咖啡因聯(lián)合碳水化合物補(bǔ)充對男子網(wǎng)球運動員專項體能的影響

摘要：目的 探討咖啡因聯(lián)合碳水化和物補(bǔ)充對于優(yōu)秀網(wǎng)球運動員專項體能的影響。方法 對12名青年男子網(wǎng)球二級運動員進(jìn)行握力測試、T測試、重復(fù)沖刺能力（repeLitive-sprint ability，RSA）測試和網(wǎng)球遞增變向擊球測試（hit and turn lennis test，Hamp;TIT）等網(wǎng)球?qū)ｍ楏w能測試。采用安慰劑對照、雙盲、隨機(jī)交更設(shè)計，每住受試者分別在服用安慰劑（PLA）、碳水化合物（CHO）、咖啡因（CAF）或咖啡因+碳水化合物（CAF+CHO）的條件下進(jìn)行4次測試，每次測試間隔1周。采用配對樣本t檢驗分析服用CAF前后的安靜心率（HR）和血壓（BP），采用單因素方差分析對攝入CAF+CHO后的網(wǎng)球?qū)ｍ楏w能指標(biāo)測試成績以及運動期間的HR與攝入PLA、CHO、CAF后進(jìn)行比較，采用雙因素重復(fù)測量方差分析對運動期間的血乳酸（Bia）、葡萄糖（Clu）變化情況進(jìn)行比較。結(jié)果 （1）服用CAF及CAF聯(lián)合CHO后的收縮壓顯著升高（Plt;0.05）。（2）在握力測試中，相比PLA和CHO組，CAF和CAF+CHO組的慣用手和非慣用手握力均有顯著升高（Plt;0.01，Plt;0.05）；T測試中，相比PLA=和CHO組，CAF和CAF+CHO組T測試時間均顯著縮短（Plt;0.05）；RSA測試中，相比PLA組，CHO扣CAF+CHO組每次沖刺平均時間顯著縮短（Plt;0.05），但CAF和CAF+CHO對于RSA測試衰減率有顯著降低作用（Plt;0.01）；Hamp;TIT測試中，CAF組相比PIA組、CHO組，揮拍總次數(shù)顯著升高（Plt;0.01，Plt;0.05），CAF+CHO組相比其余3組，沖刺完成的級數(shù)、揮拍總次數(shù)均顯著升高（Plt;0.01）。（3）服用CHO、CAF或CAF+CHO后，在RSA測試中最大心率和平均心率相比PLA組均顯著升高（Plt;0.05），并且CAF和CAF+CHO組最大心率和平均心率明顯高于CHO組（Plt;0.01）；Hamp;TIT測試中，相比PLA組和CHO組，CAF+CHO組最大心率和平均心率均顯著升高（Plt;0.01），并且CAF+CHO組相比CAF紐平均心率顯著升高（Plt;0.01），CAF組僅相比PLA組平均心率顯著升高（Plt;0.05）。（4）RSA測試前，CHO組、CAF+CHO蛆血糖值明顯高于PLA組（Plt;0.01，Plt;0.05），各組之間血乳酸值無顯著差異，RSA測試后，CHO組、CAF+CHO組血糖值依舊明顯高于PLA組（Plt;0.05，Plt;0.01），CAF+CHO組血乳酸值明顯高于PLA組（Plt;0.05）；Hamp;TIT測試前，CHO組、CAF+CHO蛆的血糖相比PLA組明顯升高（Plt;0.05），并且CAF+CHO組的血糖明顯高于CAF組（Plt;0.05），各組之間血乳酸值無顯著差異，Hamp;TTT測試后，各組之間血糖值無顯著差異，CAF組和CAF+CHO組的血乳酸明顯高于PLA組（Plt;0.05，Plt;0.01），并且CAF+CHO姐血乳酸明顯高于CHO組、CAF組（Plt;0.05）。結(jié)論 網(wǎng)球運動員攝入咖啡因（4 mg／kg）之后，在上肢爆發(fā)力、是敏素質(zhì)、無氧能力、有氧能力等方面的提高具有顯著作用，而咖啡因聯(lián)合碳水化合物使用對無氧能力、有氧能力等身體素質(zhì)方面有更為優(yōu)異的表現(xiàn)，可能通過維持血糖穩(wěn)定以廈提高糖酵解供能系統(tǒng)的輸出功率來提高網(wǎng)球運動員的專項體能。建議網(wǎng)球運動員在運動前1h服用4 mg／kg咖啡固結(jié)合運動過程中含糖飲料的補(bǔ)充以提高網(wǎng)球運動成績。

關(guān)鍵詞：咖啡固；碳水化合物；網(wǎng)球運動員；T測試；RSA；Hamp;TIT

文章編號：1001-747X（2024）05-0686-11 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 中圖分類號：G845.804.21

DOI：10.16063／j.cnki.issn1001-747x.2024.05.015

現(xiàn)代網(wǎng)球運動已經(jīng)從以擊球技術(shù)和應(yīng)變技巧為主導(dǎo)的運動項目發(fā)展為以需要更高的發(fā)球和擊球速度以及快速移動和高爆發(fā)力的體能貯備為主導(dǎo)的運動項目，其接、發(fā)球過程中有更多的加速、減速、伸展、跳躍和基于不同身體姿勢完成的擊球動作。一場比賽耗時跨度較大，從1h到超過5h都有可能。在比賽過程中，擊球速度、跑步移動速度、最大肌肉力量等在運動中逐漸衰減，有研究發(fā)現(xiàn)，隨著比賽時間的延進(jìn)，運動員擊球準(zhǔn)確度最高可下降81％。因此，網(wǎng)球運動員除需要具備較高的速度、靈敏、協(xié)調(diào)和力量素質(zhì)之外，還需要中到高水平的有氧和無氧能力。

營養(yǎng)保障對運動員增強(qiáng)訓(xùn)練適應(yīng)性、提高運動表現(xiàn)和恢復(fù)能力、降低損傷風(fēng)險和預(yù)防疾病具有重要影響。碳水化合物（carbohydrate，CHO）是體內(nèi)糖酵解和有氧氧化供能的主要底物，肌肉內(nèi)碳水化合物（肌糖原）的貯量與耐力運動和間歇運動的關(guān)系已經(jīng)被很多研究所證實，同時調(diào)查顯示，網(wǎng)球運動員中有32％的人有碳水化合物等營養(yǎng)素攝入不足的問題。在比賽中維持血糖穩(wěn)定是節(jié)省肌糖原和延緩疲勞的重要方式，血糖下降除了影響運動員肌肉力量和耐力素質(zhì)之外，還可能會因為影響神經(jīng)系統(tǒng)功能而使敏捷和反應(yīng)能力下降。

咖啡因（caffeine，CAF）在體內(nèi)是一種腺苷2A受體的非特異性拮抗劑，自2004年從興奮劑禁用清單中移除后，在馬拉松、自行車、賽艇等項目中被廣泛使用。國際運動營養(yǎng)學(xué)會（International Society of Sports Nutrition，ISSN）對咖啡因的使用發(fā)表立場聲明：中小劑量咖啡因（3-6 mg）補(bǔ)充對運動員肌肉耐力、運動速度、肌肉力量、沖刺、跳躍和投擲等有氧和無氧能力運動表現(xiàn)均有顯著改善作用。另有研究顯示，咖啡因聯(lián)合碳水化合物補(bǔ)充可以對男女運動員的肌肉耐力和認(rèn)知能力，以及團(tuán)隊運動的反復(fù)沖刺能力有顯著改善作用，但也有研究認(rèn)為二者并沒有協(xié)同增強(qiáng)抗阻能力的效果。

因此，本研究擬設(shè)計安慰劑對照、雙盲隨機(jī)交叉實驗，通過咖啡因聯(lián)合碳水化合物補(bǔ)充，研究其對男性網(wǎng)球運動員握力、T測試（T-test）、重復(fù)沖刺能力（repetitive-sprint ability，RSA）測試、網(wǎng)球遞增變向擊球測試（hit and turn tennis test，H＆TTT）等網(wǎng)球?qū)ｍ楏w能指標(biāo)，以及服用補(bǔ)劑前后和專項體能指標(biāo)測試過程中的心率（hean rate，HR）、血壓（blood pressure，BP）、血乳酸等指標(biāo)的影響，研究咖啡因、碳水化合物或二者聯(lián)用對網(wǎng)球項目專項體能的作用及可能機(jī)制。

1研究對象與方法

1.1實驗對象

12名男子網(wǎng)球二級運動員自愿參加并完成全部實驗，運動員基本情況見表1。受試者平日均無咖啡因攝人習(xí)慣，無心血管疾病風(fēng)險和骨關(guān)節(jié)損傷等運動禁忌。實驗前48 h禁止飲酒、吸煙和攝人咖啡、茶飲和奶茶等含咖啡因的食物，測試前24 h禁止劇烈運動。實驗開始前告知受試者本次研究的目的及相關(guān)注意事項，并簽署知情同意書及合作協(xié)議，本實驗經(jīng)西安體育學(xué)院倫理委員會審查同意。

1.2實驗方案和測試方法

1.2.1實驗方案

采用安慰劑對照、雙盲、隨機(jī)交叉設(shè)計，每位受試者分別在安慰劑（placebo，PIA）、碳水化合物（CHO）、咖啡因（CAF）或咖啡因+碳水化合物（CAF+CHO）的條件下進(jìn)行4次測試，每次測試之間間隔1周作為洗脫期進(jìn)行恢復(fù)，測試時間均在測試當(dāng)天同一時間段。在正式實驗之前，每位受試者按測試流程熟悉每項測試內(nèi)容。實驗過程分為實驗室測試階段（phase 1）和網(wǎng)球場測試階段（phase 2）。整個實驗方案見圖1。

測試當(dāng)天，受試者到達(dá)實驗室后進(jìn)行phase 1測試，靜坐10 min，測量安靜HR、BP，然后服用咖啡因或安慰劑1（CAF／PLA）膠囊，休息45 min后再次測量安靜HR、BP。5min后到達(dá)網(wǎng)球場進(jìn)行phase 2測試，期間補(bǔ)充碳水化合物或安慰劑2（CHO／PLA2）溶液。測試開始前先安排10 min統(tǒng)一熱身。隨后開始網(wǎng)球?qū)ｍ楏w能測試，測試左、右手最大握力；休息2 min后進(jìn)行3次T測試，次間間隔3 min；繼續(xù)休息10 min后進(jìn)行RSA測試：測試后繼續(xù)休息20 min，進(jìn)行Hamp;TTT。在RSA和Hamp;TIT測試前后進(jìn)行指尖采血，測試血乳酸（blood lactic acid，Bla）和血糖（glucose，Glu）。通過Polar表和心率帶采集運動期間HR數(shù)據(jù)。測試期間補(bǔ)充溶液。

1.2.2測試方法

1.2.2.1心率和血壓測定

血壓測試采用血壓計（水銀臺式血壓計，Yuwell，江蘇），心率測試采用Polar表（ Polar V800，POLAR表公司，芬蘭）和心率帶。

1.2.2.2握力測試

采用電子握力計（wcs -Ⅱ，萬慶，上海）測試左、右手最大握力。

1.2.2.3血乳酸和血糖測試

Bla和Glu測試采用德國EKF葡萄糖乳酸分析儀（購自北京德福康科貿(mào)有限公司）。

1.2.2.4網(wǎng)球?qū)ｍ楏w能指標(biāo)測試

（1）T測試。T測試方案見圖2，在底線中點處放置一個圓錐體為A點，垂直底線A點朝向球網(wǎng)10m處為B點，然后在B圓錐兩側(cè)各5m處設(shè)置C、D圓錐體。實驗開始后由A點向前沖刺至B點，再沖刺至C點，再返回沖刺至D點，最后經(jīng)B點退回至A點完成1次測試，各點均需摸到圓錐體。組間休息2 min，重復(fù)3次試驗，取最短時間為測試成績。

（2）RSA測試。RSA測試方案見圖2，以網(wǎng)球場底線（10.98 m）中點為起點，持球拍面向球網(wǎng)站立，運動員聽到信號后，轉(zhuǎn)身跑向右側(cè)，腳觸碰到雙打邊線并用球拍觸碰標(biāo)志桶后轉(zhuǎn)身向另一側(cè)邊線沖刺，到達(dá)后轉(zhuǎn)身跑回初始位置。共進(jìn)行10次沖刺，每次沖刺約22 m，間歇15 s。每次RSA測試前進(jìn)行單次沖刺記錄標(biāo)準(zhǔn)時間，記錄此次時間為后續(xù)測試的標(biāo)準(zhǔn)，若RSA測試第1次沖刺時間超過標(biāo)準(zhǔn)時間（2.5％），則休息5 min后再進(jìn)行RSA測試。記錄每次沖刺用時并求得10次沖刺的平均時間，計算沖刺能力衰減百分率：（第10次沖刺時間-第1次沖刺時間）／第1次沖刺時間×100％。

T測試和RSA跑動時間利用高速攝影機(jī)（索尼DSC-RX10M4，100幀／s，快門速度：1／1 000 s）拍攝整個過程，用視頻解析軟件（SIMI MOTION）計算跑動時間。

（3）Hamp;lTT測試。Hamp;TTT測試方案見圖3，受試者持網(wǎng)球拍站于底線中點，根據(jù)音頻提示開始測試，聽到信號時迅速跑動至擊球標(biāo)志桿處采用正手（或反手）做出擊球動作，再采用并步或交叉步回到起點，下次音頻響起后跑向相反方向做擊球動作，以此類推。當(dāng)受試者在音頻提示時不能回到起點（gt;1 m延遲），或不能按照規(guī)定的移動步伐回位，或主觀感到力竭時即停止測試并記錄完成級數(shù)及揮拍次數(shù)。

測試由1名經(jīng)驗豐富的網(wǎng)球教練判斷受試者是否按要求移動步伐、是否高質(zhì)量完成擊球動作，以及是否需要結(jié)束測試。測試過程中不斷給予受試者口頭鼓勵，盡量保證受試者達(dá)到最大努力程度。

1.2.3補(bǔ)劑攝入方案

實驗開始前根據(jù)實驗對象的體重，按4 mg／kg體重分裝CAF（Caffeine Capsules，Nutricost，America）或碳酸鈣（PLA1）至不透明明膠膠囊，并配制6％的CHO（一水葡萄糖）溶液或味道相同的阿斯巴甜（PLA2）溶液。每次測試前24 h要求受試對象攝入相同的膳食，測試當(dāng)天攝人標(biāo)準(zhǔn)化早餐。

phase 1中，PIA和CHO條件下的受試者攝入PLA1，CAF和CAF+CHO條件下攝入CAF。phase 2中，PLA和CAF條件下的受試者每10 min攝入100 mL PLA2溶液；CHO和CAF+CHO條件下攝入CHO（一水葡萄糖）溶液，測試期間共攝入800 mL溶液。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理

采用G*Power軟件計算樣本量需12名被試，參考類似文章的效應(yīng)量（n2=0.87）、統(tǒng)計檢驗力為0.8、顯著性水平為0.05。實驗數(shù)據(jù)均采用SPSS23.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，實驗結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示。經(jīng)Shapiro-Wilks測試后所有數(shù)據(jù)均服從正態(tài)分布。服用CAF前后的安靜HR和BP采用配對樣本t檢驗，運動期間的Bla和Glu采用雙因素重復(fù)測量方差分析，握力、T測試、RSA、Hamp;TTT的測試成績以及運動期間HR采用單因素方差分析。顯著性水平設(shè)為Plt;0.05，非常顯著性水平為Plt;0.01。

2研究結(jié)果

2.1咖啡因聯(lián)合碳水化合物補(bǔ)充對網(wǎng)球運動員心率和血壓的影響

服用咖啡因前后HR、BP變化如表2所示，服用咖啡因后安靜HR無顯著變化，收縮壓和舒張壓只有在服用CAF后具有升高趨勢，但只有收縮壓升高具有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05）。

2.2咖啡因聯(lián)合碳水化合物補(bǔ)充對網(wǎng)球運動員握力和T測試成績的影響

由表3可知，握力測試中，相比PLA和CHO組，CAF和CAF+CHO組的慣用手和非慣用手握力均有顯著提高（Plt;0.01，Plt;0.05）；T測試中，相比PLA和CHO組，CAF和CAF+CHO組T測試時間均顯著縮短（Plt;0.05）。

2.3咖啡因聯(lián)合碳水化合物補(bǔ)充對網(wǎng)球運動員RSA和H＆TTT測試成績的影響

由表4結(jié)果可知，在RSA測試中，相比PLA組，CHO組每次沖刺平均時間縮短且有統(tǒng)計學(xué)差異（Plt;0.05），CAF+CHO組相比PLA和CAF組，均有顯著縮短（Plt;0.01，Plt;0.05）。對于RSA10次沖刺成績的衰減率，CAF和CAF+CHO組相比PLA或CHO組有顯著降低作用（Plt;0.01）；Hamp;TTT測試中，相比PLA、CHO和CAF組，沖刺完成的級數(shù)只有CAF+CHO組才有顯著升高（Plt;0.01），相比PLA和CHO組，CAF組完成揮拍次數(shù)顯著增加（Plt;0.01，Plt;0.05），CAF+CHO組相比其余3組完成揮拍次數(shù)均顯著增加（Plt;0.01）。

2.4咖啡因聯(lián)合碳水化合物補(bǔ)充對網(wǎng)球運動員專項體能測試期間心率的影響

如表5所示，在RSA測試中，服用CHO、CAF或CAF+CHO后的最大心率相比PLA組均顯著升高（Plt;0.01），服用CHO后，平均心率相比PLA組顯著升高（Plt;0.05），服用CAF或CAF+CHO后，最大心率和平均心率相比PLA、CHO組均顯著升高（Plt;0.01）;Hamp;TTT測試中，CAF+CHO最大心率相比PLA、CHO組均顯著升高（Plt;0.01），與CAF組相比也升高，但無統(tǒng)計學(xué)差異；CAF組相比PLA組平均心率升高（Plt;0.05），CAF+CHO組相比PLA、CHO、CAF組，平均心率升高具有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.01）。

2.5咖啡因聯(lián)合碳水化合物補(bǔ)充對網(wǎng)球運動員專項體能測試中血糖和血乳酸的影響

專項體能測試中Glu變化情況如表6所示，補(bǔ)劑類型的主效應(yīng)顯著（F=4.838，P=0.007，n2=0.305），測量時間的主效應(yīng)顯著（F=10.615，Plt;0.001，n2=0.491），兩者交互效應(yīng)不顯著（F=3.000，P=0.853，n2=0.567）。RSA測試前，CHO組、CAF+CHO組的Glu值相比PLA組顯著升高（Plt;0.01，Plt;0.05），RSA測試后，CHO組、CAF+CHO組的Glu值依舊明顯高于PLA組（Plt;0.05，Plt;0.01）；Hamp;TTT測試前，CHO組、CAF+CHO組的Glu值明顯高于PLA組（Plt;0.05），并且CAF+CHO組相比CAF組顯著升高（Plt;0.05）；Hamp;TIT測試后，Glu明顯下降，但各組之間血糖值無顯著差異。

專項體能測試中Bla變化情況如表7所示，補(bǔ)劑類型和測量時間交互效應(yīng)顯著（F=3.754，Plt;0.001，n2=0.254）。RSA與Hamp;TTT測試前各組Bla均無顯著變化，RSA測試后，CAF+CHO組的Bla值明顯高于PLA組（Plt;0.05）；Hamp;TTT測試后，CAF組和CAF+CHO組的Bla值明顯高于PLA組（Plt;0.05，Plt;0.01），并且CAF+CHO組明顯高于CHO組和CAF組（Plt;0.05，Plt;0.05）。

3分析與討論

網(wǎng)球被認(rèn)為是世界上最受歡迎的運動之一，全球約有6 000萬網(wǎng)球運動員。調(diào)查顯示，世界級水平的優(yōu)秀男子網(wǎng)球運動員身高在184 cm左右，體重約79 kg，BMI約23.5 kg／m2，本研究實驗對象為國家二級運動員，在身高和體重方面，與優(yōu)秀運動員均有差距，但BMI比較接近。

3.1攝入咖啡因和碳水化合物對網(wǎng)球運動員上肢爆發(fā)力的影響

網(wǎng)球作為持拍運動，運動員的上肢爆發(fā)力對于擊球速度有直接影響，運動員發(fā)球和底線擊球速度最快可達(dá)200 km／h以上，而且擊球時持拍手緊握球拍是擊球穩(wěn)定以及保證擊球速度的基本條件，上肢短時間（lt;250 ms）產(chǎn)生力量的能力是提高發(fā)球速度的主要因素之一。長時間擊球產(chǎn)生的肌肉疲勞，會導(dǎo)致在擊球時橈側(cè)腕屈肌和橈側(cè)腕伸肌的激活水平明顯下降，可能影響抓握球拍從而降低擊球質(zhì)量。本研究結(jié)果表明，單純使用碳水化合物無論對運動員慣用手還是非慣用手上肢握力均無顯著影響，而單獨服用咖啡因后，握力均有顯著性提高，而且慣用手提高程度更顯著（慣用手17.3％，非慣用手15.6％），兩者聯(lián)用與單獨攝入咖啡因的效果相似?？Х纫?qū)τ诩∪饬α康拇龠M(jìn)作用研究較多，如研究認(rèn)為小到中等劑量咖啡因（lt;7 mg／kg）對男性運動員等長握力有促進(jìn)作用，在格斗運動員中也發(fā)現(xiàn)使用咖啡因（5 mg／kg）可增加上肢力量表現(xiàn)，尤其可以幫助上肢保持較高水平的最大握力和肌肉耐力，這與本研究的結(jié)果相似。服用碳水化合物對握力沒有影響，主要是因為肌肉短時間等長收縮的能量來源主要依賴于磷酸原系統(tǒng)，碳水化合物補(bǔ)充并不能為其直接提供能量。Sarbjit-Singh等研究發(fā)現(xiàn)，低濃度的咖啡因可以提高小鼠肌纖維或兔骨骼肌肌漿網(wǎng)的Ca2+釋放，提高骨骼肌興奮－收縮耦聯(lián)。Bazzucchi等研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充6 mg／kg體重的咖啡因后，肌纖維電信號傳導(dǎo)速度和肌肉最大扭矩值均顯著增加。由此可見，補(bǔ)充咖啡因增加肌肉力量可能通過提高肌纖維的募集程度實現(xiàn)。

3.2攝入咖啡因和碳水化合物對網(wǎng)球運動員靈敏素質(zhì)的影響

靈敏素質(zhì)是指在運動中快速有效地改變動作模式和運動狀態(tài)的能力，網(wǎng)球項目的靈敏表現(xiàn)主要包括方向與速度變換能力（change of direction speed，CODS）和反應(yīng)靈敏性2個方面，分別影響運動員在后場和前場的運動表現(xiàn)，進(jìn)攻型選手一個回合用時僅為4.8 s，遠(yuǎn)低于防守運動員的回合時間（15.7 s），期間快節(jié)奏的擊球需要運動員做出快速的反應(yīng)和判斷并采取加速、減速、急停等動作進(jìn)行移動。相比伊利諾伊（Illinois）等靈敏測試，T測試因用時更短，積累乳酸更少，對神經(jīng)系統(tǒng)靈敏性的影響較小，所以作為網(wǎng)球?qū)ｍ楈`敏測試得到更多推薦。本研究中，服用CAF或CAF+CHO后相比服用PLA和CHO，T測試成績有顯著縮短，CAF與CHO聯(lián)用相比CAF單獨使用并沒有表現(xiàn)出對靈敏素質(zhì)有更好的改善。一項研究中證實咖啡因（3 mg／kg）能量飲料可以有效改善男子排球運動員T測試時間（Plt;0.05）。改善靈敏機(jī)制可能與咖啡因可作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)提高警覺性，在靈敏測試中需要改變方向時，可以集中更高的注意力等有關(guān)，以及在神經(jīng)信號傳遞與神經(jīng)肌肉控制等方面發(fā)揮作用。

3.3攝入咖啡園和碳水化合物對網(wǎng)球運動員重復(fù)沖刺能力和有氧能力的影響

網(wǎng)球運動是以間歇性運動為主要特征的項目，比賽中高強(qiáng)度運動和間歇性休息交替進(jìn)行。網(wǎng)球比賽中回合平均時間在4-10 s，回合間的間歇時間在10-25 s，運動：休息大概在1： 4-1：1，比賽中有效時間的比例大概在20％-50％％。比賽中運動員擊球有80％的移動距離在2.5 m以內(nèi)，只有5％的擊球移動距離超過4.5 m，在一場3盤2勝賽制的比賽中，運動員大概要進(jìn)行300-500次的高強(qiáng)度運動，一場比賽的總跑動距離在1100-3 600 m。因此，網(wǎng)球運動中的重復(fù)沖刺能力和專項耐力是決定網(wǎng)球項目運動表現(xiàn)的重要因素。運動員在比賽中沿底線左右移動以準(zhǔn)確回?fù)魰r并不能達(dá)到最大速度，但連續(xù)的快速移動能力會直接影響比賽表現(xiàn)。本研究中，攝人咖啡因、碳水化合物及二者聯(lián)合攝入后對RSA測試的平均沖刺時間和沖刺衰減率均有改善作用。有研究發(fā)現(xiàn)，籃球運動員在服用6 mg／kg體重的咖啡因后進(jìn)行專項體能測試，其中RSA測試成績明顯提高（Plt;0.05），團(tuán)隊運動項目中，運動員采用咖啡因（200 mg）聯(lián)合碳水化合物（6％）的補(bǔ)充方案，可以顯著減少重復(fù)沖刺的衰減程度，這與本研究結(jié)果相似。

Hamp;TTT除了具有網(wǎng)球運動中變向跑動特征外，還有模擬擊球動作，自2008年發(fā)明以來，逐漸成為評價網(wǎng)球?qū)ｍ椨醒跄芰Φ慕?jīng)典方法。網(wǎng)球運動員擁有g(shù)t;50 mL／kg／min O2max的有氧能力對于保持良好運動表現(xiàn)是必要的，但O2max達(dá)到更高水平（gt;65 mL／kg／min）后并不比那些稍低水平（55 mL／kg／min）的隊員具有更好的場上表現(xiàn)。本研究中，服用咖啡因后完成Hamp;TTT等級數(shù)增高卻并無統(tǒng)計學(xué)意義，但相比PLA、CHO組完成揮拍次數(shù)顯著增加（Plt;0.01，Plt;0.05）；單獨攝入碳水化合物后，與PLA組相比完成揮拍次數(shù)沒有顯著變化，咖啡因和碳水化合物聯(lián)合使用顯著提高了完成等級數(shù)和揮拍總次數(shù)。說明服用咖啡因或者咖啡因聯(lián)合碳水化合物，均對網(wǎng)球運動員專項耐力產(chǎn)生顯著提升作用。Clarke等研究發(fā)現(xiàn)，橄欖球運動員在進(jìn)行相似的測試過程中，咖啡因聯(lián)合碳水化合物可以明顯提高運動員高強(qiáng)度的耐力表現(xiàn)。但Cole等研究表明，自行車運動員在次最大運動強(qiáng)度（60％最大功率）水平持續(xù)騎行2h功率自行車，并在運動中服用咖啡因、碳水化合物以及咖啡因混合碳水化合物，發(fā)現(xiàn)運動中攝入咖啡因?qū)τ诳偣β蕸]有影響，但在補(bǔ)充碳水化合物的條件下，總功率降低程度減小，此研究中咖啡因無明顯作用可能與攝人時間和攝入量有關(guān)。

造成咖啡因和碳水化合物對RSA測試中沖刺時間和衰減率不同結(jié)果的原因，可能是咖啡因?qū)τ谶\動表現(xiàn)的促進(jìn)作用，主要是因為其作為腺苷的非特異性拮抗劑，可作用于中樞，通過對運動中產(chǎn)生的多巴胺驅(qū)動有關(guān)，而碳水化合物主要是通過補(bǔ)充能源物質(zhì)來提高運動員的輸出功率，當(dāng)能源物質(zhì)耗竭會導(dǎo)致運動能力急劇下降。本研究中整個實驗測試大概持續(xù)了70-80 min，咖啡因能夠降低自我疲勞感知程度和維持疲勞狀態(tài)反應(yīng)時的靈敏度，這可能也會有助于減弱疲勞感對于運動表現(xiàn)的影響，而且咖啡因可以增強(qiáng)外源性碳水化合物的利用。因此，咖啡因聯(lián)合碳水化合物補(bǔ)充相較于單獨補(bǔ)充對于提高網(wǎng)球運動員的無氧和有氧身體素質(zhì)具有更好的效果。

3.4攝入咖啡因和碳水化合物對網(wǎng)球運動員生理指標(biāo)變化的影響

網(wǎng)球比賽時平均心率約135～155次／min，運動強(qiáng)度為70％-80％ HRmax之間，發(fā)球局時HR最高可達(dá)200次／min，達(dá)到100％ HRmax，比賽期間血乳酸平均值lt;4 mmol／L，大部分時間在1.8-2.8 mmol／L，但經(jīng)過多回合相持后即時乳酸也可達(dá)到8 mmoL／L。但生理指標(biāo)的平均值并不能完全反映出網(wǎng)球運動的間歇特征。乳酸是體內(nèi)糖酵解的產(chǎn)物，每次得分后有l(wèi)t;25 s的間歇時間可有效清除乳酸，因而比賽中乳酸的絕對數(shù)值并不高。有研究顯示，在20 m折返跑和Hamp;TTT測試中，網(wǎng)球運動員在測試中峰值乳酸值分別為（7.95±1.55）mmol／L、（7.74±2.43） mmol／L。有研究測量了服用咖啡因?qū)χ貜?fù)修正敏捷測試（repeated modiried agility test，RMAT）的影響，該實驗包括10次20m最大沖刺能力測試，每次沖刺包括4次改變方向的跑動以及3次改變方式的跑動，發(fā)現(xiàn)服用5 mg／kg體重的咖啡因?qū)τ赗MAT的總時間有顯著縮短作用：在參加RMAT之前，受試者服用咖啡因后的心率、血壓（包括收縮壓和舒張壓）、血糖均無顯著差異，但服用后測試期間男性受試者心率最大值相比安慰劑組有顯著升高，女性組的HR平均值、最大值均有明顯增加。機(jī)制可能是咖啡因抑制磷酸二酯酶活性導(dǎo)致環(huán)磷酸腺苷（c-AMP）積累，改善了心肌收縮力進(jìn)而提高HR并改善運動中的功率輸出。本研究中，咖啡因只對運動前的收縮壓升高具有顯著性差異。服用咖啡因或聯(lián)合碳水化合物對RSA測試過程中最大心率和平均心率均有提高作用，但在H＆TTT測試中，只有聯(lián)合使用對最大心率和平均心率有改善作用，原因可能在于RSA測試是間歇運動，咖啡因可通過改善心肌能力和肌肉收縮能力而提高最大肌力輸出，但Hamp;TTT是遞增負(fù)荷運動，測試后期強(qiáng)度已經(jīng)接近本人最大心率，因此，單純靠咖啡因刺激作用就不再顯著。本次研究顯示，攝入碳水化合物或聯(lián)合攝入咖啡因?qū)\動前或休息后血糖有提高或穩(wěn)定作用，這可能是咖啡因通過激活兒茶酚胺系統(tǒng)對胰島素分泌發(fā)生抑制以及肝糖原分解增加等有關(guān)。另外也有研究證實，咖啡因與碳水化合物聯(lián)合使用會提高碳水化合物在腸道的吸收速率，維持運動中的血糖穩(wěn)定。服用咖啡因?qū)ρ獕旱挠绊懡Y(jié)論并不統(tǒng)一，有改變不明顯或者只是單純收縮壓或舒張壓顯著增加，這可能與服用劑量、個體耐受性差異等有關(guān)。

4結(jié)論

網(wǎng)球運動員使用咖啡因（4 mg／kg）可提高上肢握力、靈敏素質(zhì)、有氧耐力以及保持間歇沖刺的時間：碳水化合物可提高網(wǎng)球運動員間歇沖刺的能力：兩者聯(lián)用后除單獨使用的效果外，在提高網(wǎng)球運動員的有氧能力以及提高RSA沖刺時間和縮短衰減率中具有更優(yōu)異的表現(xiàn)。機(jī)制可能與其能夠通過穩(wěn)定運動時血糖、增大運動時的心肌收縮力、提高沖刺時的最大心率，增加糖酵解速率使運動時糖供能能力和功率輸出增大等有關(guān)。建議網(wǎng)球運動員在運動前1h可以服用4mg／kg咖啡因結(jié)合運動過程中含糖飲料的補(bǔ)充以提高網(wǎng)球運動成績。

作者貢獻(xiàn)聲明：

劉軍：提出研究選題，設(shè)計實驗方案，撰寫并修訂論文。

王志敏：協(xié)助完善實驗方案并具體執(zhí)行，數(shù)據(jù)收集與統(tǒng)計、制圖。

鄒琪，余今紅：實驗執(zhí)行，收集數(shù)據(jù)。

汪琦，于志梅：實驗執(zhí)行。