首页 > 资讯中心 > 研究动态

喝咖啡,真的可以提高运动表现吗?

人生能有几处搏?举世瞩目的2022年北京冬季奥运会已经拉开帷幕!估计不少这次参加比赛的运动员都会先喝上一杯咖啡再去上阵拼搏。喝咖啡?为什么?原来国际运动营养学会最近刚刚在它的会刊《Journal of the International Society of Sports Nutrition》(国际运动营养学会杂志)上发了个立场声明认定:补充咖啡因有利提高运动能力,尤其是在高海拔和高温下的进行有氧耐力比赛和训练的时候!

喝咖啡,真的可以提高运动表现吗?(图1)

近百年科学研究的沉淀

这篇长达37页包括420篇参考文献的科学声明包括10个部分:介绍,咖啡因与运动简史,咖啡因来源,咖啡因竞技运动合法化,咖啡因药理,咖啡因提高运动能力的机理,咖啡因与有氧耐力,咖啡因与肌肉耐力、力量和爆发力,咖啡因与运动项目,个体差异。

在对现有文献的评判分析后,国际运动营养学会就咖啡因与运动之间的关系做了以下11条科学声明:

1. 在许多但并非所有研究中,补充咖啡因已被证明可以显着增强运动能力。使用咖啡因的小到中等的好处包括但不限于:提高肌肉耐力、运动速度和肌肉力量、短跑、跳跃和投掷表现,以及改善很多有氧和无氧运动中的特定动作。

2. 咖啡因对提高有氧耐力效果最明显,有中到大的益处,尽管其影响的大小因人而异。

3. 当摄入3–6 mg/kg 体重的剂量时,咖啡因被证明可以改善运动表现。咖啡因的最小有效剂量目前仍不清楚,但可能低至2 mg/kg 体重。相反,非常高剂量的咖啡因(例如 9 mg/kg)与副作用的高发生率相关,而且不会进一步改善机能。

4. 补充咖啡因最常用的时间是运动前60分钟。摄入咖啡因的最佳时机可能取决于咖啡因的来源。例如,与咖啡因胶囊相比,咖啡因口香糖可能需要更短的从食用到开始锻炼的等待时间。

5. 咖啡因对提高运动机能的作用不受训练背景的影响。

喝咖啡,真的可以提高运动表现吗?(图2)

6. 咖啡对提高机能和运动表现的个体差异以及摄入咖啡因后对睡眠或焦虑感的不利影响可能归因于与咖啡因代谢以及身体和心理反应相关的遗传变异。另外,原有的习惯性的咖啡因摄入量也可能在个体之间的反应变化中起作用。

7. 咖啡因已被证明对大多数人的认知功能(包括注意力和警惕性)具有增强作用。

8. 在睡眠不足的情况下,咖啡因可能会改善某些人的认知和身体表现。

9. 当剂量范围分别为3-6 mg/kg 和4-6 mg/kg时,咖啡的摄入可以帮助提高在高温和高海拔环境中的有氧耐力。

10. 咖啡因的替代,如含咖啡因的口香糖、漱口水、能量凝胶和咀嚼物,已被证明可以改善运动表现,主要体现在有氧运动中。

11. 含有咖啡因的能量饮料和运动前补充剂已被证明可以增强无氧和有氧运动的表现。

其他相关研究

虽然早在1907年Rivers和Webber就得出摄入咖啡因能提高肌肉功能的结论,但是一般认为是美国Ball State大学著名的运动生理学家David Costill等在1978年的研究开辟了现代咖啡因与运动能力之间关系研究的先河。Costill等在那个研究里让自行车运动员在进行80%最大吸氧量强度耐力运动前先摄入330毫克咖啡因(相当于3.5杯咖啡),结果发现运动员在这样高强度的情况下运动的时间要比在没有摄入咖啡因的对照情况下延长了30%!
喝咖啡,真的可以提高运动表现吗?(图3)

在之后的几十年里,上百个咖啡因与运动的研究得以完成,让咖啡因逐步迈进了运动能力“增补剂(ergogenic aid )”的行列。在竞技运动里,增补剂可以广义地定义为任何可以提高运动能力和表现的技术或物质,大致可分为营养的、药理学的、生理学的或心理的。如果增补剂对运动员健康有害(例如使用合成代谢-雄激素类固醇)或违背伦理道德,就变成了被奥运会禁用的“兴奋剂”。

咖啡因也有过与兴奋剂“一进一出”瓜葛的经历。世界反兴奋剂机构 (WADA) 在1984年把咖啡因划为禁用的兴奋剂范围,让太多爱喝咖啡的运动员非常不满,迫于压力该机构在2004年重新审查改变了原来的决定,运动员参加大赛时可以喝咖啡,并呼吁更多的研究认定咖啡因提高成绩的属性。对咖啡因与运动能力之间关系的研究和是否应该将咖啡因划为兴奋剂有兴趣的读者,可参阅Spriet(1995)和Burke(2008)的综述。


个人观点和展望

按照兴奋剂划分的三个原则,即是否能够提高运动能力,是否对运动员的健康有害,是否有违体育伦理,咖啡因是否应划分为兴奋剂是有点“走钢丝”的。这是因为摄入咖啡因能提高运动能力已被大量研究证明,但会不会有害则直接与摄入量有关。过量摄入咖啡因的副作用包括心跳过速、心率不齐、血压增高、头疼、失眠、焦虑增加、尿频等。但哪怕是能提高0.0001秒的成绩,运动员就可能会“铤而走险”摄入过多的咖啡量。教育运动员和教练员关于咖啡因的副作用和大型比赛中对过量咖啡因的监测应该是未来保证咖啡因不被再次划为兴奋剂需要做的事情。
喝咖啡,真的可以提高运动表现吗?(图4)

启示

● 虽然含咖啡因,但咖啡不等于咖啡因,因为咖啡里面还含有其他生物活性物质。一杯16盎司(约473毫升)咖啡含330毫克咖啡因,其他很多饮料也都含有咖啡因,例如茶、巧克力、能量饮料等。


● 关于咖啡因对人的健康影响的结论“时好时坏”。最差的时候甚至把咖啡打入了“致癌因素”的“地狱”。但最近的研究或综述多是拨乱反正给咖啡“平反”的,例如van Dam等2020年在新英格兰医学杂志发文指出:

a. 喝咖啡不会增加患心血管和癌症的风险

b. 相反,每天喝3-5杯能降低好几个慢性病的风险

c. 喝咖啡和茶可以成为健康生活方式的一个部分,但咖啡因量每天不应超过400毫克,孕妇不超过200毫克。


● Nehlig(2016)则指出喝咖啡有利防止老年人认知能力的下降,对预防中风、帕金森和老年痴呆有好处。


● 只要不超量,不管是喝咖啡还是喝茶都有好处。但千万不要让额外的添加物(例如糖、代糖或奶精等)给搅了!四九严寒,喝上一杯热咖啡(别加糖)或热茶,迎新年,看冬奥!


作者介绍


   
朱为模,美国运动科学院(National Academy of Kinesiology)院士,美国伊利诺伊大学厄巴纳—香槟分校终身教授,博士生导师。擅长运动与健康的测量与评价、运动处方的研发与应用、东西方运动对健康促进和疾病防治的作用、和“吃-动-心-眠”生活方式对现代人健康的影响。



参考文献


Guest, N S, VanDusseldorp, T A, Nelson, M T, et al, International society of sports nutrition position stand: caffeine and exercise performance[J]. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 2021, 18:1.  doi: 10.1186/s12970-020-00383-4


Burke L M, Caffeine and sports performance[J]. Applied physiology, nutrition, and metabolism, 2008, 33(6):1319–1334. doi:10.1139/H08-130


Costill, D L, Dalsky, G P, Fink, W J, Effects of caffeine ingestion on metabolism and exercise performance[J]. Medicine and science in sports, 1978,10(3):155–158.


Nehlig A, Effects of coffee/caffeine on brain health and disease: What should I tell my patients?[J]. Practical neurology,2016, 16(2), 89–95.  doi: 10.1136/practneurol-2015-001162


Rivers, W H, Webber, H N, The action of caffeine on the capacity for muscular work[J]. The Journal of physiology,1907,36(1):33–47. doi:10.1113/jphysiol.1907.sp001215


Spriet L L, Caffeine and performance[J]. International journal of sport nutrition, 1995, 5:S84–S99. doi: 10.1123/ijsn.5.s1.s84


van Dam, R M, Hu, F B, Willett, W C, Coffee, Caffeine, and Health[J]. The New England journal of medicine, 2020, 383(4), 369–378.  doi: 10.1056/NEJMra1816604