补充肌酸对运动能力的影响

【摘　要】研究表明，运动员广泛应用肌酸作为提高运动能力的营养补剂，补充肌酸可以引起肌细胞内肌酸和磷酸肌酸含量增多。磷酸肌酸可以立即应用合成ATP, 然而磷酸肌酸在骨骼肌内的储存量是有限的，以至于在大强度运动中10秒钟内就可以达到耗竭水平。因此, 如果能够提高肌肉内的磷酸肌酸储存量，就会推迟磷酸肌酸的耗竭，这会对肌肉工作产生有利的影响。有研究资料显示，补充肌酸能提高运动员在短时间的爆发性运动能力，也可提高运动耐力，延缓疲劳的发展。本综述旨在促进国内运动科学界对肌酸了解、研究和应用。

【关键词】肌酸;运动;运动能力;营养

0.前言

肌酸从1993年起进入竞技体育界，已成为最流行的运动能力增强剂。肌酸(Creatine, Cr)作为合成磷酸肌酸的重要原料, 与磷酸肌酸的储量、能量代谢及机体的运动能力有着密切的关系。大量研究表明，补充肌酸能够提高短距离、动力性高强度运动的运动能力。肌肉内充足的肌酸不仅能保证运动中消耗的磷酸肌酸和三磷酸酰苷得到及时的补充, 维持体内高水平的能源储备, 减少肌肉或体内的乳酸生成和堆积, 而且能增加体内蛋白质的合成。

1.肌酸的来源与作用

人体可通过食物和体内合成两条渠道获得肌酸,即外源性肌酸和内源性肌酸。肌酸主要存在于肉类食物中, 素食者无外源性肌酸来源, 全由自身合成。肌酸在体内的合成以甘氨酸、蛋氨酸、精氨酸为原料, 在肝脏、胰脏、肾脏中合成, 合成后随血液循环进入骨骼肌细胞内, 其中一部分被磷酸化, 以磷酸肌酸形式存在,其余的以非磷酸化形式存在。肌酸主要存在于人体的骨骼肌、心肌、大脑、、肾脏、肝脏等器官中, 以骨骼肌含量最多, 大约占人体肌酸总量95%[1,2]，Ⅱ型肌纤维中的肌酸含量要比Ⅰ型肌纤维中的含量多。不同年龄、性别中含量差别不大。

肌酸的作用主要表现在以下方面：运动前补充肌酸会使肌肉内磷酸肌酸的含量增加, 有利于运动成绩的提高; 在运动后补充肌酸, 有助于恢复期磷酸肌酸的再合成, 弥补磷酸肌酸用于ATP 再合成而导致含量的下降, 从而起到了抗疲劳、促恢复的作用[3][4]。

2.补充肌酸的原理

许多资料表明, 补充肌酸可以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, 在运动后恢复期还有助于磷酸肌酸的再合成。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, 运动训练又不能明显增加ATP 贮量, 肌细胞也不能直接吸收血液或邻近细胞的ATP, 所以运动时骨骼肌消耗的ATP 必须随时得到补足, 方能维持正常的能量平衡。特别是在短距离大强度运动中, ATP 在肌肉中的含量急剧下降, 必须迅速再合成, 才能维持运动能力。肌肉收缩的能量来源于肌肉中贮存的三磷酸腺苷(ATP)的再合成过程。当ATP 水平下降时, 磷酸肌酸可迅速转变为ATP, 转变的方式是在肌酸激酶(CK)的催化下, 从磷酸肌酸脱掉一个磷酸根与ADP 合成ATP, 同时释放出肌酸, 肌肉中的这种能量转换反应式如下: CP+ADPATP+Cr;ATP 和Cr 一经产生, Cr 由其他途径提供能量(可能来自于线粒体的有氧代谢) 再合成CP, 反应式如下: Cr+ATPCP+ADP; ADP+Pi(线粒体有氧代谢的能量)ATP 再生的CP 扩散到需要能量的肌肉区域内。在多次回合的大强度运动中, CP 的迅速合成对维持运动能力是至关重要的[5]。

3.补充肌酸对运动能力的影响

3.1 补充肌酸对短时间、高强度运动的影响

大部分研究成果表明,补充肌酸可以提高受试者在重复性短时间大强度运动中的运动能力，研究显示：对中低水平运动员或一般获得者补充肌酸，可以提高受试者在重复性短时间大强度运动中的运动能力[6,7,8]。Casey 等报道俱乐部水平大多数选手在填充肌酸后,他们的最高功率和总功率提高了4%,其增幅与肌肉中肌酸的增加呈正相关。另一研究显示,服用35g/d 肌酸,4天后,被试在重复3次的间歇性的30 秒自行车运动(间歇休息6 分钟)中的运动能力提高了14%[9]。Creehaff 报道,把12 名被试随机分为2组,一组服用肌酸,一组服用葡萄糖。实验前后测定被试在Cybex Ⅱ等动器上进行5组30次(每组间歇1分钟) 膝关节最大速度伸展力矩。双盲实验结果显示,连续5天填充肌酸(每天4 次,每次4g),实验组所完成的工作明显提高[5]。

3.2 补充肌酸对耐力运动的影响

补充肌酸与耐力运动能力的可能的影响有以下两个理论机制:一是胞浆中的肌酸是线粒体生成ATP的接受者;二是增加了的肌酸总量能促进恢复期PCr的重合成,这就表明增加细胞内肌酸的供应量可能增加线粒体ATP的生成量,并提高氧气消耗量和耐力水平。Balsom 和他的合作者用高水平的长跑运动员为实验对象,服用肌酸6天后未能提高耐力水平,被试不仅未在跑台上的超大强度力竭运动中显示出提高的运动能力,而且在6Km的平原跑中成绩反而有所下降,他们认为体重增加是运动能力下降的部分原因[6]。

4.补充肌酸的时间和量

正常人体每天仅产生2g 左右的肌酸, 仅仅依靠这种方法合成的肌酸远不能满足人体肌肉活动的需要。因此，补充适量的外源性肌酸对于提高肌肉中肌酸的含量及运动能力尤为重要。人体补充肌酸一般用温水冲服, 或者补充肌酸时能同时补糖, 大量补水, 可以使肌酸的使用达到最佳效果。有作者研究表明, 把肌酸溶于温和的糖溶液中后服用, 血液中胰岛素水平同对照组相比有显著的升高, 体内总的肌酸水平也有显著提高, 可能是胰岛素的调节作用。

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。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。

5.补充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。杨则宜[7]综述了国内外肌酸补充与运动能力的关系,指出肌酸是一种有效和安全的营养补充品, 合理的补充可以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。由于补充肌酸能提高运动成绩, 所以一些专家建议在重大比赛前应禁止补充。然而目前国际奥委会并未把肌酸列入违禁药物。

6.结论

肌酸是一种有效和安全的营养补充品。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。

【参考文献】

［１］Odoom JE, Kemp GJ, Radda GK. The regulation of total creatine content in a myoblast cell line.Mol Cell Biochem 1996^158(2):179-88．

［２］王一民,王新军,熊正英.肌酸补充对运动能力的影响[J].陕西师范大学体育学院,2004,18(3):117-125.

［３］王岩.青少年田径运动员的赛前营养[J].田径,2004,6:54-55.

［４］陈祥塔,赖月波.补充肌酸对运动能力的作用[J].中国临床康复,2006,10(44):164-169.

［５］宫克城.补充肌酸对运动能力提高的探讨[J].科技信息,2008,20:151-156.

［６］赵原.肌酸填充与运动能力[J].柳州师专学报,2000,15(2):105-106.

［７］黄吉伟.营养与短跑运动[J].阿坝师范高等专科学校学,2006,03;126-127.