的肌酸。补充肌酸的吸收量随着时间的延续而下降，补充肌酸后游离肌酸浓度升高，游离肌酸使得磷酸肌酸再合成量大幅度增加。

2.5 补充肌酸对机体抗疲劳能力的影响

在短时间大强度的剧烈运动过程中，糖原的快速动用主要以糖酵解的形式提供能量，无氧代谢糖酵解供能会产生丙酮酸，而丙酮酸又可转变为乳酸，同时产生ATP提供机体运动的能量，丙酮酸转变为乳酸的速率要高于有氧代谢的速率。在短时间大强度的剧烈运动中，糖酵解过程对于快速提供能量补充有重要意义，但同时也会导致乳酸的积累，使肌肉内的pH值下降，从而导致疲劳。当肌细胞内的缓冲物质不能抵抗pH值的变化时，肌肉内的磷酸肌酸就在肌酸激酶的催化下，分解磷酸肌酸产生ATP和肌酸，同时缓冲pH值的下降。从这个意义上讲，补充肌酸有利于减少运动所致的乳酸积累，从而提高运动耐力。可见提高肌肉中磷酸肌酸的含量有利于提高肌细胞的酸碱缓冲能力，延缓pH的下降。磷酸原系统供能能力的提高与补充肌酸后肌肉内磷酸肌酸含量的增高有关，磷酸肌酸含量的增高将会导致糖酵解系统供能的相对减少，因此乳酸堆积也会减少，从而延缓疲劳的发生和发展[2]。

2.6 合理补充肌酸

补充外源性肌酸，有利于体内肌酸和磷酸肌酸储量增多，而磷酸肌酸储量充足，能保证肌肉收缩时的供应，也有利于运动后磷酸肌酸的恢复。结合糖补充肌酸能够提高补充肌酸的效果。运动员口服肌酸分两个阶段补充：冲击期和维持期。冲击期的量每天按0.3g/kg体质量服用，共持续5-7d;之后使用维持量，每天0.03g/kg体质量。补充肌酸不是越多越好，过量的肌酸既不经济，还会增加机体水重、肌肉痉挛和代谢负担。研究表明，在赛前或训练半小时服用肌酸，到比赛或训练开始时，肌酸已经被大量吸入血液，正好为比赛或训练提供能量。运动后补充是为了充分利用肌细胞对肌酸的吸收能力强。以便快速填充。一般认为，骨骼肌肌酸池的库含量与补充效果也呈负相关，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[7]。

2.7 补充肌酸的副作用

补充肌酸的最大副作用是增加体重，增加的幅度从0.9kg-3.2kg不等，这取决于肌酸时间的长短和肌肉初始肌酸的含量。研究报道，连续补充肌酸28天（每天20g）后，平均体重增加3.8kg。另有报道，连续补充7天（每天20g-30g），体重的增加范围0.9kg-1.8kg之间。有些学者认为体重增加是由于水的储留作用，因为肌酸可能改变了肌肉的水化状态。也有学者认为肌酸参与了蛋白质的合成，作为化学信号与肌肉的活动相藕联，促进了收缩蛋白的合成。体重增加的机制尚需进一步研究。

补充大剂量的肌酸可导致脱水，因为过量的肌酸从尿中排出时能带出大量水分。李莉等报道大剂量的补充肌酸（6.0g/kg/d）会引起大鼠腹泻，造成骨骼肌湿重下降，血清肌酐降低[8]。目前尚未见肌酸对肝、肾和血液系统功能的副作用和肌酸引起肌肉痉挛和损伤的研究报道。马云研究表明，短期大剂量补充肌酸后，大多数运动员未出现副作用，但个别运动员亦有肌肉发紧、酸涨感[9]。对出现肌肉发紧、发硬的副作用采取按摩、理疗、热水浴等可以缓解或消除[10]。

3效果评价指标

综上所述，补充肌酸对人体各大系统的影响主要反映在提高运动系统的能力。对运动系统的影响主要是磷酸原供能，其次为糖酵解供能和有氧供能。肌酸可以提高ATP合成的速率，提高肌肉的做功率和肌肉力量，进而改善短时间内爆发性运动项目的运动成绩，对磷酸原供能系统的效果评价指标可以从百米跑速度指标、力量（握力）指标来测定;补充肌酸可以提高糖酵解功能能力，对糖酵解供能系统可以从最大氧亏积累、最大血乳酸水平等指标来测定;补充肌酸有利于改善和提高骨骼肌线粒体的功能，促进肌糖原储备量的提高，降低肌肉蛋白质分解代谢，促进肌酸-磷酸肌酸穿梭，有利于有氧氧化供能为主的耐力性运动能力的提高，对糖酵解无氧供能系统可以用最大摄氧量和乳酸阈等指标测定。

4总体评价及反思

肌酸虽然不是一种能源物质，但它可在体内转化为磷酸肌酸，为机体间接提供能量。人体内能量代谢的3大供能系统均不同程度的受到补充肌酸的影响。肌酸的补充可以提高肌肉肌酸的储备，能促进肌肉收缩后磷酸肌酸和ATP的再合成，保证肌肉高强度反复收缩时的能量供给，从而提高训练效果和运动能力，其作为运动营养补剂的效果被运动员所广泛接受使用，对提高运动系统的整体能力有一定的效果。但是目前关于补充肌酸是否会产生一定的副作用，仍然存在争议。

在补充肌酸的基础上辅之以艰苦卓绝的训练，才能获得良好进步。没有对肌肉组织的破坏，就不会有补偿。训练是肌肉变化的内因，肌酸是外因，肌酸能加剧变化，而不能引起变化，肌酸是表，训练是本，良好的体育锻炼才是促进身体机能提高的主要途径。

参考文献：

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[2]刘杰，冯永福，邢维新.肌酸补充对运动能力影响的研究进展[J].山西师大体育学院学报，2009，24（S2）：132-134.

[3]宫克城.补充肌酸对运动能力提高的探讨[J].科技信息（科学教研），2008（20）：156+151.

[4]李莉，李显，阎震，荣湘江，赵斌，艾华.常规方法（冲击量+维持量）补充肌酸对运动训练大鼠内源性肌酸合成影响的动态观察[J].中国运动医学杂志，2005（06）：20-25.

[5]王虎，张玉兰.论肌酸与运动[J].西安工程科技学院学报，2005（03）：139-141.

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[7]魏源.补充肌酸对运动能力和健康的影响[J].沈阳体育学院学报，2005（02）：12-14+54.

[8]王一民，王新军，熊正英.肌酸补充对运动能力的影响[J].商洛师范专科学校学报，2004（03）：117-119+125.

[9]高伟.肌酸的优势[J].游泳，2000（05）：8-11.

[10]马云.对田径运动员服用肌酸的观察[J].中国运动医学杂志，1997（03）：219-221.