咖啡因的增能作用機(jī)制及其對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的影響

周文婷

（遵義師范學(xué)院體育學(xué)院，貴州 遵義 563006）

對(duì)勝利的渴望是運(yùn)動(dòng)員刻苦訓(xùn)練、奮力拼搏的主要驅(qū)動(dòng)力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012與2016年奧運(yùn)會(huì)中，多個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的金牌歸屬僅取決于1%的成績(jī)差異[1]，故對(duì)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員而言，如何采用特殊訓(xùn)練方法或營養(yǎng)補(bǔ)劑獲得微小但確切的成績(jī)改善，對(duì)提升其運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)與獲勝概率意義重大?？Х纫蚴钱?dāng)今世界上最常用的神經(jīng)刺激劑之一，在自然界中來源廣泛且吸收迅速，90%的成人可通過日常飲食（茶、咖啡、可可等）攝取，通常在口服30～60min后即可到達(dá)血漿和腦內(nèi)峰濃度?？Х纫蛟谘獫{中的代謝半衰期約為3～5 h，吸煙、某些食物、肝病、懷孕或口服避孕藥等可改變其半衰期[2]。盡管大劑量咖啡因（尿檢中咖啡因含量>12ug/mL）一度被國際反興奮劑組織禁用，但經(jīng)后期重新評(píng)估，2004年起禁用名單就將其移出，從而使其成為目前最重要的運(yùn)動(dòng)增能與抗疲勞補(bǔ)劑，應(yīng)用于大于74%的歐美優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員賽前備戰(zhàn)及常規(guī)/特種部隊(duì)等特殊職業(yè)人群[3]。2019年，國際田聯(lián)與國際奧委會(huì)的膳食補(bǔ)充劑共識(shí)聲明均指出，運(yùn)動(dòng)開始前補(bǔ)充咖啡因可提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)[4]，其他多項(xiàng)研究也證實(shí)，咖啡因可改善與運(yùn)動(dòng)及認(rèn)知表現(xiàn)相關(guān)的多種認(rèn)知與行為機(jī)制，如反應(yīng)時(shí)、警覺、注意力、能量水平、自感覺疲勞等，并可直接提高急性運(yùn)動(dòng)與認(rèn)知能力[5]，但其作用效果受多種因素影響，如遺傳、性別、年齡、訓(xùn)練狀態(tài)、補(bǔ)充形式、補(bǔ)充時(shí)間、劑量、重復(fù)使用、心理預(yù)期等，故在不同人群中，其增能效果與適用性差異顯著[6]。鑒于目前我國的咖啡因應(yīng)用研究相對(duì)滯后，故本文擬綜述咖啡因的作用機(jī)制及其對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)各方面的影響，以期為加深理解其藥理機(jī)制，拓展其在我國運(yùn)動(dòng)員與特殊職業(yè)者中的應(yīng)用提供有益的參考。

1 咖啡因?qū)\(yùn)動(dòng)表現(xiàn)影響的作用機(jī)制

目前認(rèn)為，咖啡因?qū)\(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的影響存在多種作用機(jī)制，其中，中樞機(jī)制最為關(guān)鍵，與其對(duì)腺苷受體的拮抗有關(guān)[7]。腺苷是一種神經(jīng)調(diào)節(jié)因子，其形成受ATP的分解與合成速率調(diào)節(jié)，故運(yùn)動(dòng)時(shí)ATP分解的增加會(huì)導(dǎo)致腺苷濃度的增加。腺苷有4種G蛋白耦聯(lián)受體，分別為A1、A2a、A2b和A3，每種受體都有獨(dú)特的組織分布與藥理學(xué)特征，其密度和敏感性隨個(gè)體的變化而變化，并隨咖啡因攝入量的增加而上調(diào)[7]。其中，受體A1和A2a均表達(dá)于大腦及其周圍，但區(qū)域并不相同，前者表達(dá)于海馬、皮層、小腦和下丘腦中，后者則表達(dá)于紋狀體、伏隔核和嗅結(jié)節(jié)等區(qū)域[6]。研究發(fā)現(xiàn)，腺苷可抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)中多種神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，如谷氨酸、5-羥色胺、乙酰膽堿、去甲腎上腺素和多巴胺等，因此，結(jié)構(gòu)上與腺苷高度相似的咖啡因就可非特異性拮抗腺苷受體，促進(jìn)各種神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)與喚醒機(jī)制的作用，從而調(diào)節(jié)多種行為[8]。此外，根據(jù)其他文獻(xiàn)，A1和A2a在大腦不同區(qū)域還可與多巴胺D1和D2受體結(jié)合，形成具有功能和藥理活性的化合物，其中，A1的激活可導(dǎo)致紋狀體神經(jīng)元興奮性輸入的長(zhǎng)期抑制，而A2a的激活可引起紋狀體神經(jīng)元抑制性輸入的長(zhǎng)期增強(qiáng)[9]，故從理論上來說，作為腺苷受體的拮抗劑，咖啡因不僅可促進(jìn)紋狀體神經(jīng)元投射的興奮，還可減少對(duì)紋狀體乳頭神經(jīng)元的抑制信號(hào)，因此，攝入咖啡因可引起覺醒與認(rèn)知活動(dòng)能力的提高，并改善運(yùn)動(dòng)能力，緩解疲勞[10]。

咖啡因運(yùn)動(dòng)增能效應(yīng)的另一作用機(jī)制與其可增強(qiáng)脂肪氧化與節(jié)省糖原有關(guān)[11]。由于咖啡因的攝入會(huì)增加腎上腺素和去甲腎上腺素的含量，加快脂肪動(dòng)員，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)開始后血漿中游離脂肪酸增多，機(jī)體對(duì)脂肪的利用增加，有效節(jié)省了糖原消耗，使貯備有限的糖原可服務(wù)于運(yùn)動(dòng)的后半程，故一定程度上咖啡因可延緩疲勞的發(fā)生，延長(zhǎng)亞極量運(yùn)動(dòng)的力竭時(shí)間，提高運(yùn)動(dòng)能力[11]。

此外，咖啡因?qū)\(yùn)動(dòng)能力的影響還與其可增加肌漿網(wǎng)中Ca2+的釋放及運(yùn)動(dòng)單元的補(bǔ)充、并抑制Ca2+的再吸收有關(guān)[12]。研究發(fā)現(xiàn)，咖啡因并不增加骨骼肌運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與興奮的傳導(dǎo)速度，而是直接作用于肌漿網(wǎng)膜上的蘭尼定受體[7]。當(dāng)肌漿網(wǎng)中的咖啡因含量大于100M時(shí)，蘭尼定受體對(duì)肌漿網(wǎng)中的Ca2+濃度更敏感，故肌張力明顯增加[7]；而當(dāng)肌漿網(wǎng)中Ca2+濃度很高時(shí)，肌漿網(wǎng)Ca2+釋放增加，導(dǎo)致內(nèi)皮型一氧化氮合酶激活，促進(jìn)NO生成，并通過調(diào)整神經(jīng)-肌肉接頭的功能來直接增強(qiáng)骨骼肌的收縮性能，進(jìn)而維持肌肉的興奮性，延緩肌肉的疲勞，故在抗阻運(yùn)動(dòng)中咖啡因表現(xiàn)出顯著的增能作用[12]。

2 咖啡因?qū)\(yùn)動(dòng)能力的影響

綜合目前多項(xiàng)meta分析的結(jié)果可知，咖啡因可有效提高耐力、力量和抗阻運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)，對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的各種表型也有明確的增能作用，還能顯著延緩運(yùn)動(dòng)疲勞的發(fā)生、發(fā)展，對(duì)運(yùn)動(dòng)能力影響顯著。

2.1 對(duì)自覺用力評(píng)分與肌肉疼痛的影響

自覺用力評(píng)分（Ratings of Perceived Exertion,RPE）是一種用于評(píng)估被測(cè)者運(yùn)動(dòng)時(shí)主觀上感覺的吃力程度的自評(píng)價(jià)量表，多用于運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的監(jiān)控。研究發(fā)現(xiàn)，咖啡因可降低RPE，使個(gè)人在降低主觀壓力的情況下完成更多運(yùn)動(dòng)，延緩疲勞，并在持續(xù)性運(yùn)動(dòng)中保持快樂與覺醒狀態(tài)[13-15]。其中，在有氧運(yùn)動(dòng)中，研究者發(fā)現(xiàn)咖啡因運(yùn)動(dòng)增能效果的約 29%與RPE的降低相關(guān)[13]，而在另幾項(xiàng)關(guān)于咖啡因?qū)o氧運(yùn)動(dòng)能力（如力量和肌肉耐力）效果的研究中，也發(fā)現(xiàn)了RPE的降低與運(yùn)動(dòng)能力（表現(xiàn)）的提高相關(guān)[14,15]，從而表明，RPE降低是咖啡因增能效應(yīng)機(jī)制中的重要影響因素。然而，RPE下降與增能效果間的相關(guān)性在不同類型運(yùn)動(dòng)中結(jié)果并不一致，咖啡因?qū)τ醒跄土εc肌肉耐力表型的改善效果與 RPE下降幅度間的相關(guān)性較高，對(duì)肌肉力量表型的改善效果與RPE下降幅度間的相關(guān)性較低：當(dāng)運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充中等劑量（3-6 mg/kg）咖啡因時(shí)，接受抗藥性訓(xùn)練的個(gè)體1RM杠鈴后蹲表現(xiàn)提高了3%，相應(yīng)的RPE降低了7%[14]，而有氧運(yùn)動(dòng)與持續(xù)負(fù)荷運(yùn)動(dòng)期間，受試者的RPE分別下降了13%與6%，但有氧運(yùn)動(dòng)能力與力竭時(shí)間測(cè)試變化量分別提高了29%[13]和30%[15]，再次證實(shí)咖啡因的增能作用主要與降低RPE、延緩疲勞，及改善持續(xù)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)有關(guān)[13-15]。除此以外，也有研究發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充咖啡因僅提高運(yùn)動(dòng)能力不降低RPE，故綜上可知，決定RPE反應(yīng)的關(guān)鍵因素可能與運(yùn)動(dòng)類型的選擇有關(guān)[16]。考慮到復(fù)雜的多關(guān)節(jié)訓(xùn)練可激活更多的肌肉群，需要更大用力，而未觀察到RPE下降的研究則采用了單關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，如膝蓋伸展和手臂彎曲等，因此，其運(yùn)動(dòng)復(fù)雜性比前述研究中的多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)更低，所需用力程度更小，故RPE下降并不顯著[16]。

中高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，伴隨著肌肉的持續(xù)收縮，粗、細(xì)肌絲收縮蛋白會(huì)出現(xiàn)微小損傷并引發(fā)炎癥產(chǎn)生痛感，而抗阻運(yùn)動(dòng)則會(huì)導(dǎo)致痛感的顯著急性增加，因此有人認(rèn)為，咖啡因的運(yùn)動(dòng)增能效應(yīng)實(shí)際上可能是其降低痛感的結(jié)果[15]。有報(bào)道稱，急性攝入咖啡因不僅可改善運(yùn)動(dòng)能力，還可同時(shí)降低痛感及RPE，使運(yùn)動(dòng)員的力竭時(shí)間延遲12%，故研究者推測(cè)，咖啡因事實(shí)上并未真正降低肌肉疲勞，而是可能降低了對(duì)壓力的感知及對(duì)肌肉的不適感與痛感，從而延遲了疲勞，改善了運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)[17]。但遺憾的是，盡管此后多項(xiàng)研究均發(fā)現(xiàn)攝入咖啡因可降低痛感，卻均未見運(yùn)動(dòng)能力的顯著改善[18]，在另一些研究中，則肌肉力量顯著提高，但咖啡因?qū)档屯锤械挠绊懖⒉伙@著[19]，從而表明，痛感下降并非咖啡因增能效應(yīng)的主因，RPE下降才是攝入咖啡因后運(yùn)動(dòng)員抗阻運(yùn)動(dòng)能力顯著提高的主要原因，而這與咖啡因可阻斷腺苷受體并抑制環(huán)氧化酶-2的酶蛋白合成有關(guān)[17]，因此，作為非處方類止痛藥的常見成分，運(yùn)動(dòng)員可在大強(qiáng)度抗阻訓(xùn)練前急性補(bǔ)充咖啡因，以降低訓(xùn)練中肌肉的不適感與痛感，進(jìn)而延緩運(yùn)動(dòng)疲勞，間接提高運(yùn)動(dòng)能力[20]。

2.2 耐力運(yùn)動(dòng)

目前，多數(shù)研究均證實(shí)咖啡因?qū)δ土\(yùn)動(dòng)有增能作用，但其效果受多種因素制約，如劑量、訓(xùn)練狀態(tài)、攝入時(shí)間、咖啡因使用史、咖啡因來源等[2]。此外，其作用還存在顯著的個(gè)體差異，即“反應(yīng)者”與“非反應(yīng)者”，或“快反應(yīng)者”與“慢反應(yīng)者”，與遺傳多態(tài)潛在相關(guān)[2]。盡管個(gè)體間達(dá)到咖啡因峰值濃度的時(shí)間差異較大（0.5～3.0h），咖啡因濃度峰值與運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的峰值也未必一致，但為提供足夠的時(shí)間吸收和到達(dá)循環(huán)峰值濃度，目前多數(shù)研究均建議將給藥時(shí)間定為耐力運(yùn)動(dòng)開始前1h[21]。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，咖啡因?qū)τ醒跄土Φ挠绊懹袆┝恳蕾?，且劑量與作用效果間無線性關(guān)系。其中，中等劑量（3～7mg/kg）咖啡因增能效果最好，高劑量（>7mg/kg）可引發(fā)一系列副作用，如焦慮、胃腸道應(yīng)激等，低劑量（<3mg/kg）則對(duì)耐力表現(xiàn)無明顯改善，但在提高至6mg/kg后出現(xiàn)增能效應(yīng)[13]，從而表明，咖啡因的耐力增能效果依賴于其阻斷腺苷受體的臨界循環(huán)濃度[21]。雖然目前急性運(yùn)動(dòng)對(duì)腺苷受體及咖啡因敏感性的影響尚不明確，但據(jù)報(bào)道，單次1h運(yùn)動(dòng)即可改變大鼠比目魚肌內(nèi)腺苷受體介導(dǎo)的胰島素反應(yīng)[22]，故由此可知，腺苷受體對(duì)咖啡因的敏感性在數(shù)小時(shí)的運(yùn)動(dòng)內(nèi)和/或運(yùn)動(dòng)后將發(fā)生改變。鑒于咖啡因的循環(huán)臨界濃度（約15～20M）對(duì)普通者而言門檻不高，運(yùn)動(dòng)本身又可改變腺苷受體的敏感性并降低閾濃度，故研究者推測(cè)，運(yùn)動(dòng)開始時(shí)或運(yùn)動(dòng)中提供較小劑量的咖啡因與運(yùn)動(dòng)前1h提供類似或較大劑量的咖啡因效果相同或可能更佳，而類似地，在運(yùn)動(dòng)前熱身時(shí)或運(yùn)動(dòng)前、運(yùn)動(dòng)中攝入較小劑量的咖啡因也可能與運(yùn)動(dòng)前1h攝入大劑量增能效果相同[23]。此外，因進(jìn)食會(huì)導(dǎo)致咖啡因的吸收減慢，循環(huán)濃度降低，故禁食或非禁食狀態(tài)下攝入定量的咖啡因可使其循環(huán)濃度分別高于或低于增能作用所需的閾濃度。如研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)飯后及運(yùn)動(dòng)前攝入小于3mg/kg的等量咖啡因時(shí)，其循環(huán)濃度均無增能效果[20]，但運(yùn)動(dòng)前禁食狀態(tài)下攝入同樣劑量或白天盡早開展運(yùn)動(dòng)均可有效提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)[22]，從而為“急性運(yùn)動(dòng)可增加腺苷受體對(duì)咖啡因循環(huán)濃度敏感性”的推斷提供了新的佐證。

除了前述的單劑量咖啡因補(bǔ)充方案外，研究還發(fā)現(xiàn)，重復(fù)補(bǔ)充低劑量咖啡因不僅可實(shí)現(xiàn)耐力運(yùn)動(dòng)增能，還能避免副作用。在幾項(xiàng)均采用2h中高強(qiáng)度蹬車測(cè)試的研究中，無論采用測(cè)試前1h攝入中、高劑量咖啡因，還是測(cè)試中每15～20min補(bǔ)充低劑量咖啡因，與安慰劑組相比，測(cè)試成績(jī)均顯著提高[24,25]；在探索單次中、高劑量或重復(fù)低劑量咖啡因?qū)λ颖憩F(xiàn)影響的研究中，與安慰劑組相比，重復(fù)補(bǔ)充低劑量咖啡因組在時(shí)間跨度更大、間隔時(shí)間45～180min的5項(xiàng)能力測(cè)試中，有4項(xiàng)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)均有增強(qiáng)，高劑量組僅在初次測(cè)試中表現(xiàn)改善，中劑量組則無增能效果[26]，綜上可見，長(zhǎng)時(shí)間耐力運(yùn)動(dòng)中，重復(fù)補(bǔ)充小劑量咖啡因的方案與運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充單次中、高劑量咖啡因的方案相比，不僅增能效果相似或更佳，作用也更穩(wěn)定，且隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間的延長(zhǎng)，效果更顯著。

2.3 肌肉力量與肌肉耐力

目前，有關(guān)咖啡因?qū)∪饬α颗c肌肉耐力影響的研究普遍認(rèn)為咖啡因有增能作用。研究發(fā)現(xiàn)，生理濃度70M的咖啡因可提高肌肉的收縮力及胞漿Ca2+的釋放，并延緩疲勞[27]。此外，攝入低、中劑量的咖啡因可增加低頻刺激時(shí)人體骨骼肌力量的產(chǎn)生，與咖啡因?qū)︹}釋放的直接影響一致；而相反，咖啡因可在不影響運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元興奮性或肌肉收縮性的情況下增加運(yùn)動(dòng)單元的激活及肌肉的最大收縮力[28]，表明其影響發(fā)生在脊髓水平。部分研究還發(fā)現(xiàn)，攝入咖啡因后，運(yùn)動(dòng)員的最大等長(zhǎng)力量及等速扭矩均顯著增加[29]，再次證明咖啡因可加快肌肉纖維的傳導(dǎo)速度并增加運(yùn)動(dòng)單元的激活，而據(jù)meta分析，這兩種作用正是咖啡因可增強(qiáng)腿伸肌力量的重要原因[29]，可見，咖啡因?qū)∪饬α考凹∪饽土Φ脑瞿茏饔门c其在中樞指揮、喚醒水平及動(dòng)機(jī)中的作用機(jī)制相關(guān)。

劑量方面，目前多項(xiàng)采用高強(qiáng)度、最大用力運(yùn)動(dòng)測(cè)試的研究發(fā)現(xiàn)，某些情況下，較高劑量的咖啡因可更好改善運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，低、中劑量咖啡因則無增能效果[19,30,31]，從而表明，咖啡因提高肌肉力量、肌肉耐力及力量表現(xiàn)的機(jī)制與其可增加肌肉纖維的傳導(dǎo)速度及運(yùn)動(dòng)單元的募集能力有關(guān)，且咖啡因補(bǔ)充劑量與上述肌肉表型間存在“劑量-反應(yīng)”的線性關(guān)系[32]，換言之，補(bǔ)充劑量提高時(shí)，其增能作用也隨之增加。

2.4 高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)

高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)所需能量最初由無氧代謝產(chǎn)生，但隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間的延長(zhǎng)，大部分能量轉(zhuǎn)由有氧代謝提供。已有多項(xiàng)研究對(duì)3～10mg/kg劑量咖啡因在高強(qiáng)度重復(fù)跑中的作用進(jìn)行了測(cè)試，發(fā)現(xiàn)一般情況下咖啡因?qū)ω?fù)荷遞增至最大期間的總運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)無影響[33]。此外，在持續(xù)時(shí)間小于60s的全力運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員的峰值功率和疲勞也未受影響，但當(dāng)全力運(yùn)動(dòng)的持續(xù)時(shí)間大于60s時(shí)，運(yùn)動(dòng)能力顯著提高[34]。究其原因，推測(cè)一方面與咖啡因可通過增加糖酵解量、累積氧債或無氧功率對(duì)肌肉直接作用有關(guān)，另一方面則與其可維持肌肉內(nèi)電解質(zhì)平衡或中樞神經(jīng)系統(tǒng)效應(yīng)等密切相關(guān)。

在研究中等劑量咖啡因?qū)F(tuán)隊(duì)和場(chǎng)地運(yùn)動(dòng)中速度、力量和疲勞的影響時(shí)，結(jié)果好壞參半，既有研究發(fā)現(xiàn)咖啡因?qū)?0次的重復(fù)20m短跑（每次間歇時(shí)間在6s左右）或重復(fù)全速4s蹬車（每次間歇時(shí)間20s）無影響[35]，也有研究發(fā)現(xiàn)攝入咖啡因后運(yùn)動(dòng)員在重復(fù)性全力30s或60s運(yùn)動(dòng)中的峰值功率、平均功率或到達(dá)峰值功率的時(shí)間均下降[36]，但在模擬跆拳道、網(wǎng)球、橄欖球及足球比賽中的關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)技能均顯著提高，且運(yùn)動(dòng)員在團(tuán)隊(duì)運(yùn)動(dòng)中4個(gè)20min小節(jié)前、后的靈活性、決策及運(yùn)動(dòng)時(shí)間均獲提高[37]，從而表明，咖啡因的作用效果與重復(fù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)休息間隔的設(shè)置相關(guān)，間隔時(shí)間小于10s時(shí)，咖啡因?qū)ζ錈o效，90s的休息間歇?jiǎng)t可有效維持咖啡因的最佳增能效果[38]。

2.5 熱環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)

由于咖啡因具有安靜時(shí)生熱及輕微的利尿效果，早期研究者認(rèn)為其并不利于高溫下的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。但目前多數(shù)研究證實(shí)，咖啡因的生熱效應(yīng)一般發(fā)生在安靜時(shí)而非運(yùn)動(dòng)中，且運(yùn)動(dòng)過程中其導(dǎo)致的熱儲(chǔ)量變化與安慰劑無異[36]。研究還發(fā)現(xiàn)，3～9mg/kg的咖啡因?qū)φ＃?0℃）、較熱（25～30℃）或高溫環(huán)境（>30℃）下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)者的核心溫度無顯著影響[39]，對(duì)前臂血流量、出汗率或液體電解質(zhì)平衡、尿液生成或熱儲(chǔ)量等也無明顯作用[38,39]，目前亦無證據(jù)對(duì)長(zhǎng)期攝入咖啡因會(huì)改變體液電解質(zhì)平衡或水合狀態(tài)的觀點(diǎn)予以支持，故可認(rèn)為，高溫下運(yùn)動(dòng)前或運(yùn)動(dòng)中攝入咖啡因（約9 mg/kg）不會(huì)增加液體電解質(zhì)的流失或降低運(yùn)動(dòng)的耐受力[40]。

研究還發(fā)現(xiàn)，攝入咖啡因可提高運(yùn)動(dòng)員在高溫下2h運(yùn)動(dòng)期間的峰值循環(huán)功率，并防止其出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)后最大自發(fā)收縮力和運(yùn)動(dòng)單元激活量的減少，但鑒于電位誘導(dǎo)的肌肉收縮特性不受咖啡因影響，故研究者認(rèn)為咖啡因并未直接影響肌肉功能，而是影響了中樞神經(jīng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)單元的激活[41]。此外，有人檢測(cè)了咖啡因在涼爽（12℃）及高溫環(huán)境（32℃）下的增能效果差異，發(fā)現(xiàn)盡管高溫下的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)下降，但咖啡因在涼爽或高溫條件下對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的提高效果卻無差異[39]，從而表明，補(bǔ)充咖啡因?qū)Ω邷叵碌倪\(yùn)動(dòng)表現(xiàn)有增能作用，且該作用不因高溫環(huán)境而下降。

3 結(jié)論

咖啡因是當(dāng)前國際最流行的運(yùn)動(dòng)營養(yǎng)補(bǔ)充劑，對(duì)運(yùn)動(dòng)與認(rèn)知功能均有顯著的促進(jìn)作用，但其應(yīng)用研究在我國開展非常滯后。本文綜述了咖啡因的增能作用機(jī)制及其對(duì)多種類型運(yùn)動(dòng)的影響，發(fā)現(xiàn)其對(duì)各類運(yùn)動(dòng)均有明確的增能作用，且除了持續(xù)時(shí)間很短的無氧運(yùn)動(dòng)外，無論運(yùn)動(dòng)類型如何，咖啡因均可降低RPE與痛感，延緩運(yùn)動(dòng)疲勞的發(fā)生。無氧運(yùn)動(dòng)與有氧運(yùn)動(dòng)分別表現(xiàn)“劑量-效果”的線性與非線性關(guān)系，3～6mg/kg是具有較好增能效果的咖啡因補(bǔ)充劑量，高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)則需額外考慮運(yùn)動(dòng)間歇時(shí)間的設(shè)置。