咖啡的运动补剂效果和对健康的影响

本文部分节选自3HFIT—运动营养咨询师（3HFIT Sports Nutrition Consultant Certification）证照教科书第9章第2节《咖啡的补剂效果和对健康的影响》

咖啡是世界范围内消费最为广泛的饮料之一。咖啡豆是一种植物产品，含有咖啡因，理论认为它可以增强运动性能。大多数高水平的加拿大运动员都会摄入膳食咖啡因，主要是通过喝咖啡的形式。除咖啡因外，咖啡还含有许多具有生物活性的植物营养素，如抗氧化剂，研究人员已经针对它们的健康益处和害处作了研究。

咖啡因概念及食物获取

咖啡因

咖啡因是一种无味、苦涩、白色的生物碱，存在于许多植物中。从工艺上讲，咖啡因可以被归类为食物配料成分、膳食补剂或药物。作为一种食物配料成分，我们每天吃的许多食物和饮料中都有咖啡因，不仅是咖啡中含有咖啡因，茶、可乐、含咖啡因的水、果汁、能量饮料、运动饮料和运动棒、还有巧克力都含咖啡因。我们常喝的饮料中，一杯提神咖啡的咖啡因含量近似有 80-135 毫克，一杯茶含 40-60 毫克，一罐可乐含 35-45 毫克，一份 8 盎司的能量饮料含有咖啡因 80-120 毫克或更多。85% 的美国人每天都会至

少喝一杯含咖啡因的饮料，咖啡是主要形式。各种膳食补剂也含有咖啡因，如可乐果和瓜拉那，甚至一些针对运动员的非处方兴奋剂中也含有咖啡因。咖啡因还是一种合法药物，可引发强有力的生理效应。常规的咖啡因治疗剂量在 100 到 300 毫克之间。一些食品和补品的咖啡因含量已经达到了常规治疗剂量，符合咖啡因的药物分类标准。确实，咖啡因已经被认为是美国最流行的社会性药物。

咖啡因对身体和运动表现的影响

它们可以刺激中枢神经系统、增强肌肉收缩、提高肌糖原和肝糖原的分解速度、增多脂肪组织对游离脂肪酸（FFAs）的释放，以及增加肌肉内甘油三酯的利用率。在休息时，可以观察到明显的血液中FFAs浓度增加。

人们对咖啡因的增补效应已经进行了 100 多年的研究。早期研究主要集中在强度、力量和精神运动参数的改善上，比如反应时间。到了20世纪70年代末，研究人员猜测咖啡因可以通过增加脂肪氧化、减少人体对肌糖原的利用率来提高有氧耐力运动员的运动性能，比如马拉松运动员。多年来，许多调查人员都对这一假说进行了验证。Terry Graham 是著名的咖啡因研究者。最近，他和其他研究人员得出结论：几乎没有研究证据支持这一假设——长时间有氧耐力运动中咖啡因可通过增加脂肪氧化、减少人体对肌糖原的利用来增强运动表现。

研究显示，咖啡因对耐力运动性能的机能增进影响是多因素的。首先，咖啡因可能会刺激中枢神经系统，加速大脑和脊髓神经细胞的活动，并降低运动过程中的自感用力度（RPE）。在对 21 项研究进行分析后得出结论，与安慰剂相比，咖啡因降低了 5.6% 的 RPE，同时提高了 11.2% 的运动性能。研究人员认为，29% 的运动性能的改善可能要归因于咖啡因对 RPE 的影响，咖啡因对运动员的心理影响似乎是其增进机能效应的一个重要因素。咖啡因还可增加肌肉收缩的力量。

总的来说，咖啡因可影响中枢和外围的代谢过程，以及心理过程，进而延缓疲劳；理论认为这些效应可以提高多种运动的表现，包括耐力、强度、速度和力量。

咖啡因与运动表现

有关咖啡因的机能增进效果，目前已经有数百项研究。各个研究的实验设计上存在相当大的差异：

这些差异使得研究结果的解释复杂化。此外，一些研究人员还将咖啡因与其它兴奋剂，如麻黄碱结合来进行研究。

运动员使用

咖啡因似乎是运动员们普遍使用的增剂。

研究人员采用了 270 名加拿大精英运动员的饮食数据，报告称有 67% 的运动员会摄入咖啡因，主要是以巧克力或咖啡的形式。

2005 年世界锦标赛铁人三项比赛中，有近 90% 的运动员打算在比赛前或比赛期间使用咖啡因，75% 的运动员认为咖啡因可以增强他们的运动表现。

自 WADA 将咖啡因从禁用清单上去除后，2004-2008 年期间，对近21000 份西班牙精英运动员的尿样进行检测后发现，有 73.8% 的尿样检测到了咖啡因，超过 99% 的样本其咖啡因含量低于 12 毫克 / 毫升。

总的来说，咖啡因是世界范围内最受欢迎的运动补剂之一，很多运动员都在使用。

对运动反应的影响

咖啡因可能会影响一些人体的精神运动反应，进而提高运动者在某些运动类型中的表现。咖啡因可以提高人体警觉性，从而改善简单反应时间。

200 毫克的剂量就可以产生效果，特别是当受试者处于精神疲劳状态的时候。

研究人员发现，以训练有素的运动员为测试对象，在混合糖电解质注射液中加入咖啡因，受试者接受这种摄入方案后完成一项耐力骑行测试。结果发现，咖啡因提高了受试者运动过程中的认知能力。对于多种耐力型运动，在运动过程中保持认知功能可以增强运动表现。

在一轮持续近 4 小时的高尔夫球赛过程中，运动选手可能会因长时间走步而疲劳，或许会导致运动技能或认知能力受损。研究人员以富有经验的高尔夫球手为研究对象，发现在一轮高尔夫球赛之前和期间饮用含咖啡因的运动饮料可改善进球成绩，提高警觉性。国际运动营养学会在其关于咖啡因和运动表现的立场声明中指出，在反复的力竭性运动和睡眠被持续剥夺期间，摄入咖啡因可以提高警惕性。

但是，超过 400 毫克的大剂量咖啡因会使一些人变得神经过敏、焦虑不安。对于要求运动员有良好运动技能和手部稳定控制力的运动来说，这反而会对运动表现造成不利影响，如手枪射击要求运动选手手部动作要稳。咖啡因可以增强视觉注意力，但研究人员指出，涉及快速视觉刺激的运动，比如足球，运动员需注意不要过量使用咖啡因，不然视觉信息处理过程可能会受到损害。

对有氧耐力性能的影响

大多数调查咖啡因机能增进效应的研究都集中于有氧耐力的表现。许多研究项目、综述、分析和运动协会的立场声明都支持咖啡因的增补效果。

咖啡因与赛艇运动

研究人员报告，与安慰剂相比，6 毫克 / 公斤、9 毫克 / 公斤的咖啡因剂量都使受试者完成 2000 米赛艇运动的时间缩短了 1.2%，运动力量增加了 2.7%，但是受试者对咖啡因的反应存在巨大的个体差异。