调节细胞内渗透压促进细胞吸水
一水肌酸可以调节肌肉细胞内的渗透压。肌酸进入肌肉细胞后，会改变细胞内的溶质浓度。由于渗透压的原理，水会顺着浓度梯度进入细胞，使肌肉细胞吸收更多的水分。这种细胞膨胀现象是肌肉细胞体积增大的一个直观表现。
就好比在一个半透膜的容器中，当内部溶质（肌酸）浓度增加时，外部的水就会被吸引进来，从而导致容器（细胞）膨胀。从细胞层面来说，这种膨胀会使肌肉细胞变得更加饱满，体积增大。
激活蛋白质合成信号通路
细胞体积的增大不仅仅是因为吸水，还涉及到蛋白质的合成。一水肌酸能够激活与肌肉生长相关的信号通路。例如，它可以刺激哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路。mTOR 是一种关键的调节蛋白，在细胞生长、增殖和蛋白质合成等过程中起着核心作用。
当 mTOR 信号通路被激活后，会引发一系列的下游反应，包括增加核糖体蛋白 S6 激酶（S6K）的磷酸化，从而促进蛋白质合成的起始和延伸过程。这种对蛋白质合成信号通路的激活，为肌肉细胞的生长和体积增大提供了物质基础，使得肌肉细胞能够合成更多的肌动蛋白、肌球蛋白等结构蛋白，进而增加肌肉的体积。
为肌肉蛋白合成提供能量支持
蛋白质合成是一个耗能的过程。在肌肉细胞中，一水肌酸通过其能量补充机制为肌肉蛋白合成提供能量支持。如前所述，肌酸可以将自身的磷酸基团转移给二磷酸腺苷（ADP），重新合成三磷酸腺苷（ATP）。
ATP 是细胞内的 “能量货币”，在肌肉蛋白合成过程中，无论是氨基酸的活化、转运，还是肽链的延伸等步骤都需要消耗能量。肌酸提供的能量保证了这些过程能够顺利进行，从而有助于肌肉细胞持续合成蛋白质，促进肌肉细胞体积的进一步增大。
