運動前 喝杯咖啡？
撰文／王皓暐 圖片來源／王皓暐、Pexels、Unsplash
還記得幾個月前讓人熱血沸騰的東京奧運嗎？國手們精彩的表現，讓世界再次看見台灣。雖然不知道這些選手有沒有喝咖啡的習慣，但在世界舞台上，運動員使用咖啡因幫助表現是非常普遍的現象唷！
運動員從1970年代
就開始流行使用咖啡因
咖啡因與運動之間的研究最早來自劍橋大學的兩位心理學家，他們因為對咖啡因與心理、生理的關係感興趣，便以自己為研究對象，研究咖啡因對肌肉疲勞的影響，並在1907年發表成果[1]。不過直到1970 年代後期，鮑爾州立大學研究發表了一系列咖啡因對於耐力運動的好處後[2-4]，才真正激發社會對於咖啡因和運動的興趣，運動員也開始流行使用。
曾經遭到禁用的咖啡因
國際奧委會因此開始監控運動員使用咖啡因的狀況，1984年國際奧委會及世界反興奮劑機構(WADA) 將咖啡因添加到禁用物質清單中，在尿液中的濃度不能超過12ug/ml [5]。不過經過反覆討論後，國際奧委會及世界反興奮劑機構在2004年又將咖啡因移出禁用清單，也讓咖啡因與運動的研究再次蓬勃發展。
WADA在2004年至2008年的國際比賽中，收集、分析超過20,000份尿液樣本的報告，於2015年在使用7,500份尿液樣本的報告中發現，2004年至2008年期間，各種運動中，咖啡因使用的總體流行率約為74%，而在 2015年大約為76%。在這兩項研究中，可以發現這10年咖啡因算是被運動員穩定採用，而使用率最高的是耐力運動員 [6, 7]。
咖啡因對各種運動幾乎都有效果
雖然耐力運動使用最多，但圖1根據納入的11篇文獻統整後[8]，可以發現咖啡因對運動表現的不同組成部分（包括有氧耐力、肌肉力量、肌肉耐力、爆發力、跳躍表現和運動速度）皆有強效作用。這些研究很少顯示補充咖啡因對運動表現有負面影響，研究中的影響就算不是積極，也頂多沒有作用。
目前有關咖啡因與運動的研究，大部分參與者是男性，因為女性代謝咖啡因的方式可能與男性不同，在月經週期的各個階段，激素變化會影響女性對咖啡因的消除[9]，這也可能影響咖啡因對女性運動表現的機能作用，增加研究設計的複雜性。不過在一些兩性中進行的研究表明，男性和女性攝入咖啡因對運動表現可能會有類似的影響[10, 11]。
咖啡因增強運動的機制
科學家提出了幾種機制來解釋咖啡因對於人體機能的作用，包括增加肌原纖維鈣的可用性，有益於肌肉收縮產生力量 [12] ，優化運動員的代謝能力，增加能量利用效率 [13]，以及對中樞神經系統的刺激。
咖啡因對於神經系統的影響最明顯，因此被認為是最主要的作用。咖啡因通過拮抗腺苷受體對中樞神經產生影響，導致神經遞質釋放增加、運動單位放電率增加和疼痛抑制 [14–16]。咖啡因的分子結構與腺苷相似，攝入後會與腺苷受體結合，從而增加這些神經遞質的濃度，這對大多數人的情緒、注意力和警覺性產生積極影響。疼痛會對肌肉力量產生負面影響，肌肉越疼痛越沒有辦法出力，因此，咖啡因介導的中樞神經系統機制，如多巴胺釋放，很可能在高強度運動期間減輕了疼痛感，讓運動員可以有更優化的表現。
注意咖啡因的副作用
雖然攝取咖啡因對大部分的運動都有幫助，但是並不見得適合每一位運動員。咖啡因的使用，需要考慮其產生的副作用，例如可能會造成心悸、焦慮以及失眠。因此在使用之前，要評估每個運動員對咖啡因的反應，以免得不償失。
咖啡因對於睡眠的影響已被廣泛報導，睡眠被認為是運動員高強度訓練或比賽中恢復生理心理狀態的重要過程[17]。咖啡因可能造成運動員輕度至中度的失眠，進而影響代謝、神經功能、注意力及反應等，造成肌肉修復、運動表現的下降。儘管咖啡因與睡眠障礙有關，但咖啡因也被證明可以提高警覺性和反應時間，並改善失眠的身體機能[18]。這對於參加體育賽事的運動員或有助益，能讓他們在睡眠不足的情況下維持表現。
一天中攝取咖啡因的時間會影響副作用的發生率，在一項13 名運動員的實驗中，早上攝取咖啡因只造成一位受試者失眠，晚上六點之後喝卻造成一半的人失眠[19]。因此建議可以提早補充咖啡因。此外，副作用發生率和嚴重程度也取決於劑量，研究發現副作用與劑量多寡呈線性增加，如何正確補充是重要的課題。
最佳補充方式
運動前60分鐘因緣際會下接觸到咖啡，發現到咖啡領域的博大精深，也期望帶著大家從營養的觀點，發掘更多咖啡的趣味。最佳補充咖啡因的時間是運動前60分鐘，因為科學家認為，攝取咖啡因60 分鐘後在血液中會達到最大值[20]。然而，在長時間疲勞累積的運動中，假如讓咖啡因攝取後達最大值的階段落在更接近疲勞頂峰的時候，或許對於長時間運動的項目會有更好的幫助。
若我們觀察研究中使用的劑量， 大多數研究使用了單一劑量的咖啡因（ 最常見的是 6mg/kg）。有研究探討咖啡因攝入量與其對肌肉耐力的增效作用之間的劑量反應，發現咖啡因效果隨著劑量增加而增加， 因此目前主流的建議是3-6mg/kg，都能對運動有所幫助[21]。另外，研究發現提供 5mg/kg 咖啡因劑量的無水咖啡因，或飲用相同劑量咖啡，在提高有氧耐力表現方面同樣有效，阻力和衝刺運動也有類似的結果[8]。
因此，咖啡也能當成是一種有效的增強助劑。由於從咖啡中吸收的咖啡因劑量取決於許多因素，包括咖啡豆的類型、製成方法和每杯容量的多寡等等，都對咖啡因濃度的差異存在很大影響。若我們大概估算平均一杯咖啡含有100 毫克咖啡因，便意味著對於一個 70 公斤的人來說，喝完兩杯咖啡大約有著3mg/kg 的咖啡因攝取量，因此在運動前大約 60 分鐘先飲用兩杯咖啡，應該對大多數人來說都可以產生作用，唯一會令人困擾的大概就是，運動到一半時會想要去一趟洗手間喔！
文章出處：Vol.34《以焦點趨勢迎接產業重啟》
