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主題：肌酸與運動表現

發言 : 鄭景峰 時間 : 02/10/05(00:59:56) From : 61.57.208.44 運動生理週訊電子報(第132期)
主持：林正常博士
編輯：王順正博士
本期主筆：鄭景峰

肌酸與運動表現(Octocber.05.2002)


壹、前言

　　自從1992年巴塞隆納奧運會上，奪得100公尺短跑金牌的英國名將Linford Christie，以及110高欄的Colin Jackson提出肌酸增補對他們的運動成績確實有幫助之後，旋即造成肌酸增補的世界風潮。而目前肌酸的使用，並未被國際奧林匹克委員會(IOC, International Olympic Committee)列為禁藥之列，也因此激起了教練與運科人員對於肌酸增補的注意力。

　　為了瞭解肌酸增補的確實效果，本文即針對肌酸在體內代謝系統中所扮演的角色、肌酸增補對運動表現的影響、肌酸增補法及其影響因素等層面加以闡述，以期對肌酸增補的利弊做一全盤性的認識，並提供未來研究者與教練在實施肌酸增補法時，能有適當的生理學上與營養學上的背景知識。


貳、肌酸與能量系統

　　肌酸是一種天然的化合物，由精胺酸(arginine)、苷胺酸(glycine)與甲硫胺酸(methionine)在肝臟、腎臟與胰臟內所合成，再藉由血液的循環運送至骨骼肌，以肌酸或者磷酸肌酸(PCr, phosphocreatine)的型式儲存，提供身體所需。魚、肉、蛋及其他動物性製品中皆含有肌酸，而蔬菜中亦有極少的含量。每人每日所消耗的肌酸量，約為體內總肌酸量的1.6%，因此，一個70公斤的正常人每日需消耗2克的肌酸，藉由均衡的飲食即可獲得足夠的補充(張蘋蘋，民88)。運動員在高強度的激烈運動下，則需要藉由體內肌酸的不斷合成產生能量以維持所需，而體內肌酸合成量有限，一般的飲食可能仍無法滿足所需，因此，可透過肌酸的增補提供身體所需，維持運動表現。

　　體內肌酸濃度最高的部位在骨骼肌，約佔體內總肌酸的95%，其中包含了40%的游離肌酸(free creatine)與60%的磷酸肌酸。另外，在心臟、精子、視網膜與腦中也含有少部分(5%)。體內骨骼肌的肌酸含量約為90~160 mM/kg d.m.，平均值為125 mM/kg d.m.(McArdle等人，2001)。肌酸與PCr的濃度也和骨骼肌的醣解能力有關，快縮肌纖維(Type IIa與Type IIb)內的PCr濃度較慢縮肌纖維(Type I)高(張蘋蘋)。快縮肌纖維內的PCr儲存量是ATP的4~6倍(McArdle等人)。

　　在運動過程中，ATP是能量的基本來源，運動強度越強，消耗越大。在最大運動時，肌肉中ATP的總量只足夠應付肌肉持續2~3秒的運動，因此，需藉由ATP不斷的再合成以維持所需能量。雖然ATP再合成的主要來源，源自於脂肪與肝醣的分解，然而，此時的ATP再合成作用需要較長的時間，因此，在高強度短時間的運動時，比如5~8秒的衝刺跑，由脂肪與肝醣轉換成ATP的速度，將不足以應付此時的能量需求。在高強度短時間的運動中，例如100公尺衝刺跑、25公尺游泳或舉重，其能量的補充來自於肌肉內的高能磷酸鍵(high-energy phosphates)或磷酸根(phosphagens)、ATP以及磷酸肌酸。

　　圖一中顯示了ATP與PCr使用磷酸鍵能量的情形。ATP與PCr具有相同的特質；(1)它們均透過磷酸鍵的斷裂而釋放出能量，PCr是透過肌酸(creatine)與磷酸(phosphate)分子之間鍵結的斷裂；(2)ATP與PCr釋放能量的反應，均具有可逆性，亦即磷酸與肌酸也可以再鍵結而形成PCr；而ADP與Pi的鍵結，可再合成ATP。因為PCr在水解時產生的能量較高於ATP的水解能量(McArdle等人)，而這些能量將可提供作ADP轉換成ATP的磷酸化反應(phosphorylation)。PCr的水解反應，必須藉由肌酸激酶(CK, creatine kinase)的催化，肌酸激酶有4~6%位在粒線體外膜(outer mitochondrial membrane)內，3~5%位於肌節(sarcomere)中，而有90%位於細胞液(cytosol)內(McArdle等人)。

　　當肌肉活動時，會造成肌肉內ADP的瞬間增加，這會使得肌酸激酶開始驅動PCr的水解作用，進而產生ATP；此時的反應，並不需要氧氣的介入，而它可提供的最大能量範圍，大約是在10秒內的激烈身體活動。因此，PCr提供了一個高能磷酸鍵的儲藏室。由於肌酸激酶具有較高的活性，因此，ADP磷酸化反應的速度會高於肌肉肝醣所進行的無氧能量轉換(糖解作用，glycolysis)。如果最大努力運動所持續的時間超過10秒時，ATP繼續再合成的反應，便需透過大分子營養物(比如葡萄糖、脂肪等)的分解以獲得能量的供給。

[ㄚ榮]

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