肌酸的补充与运动能力

　　摘　要：肌酸已成为最流行的能力增强剂。国外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。肌酸使肌细胞通过水的摄取来促进蛋白合成率，从而改变体成分。肌酸同单糖一起使用可以刺激胰岛素的分泌，使肌肉摄取更多的肌酸。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。

　　肌酸从1993年开始进入竞技体育界，1994年成为最流行的能力增强剂，1995年传入我国。我国运动员使用肌酸者不少，而真正系统了解肌酸的人甚少。本文将综述国内外有关肌酸与运动和人体健康方面的研究结果，希望能使人们对肌酸有一个正确和全面的了解，从而合理地使用肌酸。

　　1　肌酸及其代谢

　　肌酸或称甲胍乙酸，是一种天然的在肉类和鱼类食品中大量存在的物质，同时肌酸也是天然地存在于我们机体的营养素。它可以由精氨酸、甘氨酸和蛋氨酸为前体在肝脏、肾脏和胰脏内源性合成。所以不能直接将肌酸归属于药物。95%的肌酸都存在于骨骼肌中，另外5%存在于其他部分，含量最高的是心脏、脑和睾丸，精液里充满了肌酸[1]。

　　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，蔬菜中含有低于食用肉的肌酸[2]。这些食物中储存的肌酸，在烹调过程中会部分丧失。人体通过食物或膳食补充得到的肌酸很容易由小肠吸收进入血液。但是一份红肉中仅含1g肌酸，而且在摄入肌酸的同时，也带入了大量的脂肪。膳食中过高的脂肪和过低的糖将减低肌肉对肌酸的摄取，降低肌肉中肌酸的可用率。当膳食补充不足时，人体的肝脏、胰脏和肾脏也能用精氨酸、蛋氨酸和甘氨酸合成肌酸。但是，单靠这些，对活动人体来说不能使肌肉中的肌酸量达到理想的浓度。因此，肌肉高肌酸含量，只有通过补充肌酸来实现。

　　正常人体肌肉肌酸含量为120～125mmol/kg干重肌肉。短时间补充肌酸(每天15～30g，补5～7d)总肌酸储量增加15%～30%，磷酸肌酸的储量增加10%～40%。目前尚无法确定某人的肌肉中肌酸的准确含量。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。肌酸是小分子量的物质，其由肾脏以弥散的方式排出，无需能量。所以肌酸的补充对于没有肾脏疾患的人是不会造成危害的[3，4]。

　　最近的研究表明，在每天补充20g肌酸的同时补充葡萄糖(每天380g)共5d，其肌肉中肌酸的含量比单纯补充肌酸要高10%，即由143mmol/kg增加到158mmol/kg干肌肉。与此同时，两者合用时，糖元的含量比单纯使用葡萄糖时高18%[5，6]。单纯用肌酸者只有50%的人肌肉总肌酸的增加高于20mmol/kg干肌肉，而所有肌酸与葡萄糖同时使用者的肌酸增加量均高于20mmol/kg干肌肉[7]。研究者认为，肌肉对肌酸摄取的增加与葡萄糖所引起的血清胰岛素的升高有关[8]。

　　2　肌酸对人体活动能力的作用

　　短时间补充肌酸(每天15～25g，5～7d)，总肌酸增加15%～30%(127～149mmol/kg干重肌肉)，磷酸肌酸储存增加10%～40%(67～91mmol/kg干重肌肉)。肌酸和磷酸肌酸储量增加的作用在于维持高强度运动时的ATP水平并促进反复高强度运动的间歇期磷酸肌酸的再合成。因此，短期肌酸补充可使最大做功和/或最大力量增加5%～15%，最大用力时肌肉的收缩能力提高5%～15%，单次冲刺能力增加5%～15%。除此以外，长时间补充肌酸(每天15g～25g，5d～7d，然后每天2g～25g，服7d～84d)，可以明显地增加力量、短跑的能力和去脂体重[9]。Richard等的另一组实验将肌酸添加到葡萄糖―牛磺酸―电解质饮料中给从事活动(阻力训练或灵活训练)的人体使用28d，其结果是去脂体重增加，举重和短跑的能力增强[10]。Grindstaff等给18名正处于训练期的青少年专业游泳运动员服用肌酸(21g/d)9 d，另外9d服用麦芽糊精作对照。他们以3组100m冲刺泳，间歇60s的方式进行能力测试。其结果是，第1组100m实验组比对照组快；第2组100m实验组游泳的时间明显缩短；服用肌酸后3个100m游泳的累计时间比对照组短。结果表明，训练期中9d的肌酸补充对反复冲刺游泳的能力有增强作用[11]。Kreider综述了大量的文献，他的结论是，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%[12]。

　　肌酸的主要作用是使骨骼肌、心肌、平滑肌、眼、脑、神经系统都通过它来增加能源。因为这些器官都要工作和协调活动，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。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[13，14]。

　　研究表明肌酸可以增加肌纤维摄取蛋白的能力。肌动蛋白和肌球蛋白对于所有肌肉的收缩都是必需的。所以当你增加了这些收缩蛋白时，你实际上增加了你的肌肉从事体力活动的能力，在更多的时间里你会做更多的工作，你会更强壮[15]。

　　大多数研究认为，补充肌酸主要是增强短时间、高强度、反复运动时的运动能力。美国大学生运动医学会申明，肌酸增加磷酸肌酸池以迅速合成ATP。肌酸以冲击量20～25g/d，服5～7d，再以维持量3～5g/d继续使用将提高人体维持短距离的自行车、短跑、游泳、跳高和摔跤的输出功。近期也有研究指出，在长跑运动中，肌酸也可以使运动员在高于其惯用的强度下训练而不疲劳[16]。

　　3　肌酸改变人体的体成分

　　近来，越来越多的研究关注肌酸的促合成作用。大多数研究认为，短期的肌酸补充(每天20～25g，7d)可以使体重增加0.7～1.6kg，其原因是肌酸刺激了水滞留和/或蛋白合成[17]。Ziegenfuss等人报告，5d的肌酸补充，大腿肌肉体积增加7%，细胞内和细胞外水增加2%～3%[18]。一些训练期长时间(7～140 d)补充肌酸的研究也表明，体重和去脂体重均明显增加，而总体水占总体重的比例并不发生变化[19]。一些研究者假设，肌酸首先刺激细胞内水增加，使细胞的渗透压增高，同时也刺激蛋白合成。随后发生的去脂体重和力量的增长可能是由于蛋白合成增加和/或大训练量的维持增进了瘦组织的生长[20]。

　　美国大学生运动医学会申明，肌酸补充会稍许增加体重(0.5～1kg)。最初的体重增长可能是由于总体水的增加。肌酸的正作用随长时间的训练而发生，在10～12周的时间内，体重和去脂体重增加，体脂百分数不发生变化。

　　4　肌酸对人体脂代谢、糖代谢的有益作用

　　Earnest等人就肌酸使用对血脂的影响进行了研究，他们给34名32～70岁的男女受试者服用肌酸20g5d，随后再继续服用肌酸10g，共服51d。结果总胆固醇，甘油三酯和极低密度脂蛋白均明显下降。除此以外，实验还发现使用肌酸组有血糖降低的趋势，肌酸的这一作用有可能提高胰岛素的敏感性，这对糖尿病人降低血糖是有益的。这说明肌酸很可能降低血脂和增进糖代谢[21]。

　　5　肌酸的副作用和安全性

　　大多数研究认为，肌酸是一种有效和安全的营养补充品[22]。肌酸是一种氨基酸，它的补充可能增进肾应激或肝损害。但是没有关于补充肌酸引起明显的肝、肾功能改变的报道。Sewell等的实验结果表明，年轻健康的成年人，每天服用肌酸20g，共服5d，在肌酸服用期间和服用后的6周内，肌酸使用对肾、肝和血液系统的功能不产生任何的副作用，所有的测试指标均在正常的范围[23]。Mitchell等研究了肌酸的安全性。34名32～70岁的男女参与了这一实验，20名受试者服用肌酸20g5d，随后再继续服用肌酸10g，共服51d。结果仅看到第8周时，女子尿素氮(BUN)的轻度升高，第3周时，男子的磷酸肌酸激酶(CPK)有轻微的升高。这些变化12周时均回到了正常水平。除此以外，看不到血液检查的其他变化[24]。在Kreidger等的实验中，一组大学生橄榄球运动员使用含肌酸的饮料(肌酸15.75g、加葡萄糖、牛磺酸硫酸钠和硫酸钾)28d，同时从事阻力和灵巧训练。同不使用肌酸的运动员比较，使用肌酸后，血液的测试表明所有的指标和酶都在正常的范围，肌酸的使用对肝脏没有任何刺激。运动员也未报告任何长期补充的任何副作用。

　　有一些来自于教练员的个例报告，认为肌酸的补充会提高肌肉痉挛和拉伤的发生率。Kreider等就肌酸的副作用对84名受试者使用安慰剂，80名受试者使用肌酸，进行了为期28d的使用肌酸的实验，未发现肌酸使用有肌肉痉挛和损伤的副作用[25]。在热湿环境下训练的运动员其肌肉痉挛同肌肉疲劳和脱水相关。所以使用肌酸并在热环境下训练的运动员要特别注意液体的补充。

　　给人体使用肌酸的实验已经进行了一个多世纪。瑞典的Balsom博士1994年发表了一篇综述文章提到：“在我们的知识中最好的是，肌酸所被证明的副作用仅仅是增加机体的质量”。我猜想，大多数运动员将会很高兴地接受这一“副作用”[26]。

　　6　结论

　　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，肌酸使用不仅限于运动员，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。既然要使用肌酸就应该对它有一个全面的了解。

　　6.1　肌酸是一种有效和安全的营养补充品。
　　6.2　肌酸补充可以提高肌肉肌酸储备，促进肌肉收缩后磷酸肌酸和ATP的再合成，从而保证肌肉高强度反复收缩时的能量供给，提高训练效果和运动能力。6.3　肌酸补充首先刺激细胞内水增加，使细胞的渗透压增高，同时也刺激蛋白合成。蛋白合成增加和/或大训练量使去脂体重和力量增长。6.4　为保证肌酸的使用效果和不出现副作用，必须遵从几条原则：6.4.1　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。不要盲目迷信进口肌酸，国产肌酸与进口肌酸质量相同，而价格便宜；6.4.2　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；6.4.3　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。