咖啡因在運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用

摘 要：本文采用文獻(xiàn)資料法，探索咖啡因在運(yùn)動(dòng)中對(duì)運(yùn)動(dòng)員的體能和認(rèn)知能力的影響。結(jié)果表明，體能方面，在運(yùn)動(dòng)中服用咖啡因?qū)\(yùn)動(dòng)員的耐力和速度耐力都有顯著提高。在認(rèn)知方面，咖啡因也有明顯的認(rèn)知功能增強(qiáng)的作用。咖啡因在運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域已經(jīng)被廣泛運(yùn)用，但是在服用咖啡因補(bǔ)劑時(shí)，運(yùn)動(dòng)員仍要接受專業(yè)人士的指導(dǎo)建議，以在不傷害身體的前提下，最好的發(fā)揮咖啡因的作用。

1 文獻(xiàn)綜述

咖啡因（1，3，7-三甲基黃嘌呤）為白色或微黃綠色針狀結(jié)晶，味苦，略溶于水或乙醇，易溶于熱水或氯仿中?？Х纫蛟诤芏喑Ｒ姷娘嬈分卸紩?huì)出現(xiàn)，比如咖啡、茶、可樂等等，它是一種廣泛存在于烘焙的咖啡豆、茶葉、可可豆以及可樂果等植物中的生物堿類物質(zhì)。咖啡因是被研究最普遍的補(bǔ)劑之一，運(yùn)動(dòng)中，中等劑量至大劑量（3–6 mg / kg）的作用最大[1]。攝入后，咖啡因容易吸收，大約60分鐘后血液水平上升并達(dá)到峰值?？Х纫蛟谶\(yùn)動(dòng)環(huán)境中的效率可能很大程度上取決于這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的體能和認(rèn)知要求。例如，足球是有氧運(yùn)動(dòng)，但同時(shí)又包含無(wú)氧能力和認(rèn)知負(fù)荷，這三者都有助于預(yù)測(cè)球員的表現(xiàn)和成功[2]。在訓(xùn)練或比賽之前或期間，每公斤體重?cái)z入5至6毫克咖啡因，可以改善運(yùn)動(dòng)技能和認(rèn)知能力[3]。

2咖啡因的代謝過程及其在運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用

2.1 咖啡因的代謝過程

咖啡因一旦被攝取，就會(huì)在胃腸道中被快速吸收并進(jìn)入血液，然后進(jìn)入肝臟中進(jìn)行代謝?？Х纫蛟跈C(jī)體中的代謝99%是在肝臟中進(jìn)行的。在正常服用咖啡因劑量10mg/kg體重以下，口服后吸收快而完全，成人咖啡因血漿廓清半衰期為2.5～4.5h，運(yùn)動(dòng)會(huì)加快代謝。咖啡因只有0.5%-3.5%以原形從尿液中排出。

2.2 咖啡因在運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用

Stevenso等[4]對(duì)職業(yè)高爾夫運(yùn)動(dòng)員的研究發(fā)現(xiàn)，與補(bǔ)充碳水化合物相比，在運(yùn)動(dòng)前與運(yùn)動(dòng)中同時(shí)補(bǔ)充咖啡因和碳水化合物，能明顯提高運(yùn)動(dòng)員的清醒意識(shí)和比賽表現(xiàn)，主觀疲勞感覺（RPE）明顯降低。Hogervors[5，6]考察了有良好訓(xùn)練的自行車運(yùn)動(dòng)員使用咖啡因和碳水化合物對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響機(jī)制，在試驗(yàn)室條件下在2.5h的60%-75% VO2max強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中，咖啡因可以提高運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力，并且其機(jī)制主要是降低運(yùn)動(dòng)中的疲勞感覺、維持運(yùn)動(dòng)員的認(rèn)知能力和清醒意識(shí)。在20km自行車計(jì)時(shí)的研究中[7]，同時(shí)補(bǔ)充咖啡因（200mg）和碳水化合物運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)好于單獨(dú)補(bǔ)充碳水化合物/咖啡因。Ruxto認(rèn)為[8]運(yùn)動(dòng)員使用咖啡因80-450mg的劑量范圍內(nèi)可以改善運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)中的認(rèn)知能力和清醒意識(shí)有益于運(yùn)動(dòng)能力提高，并且對(duì)運(yùn)動(dòng)員身體的水合狀態(tài)不會(huì)產(chǎn)生不良影響;Schneiker研究[9]認(rèn)為，補(bǔ)充咖啡因（6mg/kg）可以提高短時(shí)間（4-6s）反復(fù)沖刺跑的足球、橄欖球和棒球運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力。

3咖啡因?qū)\(yùn)動(dòng)能力的影響

3.1 咖啡因?qū)w能的影響

咖啡因可以用于耐力項(xiàng)目、速度耐力項(xiàng)目，具有增加運(yùn)動(dòng)能力的作用。Davis J.K.[10]綜述了30多年來(lái)關(guān)于咖啡因與運(yùn)動(dòng)能力的研究，分析總結(jié)認(rèn)為，咖啡因增加運(yùn)動(dòng)員成績(jī)表現(xiàn)的機(jī)制是中樞作用?？Х纫蛱岣哌\(yùn)動(dòng)耐力的效果通過在運(yùn)動(dòng)前或運(yùn)動(dòng)中補(bǔ)充合適劑量的咖啡因，來(lái)提高大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)能力，有益于提高集體項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，降低長(zhǎng)時(shí)間大強(qiáng)度耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的疲勞感覺，提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。

3.2 咖啡因?qū)φJ(rèn)知能力的影響

與廣泛的基礎(chǔ)心理操作有關(guān)的個(gè)體功能特性有：注意力，記憶力，涉及工作記憶的執(zhí)行功能，決策，多任務(wù)處理等。運(yùn)動(dòng)員的注意力定義為將認(rèn)知資源分配給內(nèi)部或外部刺激，是成功表現(xiàn)的關(guān)鍵[11]。許多實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將咖啡因與安慰劑組進(jìn)行比較時(shí)，咖啡因會(huì)影響認(rèn)知能力。身體和認(rèn)知功能共同決定運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。此外，在某些運(yùn)動(dòng)中，尤其是在精英水平上，認(rèn)知功能可能對(duì)比賽結(jié)果具有決定性的影響。

4 咖啡因的安全性及服用劑量建議

短期攝入，一般在劑量超過1g，血漿濃度超過30mg/L（150mM）才出現(xiàn)毒性反應(yīng)，如興奮、失眠、煩躁不安、神經(jīng)質(zhì)、臉面潮紅、多尿、胃腸功能失調(diào)，嚴(yán)重的還能引起肌肉抽搐、心動(dòng)過速甚至心律失常，但劑量超過250mg，也會(huì)有人出現(xiàn)癥狀。長(zhǎng)期攝入大劑量的咖啡因（大于600mg/天）能產(chǎn)生類似焦慮狀態(tài)的綜合癥，包括焦慮、煩躁不安、失眠。一般生理劑量是安全的，長(zhǎng)期應(yīng)用咖啡因并沒有明顯的毒性。在運(yùn)動(dòng)員使用咖啡因的研究中，大多數(shù)使用劑量為5～9mg/kg，并且3mg/kg以上就可以感覺到咖啡因的作用，在這些劑量范圍內(nèi)沒有副作用，作用效果有個(gè)體差異。

盡管研究表明咖啡因?qū)\(yùn)動(dòng)中的體能和認(rèn)知能力有多種益處，但仍應(yīng)再仔細(xì)評(píng)估咖啡因的缺點(diǎn)后，才推薦使用這種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑[12]。為此目的，建議以最小劑量（即3 mg / kg）產(chǎn)生積極影響，同時(shí)以粉末（膠囊）或液體（能量飲料或運(yùn)動(dòng)飲料）形式消耗。

5 結(jié)論

總之，在運(yùn)動(dòng)之前或運(yùn)動(dòng)期間攝入低到中等劑量的咖啡因具有提高體能和改善認(rèn)知相關(guān)功能的能力。此外，補(bǔ)充咖啡因不會(huì)在任何形式的運(yùn)動(dòng)中引起目標(biāo)追蹤或感知?jiǎng)诶鄣燃?jí)的變化。

咖啡因僅應(yīng)推薦給愿意使用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑來(lái)提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)員，并且應(yīng)僅在專業(yè)的指導(dǎo)下進(jìn)行仔細(xì)的監(jiān)督，以免在無(wú)作用或有副作用的運(yùn)動(dòng)員中使用該物質(zhì)。在訓(xùn)練中，在任何比賽中使用之前，都要在訓(xùn)練時(shí)嘗試咖啡因，并避免咖啡因耐受，這也是在使用這種物質(zhì)提高運(yùn)動(dòng)認(rèn)知能力時(shí)的進(jìn)一步建議。

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作者簡(jiǎn)介：費(fèi)雪垠，女，1992年，河北張家口人，北京體育大學(xué)碩士研究生在讀.

（北京體育大學(xué)? ? 北京? 100084）