咖啡對於運動人的影響

運動大聯盟     2021年10月07日

除了咖啡對健康的一些積極作用,實際上它對運動的積極作用在科學研究中也被廣泛證實了。那麼咖啡與我們健身人群到底有何關係?本文就來討論一下這個話題。

咖啡因是什麼?

咖啡對於運動人的影響

我們經常說喝咖啡,其實是得益於裡面的咖啡因。事實上,不僅僅咖啡裡面含有咖啡因,一些茶和飲料裡面都含有咖啡因。因此,下面談到的都是咖啡因的作用。

從學術上來說,咖啡因叫做1,3,7-三甲基黃嘌呤,它是一種中樞神經系統興奮劑,存在於部分食品和飲品種,也可以在實驗室合成。

咖啡因被美國食品藥品監督管理局(FDA)認為是藥物,因為它具有廣泛的精神效應,並且可以產生輕度依賴性。在美國,85%的成年人每天都會攝入咖啡因,大多數都來源於咖啡和能量飲料。而咖啡在中國的受眾度不像美國那麼高,中國人更喜歡喝茶,不過茶裡面也含有咖啡因。

咖啡因對運動表現的作用機制

咖啡對於運動人的影響

科學家們已經提出了多種機制來解釋咖啡因對運動表現的影響,不過最顯著的機制就是咖啡因在其受體部位與腺苷競爭。一項有關咖啡因與運動表現非常詳細的文獻提到:

由於咖啡因穿過了神經和肌肉細胞膜,因此其作用可能更多的是在神經上,而不是肌肉。即使咖啡因的主要作用是肌肉,它在刺激和收縮肌肉的過程中除了代謝以外,在其他地方也可能有更強大的作用[1]。

顯然,咖啡因的主要作用部位之一是中樞神經系統。不過,很少有一種機制可以完全解釋任何一種補劑的生理作用。由於咖啡因很容易穿過血腦屏障以及人體所有組織的細胞膜,所以我們很難確定咖啡因在身體的哪個系統作用最大。

咖啡對於運動人的影響

除了對中樞神經系統的影響,咖啡因還會影響運動時的底物利用率。研究發現,在運動過程中,咖啡因可以減少對糖原利用的依賴並且增加對游離脂肪酸的動員[2]。

研究還表明,咖啡因可能導致神經肌肉功能或者骨骼肌收縮的變化。比如,Kalmar等人發現每公斤體重攝入6mg的咖啡因能夠顯著增強等長腿屈伸力量和次最大強化下等長腿屈伸達到疲勞的時間[3]。

總的來說,有關咖啡因和運動表現的研究結果表明,咖啡因對中樞和外周系統都有綜合影響。因此,咖啡因既可能作為腺苷拮抗劑作用於中樞神經系統,也可能對底物代謝和神經肌肉功能產生影響。

哪些類型的訓練能夠被咖啡因改善?

與肌酸一樣,咖啡因也是有大量科學研究證實有用的補劑。具體點說,它能夠改善耐力訓練和力量或者爆發力訓練的運動表現。

1.耐力訓練

咖啡對於運動人的影響

早在1978年,Costill和同事們就發現,在80%最大攝氧量的騎行中,咖啡因能夠提高達到疲勞的時間[4]。在之後的幾十年裡,有更多的研究去觀察了咖啡因對耐力訓練的影響。

一項系統性回顧和meta分析綜合了44項研究,結果發現咖啡因能夠降低運動完成時間的2%,平均的爆發力輸出提高了3%[5]。不過值得注意的是,人們對咖啡因的反應似乎有很大的差異,其中有不少研究還發現安慰劑的效果比咖啡因更好。

不過一般來說,咖啡因能夠增強各種耐力訓練的表現,不同研究的效應值在0.2-0.6之間,可以被認為是小到中等的效果。

2.力量和爆發力訓練

咖啡對於運動人的影響

2018年的一項meta分析表明,咖啡因能夠顯著改善最大力量(1RM)和垂直跳的爆發力[6]。

如果你還想要更強的證據,那麼最近發表在英國運動醫學雜誌上的一項文獻對過去已發表的21項meta分析進行了彙總,可看作「研究的研究的研究」[7]。總的來說,迄今為止對咖啡因的研究似乎相當肯定地表明,與爆發力和力量相比,咖啡因對有氧耐力訓練的影響更大。對肌肉耐力的影響小於對有氧耐力的影響,對最大力量和無氧爆發力的影響更小。不過,咖啡因也能在一定程度上提高最大力量和峰值爆發力。

也就是說,如果你喜歡耐力訓練,那麼咖啡因能夠給你更大的幫助。不過如果你像我一樣經常做力量訓練,那麼咖啡因也能給你一定的幫助。

如何正確使用咖啡因?

咖啡對於運動人的影響

下面我會分別從劑量、來源和攝入時機來介紹。

1.劑量

對於咖啡因的攝入劑量還是比較直接的。每公斤體重小於3mg的攝入可以增強警覺性,但是卻不足以增強運動表現。在科學研究中,顯示出有機能促進作用的劑量一般在3-6mg/kg體重,而且大多數研究都使用的是5-6mg/kg的劑量。

那麼高於這個劑量會不會更好呢?不會。Jeukendrup等人觀察了高達13mg/kg體重咖啡因的攝入,結果發現,運動表現的促進作用大約在5-6mg/kg體重就達到了峰值,高於這個劑量不會有進一步的優勢[8]。而且更重要的是,高於這個劑量後許多人會出現胃腸不適、嘔吐、暈厥等副作用。

因此,一般的建議就是每公斤體重攝入3-6mg的咖啡因。

2.來源

咖啡對於運動人的影響

如果選擇喝咖啡來攝入咖啡因,那麼你會很難知道你攝入了多少咖啡因。具體的咖啡因含量會取決於咖啡豆種類、烘焙類型、準備方式以及不同的品牌,所以差異會很大。

因此,咖啡因片或者咖啡因膠囊也許是更好的選擇,因為產品標籤上往往會標出一粒含有多少毫克的咖啡因。當然,喝咖啡、喝茶或者喝能量飲料也是攝入咖啡因的方式,只是此時你會不太確定你攝入了多少咖啡因。下面這張圖可以供你參考常見飲品的咖啡因含量:

咖啡對於運動人的影響

來源:examine.com

3.時機

咖啡因的生物利用度非常高,大約99%的咖啡因在攝入後45分鐘內就會被吸收,不到2%會以尿液的形式排出。攝入咖啡因後,血液中的咖啡因濃度會在15分鐘內顯著增加,通常在大約30-60分鐘內達到峰值。然而,有時候也需要2小時,因為胃排空的速度和其他營養物質的存在都會影響血液中咖啡因的出現率。

總的來說,目前的證據表明,如果你想要獲得收益,那麼運動前30-90分鐘攝入咖啡因是不會錯的。

其他需要注意的地方

咖啡對於運動人的影響

考慮到咖啡因具有讓人清醒的效果,而且半衰期通常在6-8小時左右,所以不太建議下午五點之後攝入,否則會干擾睡眠。哪怕你覺得自己喝了咖啡之後也能睡著,實際上會降低睡眠質量。因此,如果你的訓練是在上午或者下午早些時候,可以考慮咖啡因,否則就不太建議了。

很多人擔心咖啡因是否會出現耐受性,這種擔心非常合理。如果你是經常喝咖啡的人,那麼咖啡因給你帶來的效果確實會減弱。

因此,如果你想最大化咖啡因的效果,我還是建議循環攝入咖啡因,或者只在特定情況下攝入。

咖啡對於運動人的影響

比如,只把咖啡因留在比較重要的訓練或者比賽前攝入,或者週期性暫停咖啡因的攝入,讓身體對咖啡因不那麼敏感,這樣有助於最大化獲取咖啡因的好處。此外,從目前的證據來看,咖啡因對下肢訓練的促進作用似乎要大於上肢,所以你可以更多地將咖啡因攝入放在下肢訓練日之前。

當你狀態很好、訓練不那麼重要或者你在減量周,那就建議不要攝入咖啡因。

總結

咖啡因是科學證實非常有用的補劑之一,能夠提高耐力訓練和力量爆發力訓練的運動表現,而且對耐力訓練的促進作用要強於力量和爆發力訓練。

一般建議在訓練前30-90分鐘攝入3-6mg/kg體重的咖啡因,而且只在你覺得很重要的訓練前攝入。長期攝入咖啡因會帶來耐受性,因此需要循環攝入來降低身體對咖啡因的反應。

不過不管怎樣,咖啡因也只是一種補劑。補劑位於營養金字塔的頂層,在其他條件滿足的情況下,補劑最多能夠給你額外帶來5-10%的收益,不要神化它。

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