運動生理週訊(第213期)
增補肌酸對跳躍能力的影響(January.22.2006)
許晉榮
壹、前言
在競技運動比賽上，選手為求戰勝對手、獲致佳績，無不積極採用各種訓練措施，以期激發最大潛能，甚至有人試圖藉助禁藥和增補營養，提昇運動成績。禁藥的使用，既違反運動道德，又傷害身心健康，已遭極力反對和全面管制；而營養的增補，則是有效提高運動能力的合法手段。根據Ronsen, Sundgot-Borgen, and Maehleum (1999) 的調查報告，84%的挪威運動國手，有曾服用營養補劑的經驗。在諸多營養補劑中，肌酸 (creatine，Cr) 是廣被採用的一種。根據Costley, Mandel, and Schwenck (1998) 的調查，NCAA的一流運動選手，大都認定增補肌酸有助提昇運動能力。而Plisk and Kreider (1999) 的報告，也曾指出：1960年代的東歐選手，已在服用肌酸，甚至，1996年的亞特蘭大奧運選手，也有80%曾經服用肌酸。Harris, Soderlund, and Hultman (1992) 研究發現短期增補肌酸，可以有效提高肌中的肌酸和磷酸肌酸含量。利用肌酸做為營養補充劑，主要在於增加肌肉中CP的儲存量，提高運動時磷酸肌酸再合成速率，縮短運動後恢復期的時間，由於CP的利用率提高和減少運動後血乳酸的堆積，可延緩疲勞 (詹貴惠、許美智，1997)。
從許多國外的相關文獻 (Harris, Söderlund, & Hultman, 1992; Balsom, Söderlund, & Ekblom, 1994; Grindstaff等, 1995; Kreider等, 1998) 中可知，增補肌酸對於無氧運動能力，有實際的提昇效果。而跳躍能力在許多運動項目中，都具有特殊的重要地位。以排球運動為例，排球選手必須在長時間的比賽過程中，反覆多次的每隔若干時間即需跳躍一次的動作，終其一場比賽，合計跳躍次數總在百次以上 (Reilly, Secher, Snell, & Williams, 1990) ，近幾年的排球比賽，由於積極講求運用佯攻掩護、後排攻擊、跳躍發球和三人攔網等戰術，跳躍次數更有大幅提升的趨勢 (蔡崇濱，1993) 。所以，增補肌酸對跳躍能力的提升能否有幫助，是值得探討的。
貳、增補肌酸與無氧運動能力之探討
國外學者對於增補肌酸與無氧運動能力之相關研究較早也較多，而目前國內對肌酸的補充與無氧運動能力的相關研究，並不多見。
表一 增補肌酸與無氧運動能力之相關研究
| 研究者 (年份) | 研究對象 | 研究方法 | 研究結果 |
| Harris, Söderlund, and Hultman (1992) | 17名受試者 | 服用的肌酸量分別為每天補充4次及6次，每次5g的Cr-H2O，連續補充兩天以上。 | 顯著提升肌肉中肌酸的含量，可使體內肌酸的含量提高50%，其中CP佔20~40%。 |
| Söderlund, Greenhaff, and Hultman (1992) | 男性 | 每天補充20g肌酸，連續補充6天。 | 肌肉中肌酸濃度增加、淨體重增加及採腳踏車動力提高。 |
| Balsom, Söderlund, & Ekblom (1994) | 大學體育系男生 | 連續六天，每天補充5次，每次5g的膠囊。 | 肌酸組肌肉中肌酸的濃度顯著提高，且踩腳踏車的無氧動力也提高了。 |
Greenhaff 等 (1993)
Greenhaff 等 (1994） | 1.受過訓練的高度活動者 (男9女3)。
2.男性 | 每天補充20g肌酸，連續補充5天。 | 1.關節屈伸之最大扭力提高。
2.肌肉中肌酸濃度增加、淨體重增加。 |
| Almada等 (1995) | 受過力量性訓練的男運動員
| 每天補充20g肌酸，連續補充28天。 | 力量耐力沒有明顯變化。 |
| Grindstaff等 (1995) | 受過重量訓練男運動員 | 每天補充20g 肌酸，連續補充7天與28天 | 最大力量提高6%，但力量耐力卻沒有明顯變化。 |
| Mujika, Chatard, Lacoste, Barale, and geyssant (1996) | 接受訓練的國際游泳選手 | 連續五天，每天補充4次，每次5g 的肌酸或安慰劑。 | 游泳的時間和運動後1分鐘的血乳酸，並無顯著的差異。 |
| Thompson等 (1996) | 女性游泳選手 | 每天以2g肌酸，連續補充42天。 | 游泳之有氧耐力並無明顯改善。 |
| Odland, MacDougall, Tarnopolsky, Elorriaga, and Borgmann (1997) | 22-30歲的健康男性 | 每天補充肌酸或安慰劑20g，連續補充3天，以Wingate腳踏車測試的設計。 | 動力值、疲勞指數、運動後血乳酸的峰值、體內ATP、CP和creatine的值，並無明顯變化。 |
| Kreider等 (1998) | 美國NCAA 1A級的美式足球隊員 | 連續28天，每天分別補充安慰劑、安慰劑加15.75g的肌酸。 | 體重、淨體重、臥推、硬舉和前5 趟的6 秒短距離衝刺，都有顯著提昇。 |
| 詹貴惠 (1998) | 舉重選手 | 以0.3g/kg的比率，每天分4次補充肌酸，連續補充6天。 | 後深蹲最大肌力、挺舉和總和有顯著的提昇。 |
| 許毓斌、吳慧君 (1999) | 無規律運動的健康男性 | 每天0.25g/kg的肌酸，連續補充6天。 | 最高無氧動力、無氧能力、疲勞指數和平均無氧動力有顯著的提高。 |
| 鄭王進 (2000) | 青少年女性運動員 | 每天0.25g/kg的肌酸，連續補充7天，第8天~30天每天補充2g。 | 爆發力、無氧耐力及身體組成有顯著影響。 |
由以上的文獻可得知，肌酸的增補可提高肌肉中肌酸的含量，有效增加體內血液中的肌酸濃度，其中又以CP 增加量為多，對肌力型與爆發力型運動項目的表現較有幫助。在無氧運動能力方面具有提昇的效果，而對於有氧運動能力則無明顯提昇的作用。如果服用的劑量或天數較少，對於受試者的運動能力，也較不具有顯著的差異。
叁、增補肌酸與跳躍能力之探討
許多研究顯示，增補肌酸對於無氧運動能力方面具有提昇的效果；亦有許多關於增補肌酸對於跳躍能力之研究。
表二 增補肌酸與跳躍能力之相關研究
| 研究者 (年份) | 研究對象 | 研究方法 | 研究結果 |
| Bosco等 (1997) | 男性短跑及跳躍選手 | 每天20 公克，五天後，實施持續45 秒的連續垂直向上跳躍測驗。 | 前15 秒的作功量顯著增加7%，中15 秒顯著增加12%，而後15 秒則無顯著增加。 |
| Goldberg and Bechtel (1997) | 18-22 歲的男子美式足球及徑賽校隊選手 | 每天增補3 公克，14 天。 | 跳躍高度顯著提昇2.56 %。 |
| Stone 等 (1999) | 美式足球選手 | 高劑量組每天每公斤體重增補0.22 公克，低劑量組每天每公斤體重增補0.09 公克，為期35 天。 | 屈膝蹲跳的功率輸出、發力率，都顯著提升。跳躍高度方面，沒有顯著差異。 |
| Stout, Echerson, Noonan, Moore, and Cullen (1999) | 美式足球選手 | 1.八週增補Phosphagen HPTM者 (21 克/天，五天；10.5 克/天，51 )
2.增補肌酸摻合葡萄糖者。 | 1.垂直跳高度顯著增加。
2.垂直跳高度未顯著增加。 |
| Balsom, Söderlund, and Sjödin (1995) | 七名受試者 | 每天增補20 公克肌酸，連續六天。 | 屈膝反彈跳與屈膝蹲跳的成績，都無顯著進步。 |
| Kirksey, Warren, Stone, Stone, and Johnson (1997) | 男女大專田徑選手 | 每天每公斤體重增補肌酸0.3 公克，42 天。 | 跳躍高度均無顯著提昇。 |
| Miszko, Baer, and Vanderbergh (1998) | NCAA 中IA 級的14 位女性壘球選手 | 每天增補肌酸25 公克，六天。 | 垂直跳高度反而降低。 |
| Noonan, Berg, Latin, Wangner and Reimers (1998) | | 1.短期大量增補肌酸（每天20克，五天）
2.維持期的兩種不同劑量（每天8.5 克與每天25.5 克） | 跳躍高度都未達到顯著水準。 |
| 蔡崇濱 (2001) | 大專男性排球選手 | 六天、120 公克。 | 單次跳躍的最高跳躍高度，沒有顯著效果，但對間歇跳躍的平均跳躍高度，則有顯著提昇。 |
綜合以上文獻可知，增補肌酸對於跳躍能力的影響，因研究對象與方法的不同，而結果並不一樣。對於增補肌酸對跳躍能力是否有影響，則需要日後更多學者的研究來探討，才能作更進一步的了解。
肆、增補肌酸的安全性問題
增補外源性肌酸是否會對健康產生不良影響，是必須慎重考慮的問題，分別從肌酸合成功能、腎臟功能、肝臟功能和肌肉功能的影響，以及可能的副作用加以探討。
(一)肌酸合成功能
肌酸具有自身反饋抑制肌酸合成的作用，根據動物實驗，在增補肌酸期間，肌酸合成作用會暫時受到抑制 (Guerrero-Ontiveros ＆ Willimann, 1998) 。至於人體的研究，根據Febbraio, Flanagan, Snow, Zhao, and Carey (1995) 、Lemon 等 (1995) 、以及Vandenberghe 等 (1997) 的研究，短期或長期增補肌酸之後，TCr 和PC 含量都有程度不等的上升，但在停止增補4-5 週之後，就會降回原初水準，而且，沒有發生疲勞、運動能力低落、肌肉萎縮等肌酸含量不足的症狀，此正表示：肌酸增補停止之後，內源性合成機制就會恢復功能，發揮補充每天自然流失之肌酸的作用，不使肌酸降到太低水準。由以上研究可知，增補肌酸雖然暫時抑制內源性的肌酸合成作用，但是截至目前為止，尚未發現有長期抑制的證據。
(二)腎臟機能
肌酸酐排出量是腎臟負擔的臨床指標，增補肌酸期間，未被肌肉吸收的肌酸，大部份會以肌酸形式，少部份才以肌酸酐形式，隨同尿液排出體外，Poortmans 等 (1997) 研究短期增補肌酸 (5 天，20 公克/天) 的結果，動脈血中、尿中和排除的肌酸含量，分別顯著增加2.7、89 和26 倍，但肌酸酐含量則只分別微幅增加8.3%、6.6%和3.8%，未達顯著水準，表示只有少部份的肌酸會在肝臟降解為肌酸酐，並未增加腎臟負荷。在Vandenberghe 等 (1997) 的研究中，短期增補肌酸四天 (20 公克/天) 的期間，第一天和第三天的尿中肌酸，從0.035g/24h 升為1.6.9g/24h 和10.9g/24h ，而肌酸酐則從1.19g/24h 升為1.44g/24h 和 2.1.56g/24h；隨後長期增補肌酸10 週 (5 公克/天) ，尿中肌酸和肌酸酐含量分別升為3.6g/24h 和1.56g/24h；但在停止增補四週後，則都降回原初水準。以上檢測數值，都在臨床正常範圍以內，而且沒有發現任何腎臟功能失常現象。Poortmans and Francaux (1999) 曾經評估長期服用肌酸者 (10月-5年) 的腎臟功能，在腎絲球濾過率、腎小管再吸收率和腎絲球壁滲透性方面，都顯現正常結果，而Kreider 等 (1999) 以肌酸酐排除率評估腎臟功能的結果，未曾服用、曾經服用和現正服用肌酸的三組受試者，尿中肌酸和肌酸酐排除率，都在正常範圍，而且沒有顯著差異。國內的類似研究（詹貴惠，民87；許毓斌與吳慧君，民89），也都證實增補肌酸並未損及腎臟功能。
(三)肝臟機能
研究者經常把AST (GOT) 和ALT (GPT) 升高，當作肝臟負荷增加的指標。在Kreider 等 (1998) 的研究中，美式足球選手在肌力和敏捷性訓練期間，增補肌酸28 天 (15.75 公克/天) ，ALT 比控制組顯著升高 (17%對7.3%) ，但是仍在正常範圍以內。尤春英、岑浩望、徐昕與李國平 (1999) 則未發現增補肌酸者的AST 和ALT 與非增補肌酸者有顯著差異，而詹貴惠 (1998) 及許毓斌與吳慧君 (2000) 的研究結果，也都證實增補肌酸並未損及肝臟功能。
(四)肌肉功能
CK 活性提高，是肌肉退化的指標，在Almada, Mitchell, and Earnest (1996) 的研究中，針對老年男女受試者增補肌酸八週 (五天，20 公克/天；51 天，10 公克/天) ，只有中年男子的CK 活性升高50%，但在停止增補的四週後，即就回復原初水準。在Kreider 等 (1998) 的研究中，增補28 天 (15.75 公克/天) 肌酸之後，因為承受的訓練量較大，所以CK 活性比控制組顯著升高 (159%對70%) ，不過仍在正常範圍以內。但是，Engelhard 等 (1998) 的研究結果，則都顯現增補肌酸與否，對CK 活性沒有顯著影響。
(五)副作用
體重增加是服用肌酸唯一經過證實的副作用，綜合多篇評述性文章 (馮連世，1996；詹貴惠與許美智，1997；Balsom 等, 1994；Demant ＆ Rhodes, 1999; Juhn ＆ Tarnopolsky, 1998; Kraemer ＆ Volek, 1999; Plisk ＆ Kreider, 1999) ，共同肯定不論增補時間長短，或使用劑量多寡，體重都會有所增加。至於可能引起腸胃不適（反胃、脹氣、腹瀉）、抽筋、脫水、肌肉受傷等副作用的說法，迄今仍未獲得科學證實。根據以上研究顯示，增補肌酸的安全問題，截至目前，尚未發現對於肌酸合成功能、腎臟功能、肝臟功能和肌肉功能有不良影響，唯一的副作用是體重的增加。
伍、結語
增補肌酸對跳躍能力的影響，結論不一。但是對於短時間、高強度的無氧運動能力，具有提昇的效果。
參考文獻
尤春英、岑浩望、徐盺、李國平 (1999) 。補充肌酸對提高運動員抗疲勞能力的影響。體育科學，19(2)，75-77 。
許毓斌、吳慧君 (1999) 。肌酸的補充對無氧運動能力之影響。體育學報，28，359-368 。
馮連世 (1996) 。肌酸和肌酸的補充與運動能力。國家體委體育科學研究所論文選集，153-157 。
詹貴惠、許美智 (1997) 。肌酸的補充對生理及運動表現的影響。國立體育學院論叢，8(1)，187-198 。
詹貴惠 (1998) 。肌酸增補劑對舉重選手最大肌力與運動成績表現的影響。未出版碩士論文，國立體育學院，桃園。
鄭王進 (2000) 。口服肌酸對青少年女性運動員之無氧運動能力、身體組成及月經週期之影響。未出版碩士論文，中國文化大學，台北。
蔡崇濱 (1993) 。等速運動對大專排球選手大腿肌群功能與專項跳躍能力之效果研究。臺南：供學出版社。
蔡崇濱 (2001) 。增補肌酸對肌肉表現及跳躍能力的影響。未出版之碩士論文。國立台灣體育學院，台中。
Almada, A., Kreider, R., Weiss. L. Fry, A., Wood. L. Bullen, D﹒Miyaji. M. Grindstaff, P., Ramsey. L., & Li, Y. (1995). Effects of Ingesting a supplement containing creatine. monohydrate for 28 days on Isokinetic performance. Medicine and Science in Sports and Exercise, 27 (5:Suppl.):S146.
Almada, A., Mitchell, T., & Earnest, C. (1996). Impact of chronic creatine supplementation on serun enzyme concentrations. Journal of Federation of American Societies for Experimental, 10, A791.
Balsom, P., Söderlund, K., & Ekblom, B. (1994). Creatine in humans with special reference to creatine supplementation. Sports Medicine, 18, 268-280.
Balsom, P., Söderlund, K., & Sjödin, B. (1995). Skeletal muscle metabolism during short duration high-intensity exercise:Influence of creatine supplementation. Acta Physiologica Scandinavica, 154, 303-310.
Bosco, C., Tihany, J., Kovacs, I., Gabossy, A., Colli, R., Pulvirenti, G., Foti, C., Viru, M., & Viru, A. (1997). Effect of oral creatine supplementation on jumping and running performance. International Journal of Sports Medicine, 18, 369-372.
Costley, C. D., Mandel, C. H., & Schwenck, T. L. (1998). Nutritional supplement use in collegiate athletes. Medicine and Science in Sports and Exercise, 30, S40.
Demant, T. W., & Rhodes, E. C. (1999). Effects of creatine supplementation on exercise performance. Sports Medicine, 28 (1), 49-60.
Engelhardt, M., Neumann, G., Berbalk, A., & Reuter, I. (1998). Creatine supplementation in endurance sports. Medicine and Science in Sports and Exercise, 30, 1123-1129.
Febbraio, M. A., Flanagan, T. R., Snow, R. J., Zhao, S., & Carey, M. F. (1995). Effect of creatine supplementation on intramuscular TCr, metabolism and performance during intermittent, supramaximal exercise in humans. Acta Physiologica Scandinavica, 155, 387-395.
Greenhaff, P. L., Casey, A., Short, A. H., Hanis, R. C., S6derlund, K., & Hultman, E. (1993). Influence of Oral Creatine Supplementation on MuscleTorqueduring Repeated Bouts of Maximal Voluntary Exercise in Man. Clinical Science, 84:565.571.
Greenhaff, P. L., Nevill, M. E., Soderlund, K., Boobis, L. H., Willams, C., & Hultman, E. (1994). The metabolic responses of human type I and II muscle fibers during maximal treadmill spriting. Journal of Physiology, 478, 149-155.
Grindstaff, P., Kreider, R., Weiss, L., Fry, A., Wood, L., Bullen, D.,Miyaji, M., Ramsey, L., Li, Y., & Almada, A.(1995). Effects of ingesting a supplement containing creatine monohydrate for 7 days on isokinetic performance. Medicine and Science in Sports and Exercise, 27 (5: Suppl.),S146.
Goldberg, P., & Bechtel, P. J. (1997). Effect of low dose creatine supplementation on strength, speed and power events by male athletes. Medicine and Science in Sports and Exercise, 29, S251.
Guerrero-Ontiveros, M. L., & Walliman, T. (1998). Creatine supplementation in health and disease. Effects of chronic creatine ingestion in vivo: Down-regulation of the expression of creatine transporter isoforms in skeletal muscle. Molecular and Cellular Biochemistry, 184, 427-437.
Harris, R. C., Söderlund, K., & Hultman, E. (1992). Elevation of creatine in resting and exercised muscle of normal subjects by creatine supplementation. Clinical Science, 83, 367-374.
Juhn, M. S., & Tarnopolsky, M. (1998). Potential side effects of oral creatine supplementation: A critical review. Clinical Journal of Sport Medicine, 8, 298-304.
Kirksey, K. B., Warren, B. J., Stone, M. H., Stone, M. R., & Johnson, R. L. (1997). The effects of six weeks of creatine monohydrate supplementation in male and female track athletes. Medicine and Science in Sports and Exercise, 29, S145.
Kreider, R.B., Ferreira, M., Wilson, M.,grindstaff, P., Plisk, S., Reinardy, J., Cantler, E., & Almada, A. L.(1998). Effects of creatine supplementation on body composition, strength, and sprint performance. Medicine and Science in Sports and Exercise, 30(1), 73-82.
Kreider, R., Ransom, J., Rasmussen, C., Hunt, C., Melton, C., Stroud, T., Cantler, E., & Milnor, P. (1999). Creatine supplementation during pre-season football training does not affect marker of renal function. Journal of Federation of American Societies for Experimental, 13, A72.
Kraemer, W. J., & Volek, J. S. (1999). Creatine supplementation its role in human performance. Clinics in Sports Medicine, 18, 651-666.
Lemon, P., Boska, M., Bredle, D., Rogers, M., Ziegenfuss, T., & Newcomer, B. (1995). Effect of oral creatine supplementation on energetics during repeated maximal muscle contraction. Medicine and Sciences, 85, 807-811.
Mujika, I., Chatard, J. C., Lacoste, L., Barale, F., geyssant, A. (1996). Creatine supplementation does not improve sprint performance in competitive swimmers. Medicine and Science in Sports and Exercise, 28 (11),1435-1441.
Miszko, T. A., Baer, J., & Vanderberghe, P. M. (1998). The effect of creatine loading on body mass and vertical jump of female athletes. Medicine and Science in Sports andExercise, 30, S141.
Noonan, D., Berg, K., Latin, R. W., Wangner, J. C., & Reimers, K. (1998). .Effects of varying dosages of oral creatine relative to fat free body mass on strength and body composition. Journal of Strength and Conditioning Research, 12, 104-108.
Odland, L. M., MacDougall, J. D.,Tarnopolsky, M.A., Elorriaga, A., & Borgmann, A. (1997). Effect of oral creatine supplementation on musicle [PCr] and short-term maximum power output. Medicine and Science in Sports and Exercise, 29(2),216-219.
Poortmans, J. R., Auquier, H., Renaut, V., Durussel, A., Saugy, M., & Brisson, G. R. (1997). Effects of short-term creatine supplementation on renal responses in men. European Journal of Applied Physiology, 76, 566-567.
Poortmans, J. R., ＆ Francaux, M. (1999). Long-term oral creatine supplements do not impair renal function in healthy athletes. Medicine and Science in Sports and Exercise, 31(8), 518.
Plisk, S. S., & Kreider, R. B. (1999). Creatine controversy? Strength and Conditioning, 24,14-23.
Reilly, T., Secher. N., Snell, P., & Williams, C. (1990). Physiology of sports. London: E. & F. N. Spon.
Ronsen, O., Sundgot-Borgen, J., & Maehleum, S. (1999). Supplement use and nutritional habits in Norwegian elite athletes. Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports, 9, 28-35.
Stone, M. H., Sanborn, K., Smith, L., O., Bryant, H. S., Hoke, T., Utter, A., Johnson, R. L., Boros, R., Hruby, J., Pierce, K., Stone, M., & Graner, B. (1999). Effects of in-season (5weeks) creatine and pyruvate supplementation on anaerobic performance and body composition in American football players. International Journal of Sport Nutrition, 9,146-165.
Söderlund, K., Greenhaff, P. L., & Hultman. E. (1992). Energy Metabolism in type I and II human muscle fibers during short term electrical stimulation at different frequencies. Acta Physiological Scandinavica, 144, 15-22.
Stout, J. R., Echerson, J., Noonan, D., Moore, G., & Cullen, D. (1999). Effects of creatine supplementation on exercise performance and fat-free weight in football players during training. Nutrition Research, 19, 217-225.
Vandenberghe, K., Goris, M., Van Hecke, P., Van Leemputte, M., VanGerven, L., & Hespel, P. (1997). Long-term creatine intake is beneficial to muscle performance during resistance training. Journal of Applied Physiology, 83, 2055-2063.
