咖啡因

咖啡因的主要作用

• 增加能量产量。
• 增加脂肪流失。
• 增加耐力。

咖啡因的作用机制

咖啡因已被人们使用了数百年。虽然它不是一种营养素，但在日常饮食中却被广泛使用。在代谢过程中，咖啡因在肝脏中转化为三种二甲基黄嘌呤——副黄嘌呤、茶碱和可可碱。

关于咖啡因的增能作用，人们提出了三种主要理论。

• 作为一种中枢神经系统兴奋剂，它可以减轻疲劳感。
• 由于其对离子运输的有益作用，增强肌肉收缩。
• 增强脂肪利用率，从而保存肌糖原。

由于咖啡因会进入中枢神经系统和骨骼肌，因此无法将其对中枢神经系统的影响与对周围神经系统的影响区分开来。在不同情况下，不同的机制可能共同作用于提高运动表现。

研究成果

40多年前，Costill实验室的研究激发了人们对咖啡因作为增能剂的兴趣。在1978年的一项研究中，九名竞技自行车运动员在比赛前1小时以80%的最大摄氧量（V02max）服用330毫克咖啡因（5毫克/千克），结果他们能够将比赛时间延长19%（90分钟 vs. 75分钟）。

1979年的一项研究发现，摄入250毫克咖啡因可使2小时内完成的工作量增加20%。这两项研究还发现，在咖啡因试验中，脂肪供能利用率提高了约30%。1980年的一项研究发现，在70%最大摄氧量的30分钟骑行训练中，摄入5毫克/千克咖啡因可使肌糖原利用率降低42%，肌甘油三酯利用率提高150%。

随后关于咖啡因和运动表现的研究得出了相互矛盾的结果。然而，在过去的10年里，咖啡因可以提高耐力已被证实。

1991年，Graham和Spriet评估了咖啡因摄入对跑步者和自行车运动员的影响。运动员在骑行前1小时服用9毫克/千克咖啡因，并以约85%最大摄氧量的强度跑步至力竭。跑步耐力平均提升44%，骑行耐力平均提升51%。然而，12份尿液样本中有4份的咖啡因含量接近或高于IOC阈值。

Graham 和 Spriet 进行了另一项研究，考察不同剂量咖啡因对训练有素的运动员的影响。八名受试者在 48 小时内避免摄入咖啡因，然后在运动前 1 小时以 85% 最大摄氧量 (V02max) 的水平摄入 3、6 和 9 毫克/千克体重的咖啡因或安慰剂。耐力表现在 3 和 6 毫克/千克体重时有所提高，但在 9 毫克/千克体重时则没有提高。血浆肾上腺素在 3 毫克剂量时没有升高，但在更高剂量时升高。只有 9 毫克剂量组出现甘油和游离脂肪酸水平升高。

这些数据表明，即使最低剂量 3 mg kg-1，也能表现出增能作用，而不会增加肾上腺素水平。

咖啡因摄入量建议

Graham 和 Spriet 发现，当精英运动员和业余运动员在 80-90% V02max 的条件下骑自行车或跑步时，摄入 3-13 毫克/千克咖啡因，其耐力可提高 20-50%。

他们指出，运动前 1 小时服用 3 至 6 mg kg-1 的咖啡因可以产生增能作用，而不会使尿液中的咖啡因水平超过国际奥委会兴奋剂阈值。

虽然 9 至 13 mg kg-1 的较高剂量咖啡因也能提高运动表现，但它们可能会产生不良影响，并使尿液咖啡因水平超过 IOC（12 μg dL-1）和 NCAA（15 μg dL-1）的兴奋剂阈值。

虽然咖啡因相对无害，但大剂量摄入可能会引起恶心、肌肉震颤、心率加快和头痛等副作用。对咖啡因敏感的运动员即使服用少量也可能出现这些症状。

运动员应该注意，一些专利补充剂的增能效果可能源于其所含的咖啡因。坚果、巴拉圭茶和瓜拉那都含有咖啡因。