北京协和医院临床医师，毕业于协和医学院
公众号“西希营养学”创造者。
是一个有着一枚吃货的心和一个医生的学术控的医学女博士。
在临床工作和生活中遇到很多关于健身、减肥、营养的问题，答案真真假假难以分辨，所以致力于通过微信的平台，用原创的图画和文字，向大众讲述实用、有趣而靠谱的营养学知识。
文章来源：西希营养学
已授权《临床营养网》发布
不论是对于业余健身、跑步爱好者，还是专业的奥运级别的运动员，都想运动表现更佳，这也是大家在寻找各种补剂的原因，从A到Z，可以列出的运动补剂数不胜数，但经过科学证实有用的运动补剂并不多，其中最靠谱、实验证据最充分、研究最多的补剂正是很多人每天都在喝的——咖啡。
（图片来自微信公众平台公共图片库）
作为业余经常健身的西希，也想通过咖啡来获得更好的运动效果，
那么，咖啡为什么能增强运动表现？怎么喝咖啡才能让运动表现更好呢？什么时候喝多少咖啡呢？今天西希就带大家咖啡和运动表现的关系。
关于咖啡和健康的关系可以参见西希之前的文章：。
01
咖啡——使用最多的运动增效剂
早在1907年就有临床医生在自己身上做实验，证实了咖啡因增强运动表现[1]。
在1970年代，Dr.David Costill研究了咖啡因对于自行车运动员的作用，发现在自行车运动员中，咖啡因可以在接近最大耗氧的运动强度下延长运动至力竭的时间，喝了咖啡（330mg咖啡因）的运动员可以运动98分钟，而没有喝咖啡的运动员只能运动75分钟[2] 。这掀起了研究咖啡对运动表现研究的热潮。近30年这方面的研究越来越多。
正因为咖啡对运动有增效作用，国际奥委会在1984年、WADA（世界反兴奋剂机构）在2000年开始都将咖啡因列在“禁药”的名单中，直到2004年WADA才把咖啡因从兴奋剂“禁药”名单中除名。
当然，国际奥委会和反兴奋剂组织的“兴奋剂”标准是需要尿检中咖啡因的浓度>12 μg/ mL，这相当于每kg体重摄入10mg或更多的咖啡因，对于一个中等体重的人（60-70kg），短时间内摄入600-700mg咖啡因（相当于6shot咖啡，或者8厅红牛，15厅可乐）才能达到这样的咖啡浓度。
实际上，在WADA对运动员的尿检尿样中，有可检测到的咖啡因的比例高达75.7%（2015年），其中平均尿咖啡因含量为0.85μg/ mL，说明大部分运动员都有摄入咖啡因来提高运动表现的经历[3]。
这也从一个侧面说明了，即使在全世界运动水平最高运动员中，咖啡因也是常见的运动增效剂。在运动营养界，对于咖啡因的效果还是有共识的。
02
咖啡因，增加运动表现先控制大脑
在健身界有一句流行的话叫做“健身先健脑”，意思是先要掌握足够的健身营养知识才能事半功倍。而对于增强运动表现，咖啡因的作用也是通过改变大脑的神经递质来达成的。可见中枢神经系统，大脑在运动中的重要作用，所以优秀的运动员都有一个强大的大脑。
实际上，在关于咖啡的研究中，发现咖啡因可以从三个层面产生和运动相关的效果：神经系统，肌肉力量和肌肉供能系统。但最终占主导作用的还是神经系统。
1）神经系统层面：咖啡因可以和让人感到疲劳的神经递质腺苷竞争，减少腺苷对神经系统的影响，从而让人不觉得累；
2）肌肉层面：咖啡因，在动物试验中可以让肌肉力量增强，因为肌肉收缩需要通过肌质网中钙离子释放达到，高浓度的咖啡因可以增加钙离子释放，增加肌肉收缩的力量；
3）供能层面：咖啡因可以刺激脂肪分解，在长距离耐力项目中，增加脂肪供能意味着可以减少糖原消耗，让有限的糖原可以维持更长的时间供能。
但实际上，刺激钙离子释放所需要的咖啡因浓度远高于我们日常食用的浓度，而在运动员中的研究显示咖啡因的浓度并不需要太高就能达到增加运动表现的效果。另外， 关于人体供能的研究中，咖啡因并不总能增加脂肪供能，即便不增加脂肪供能，咖啡因仍然能增强运动表现。所以，咖啡因增加运动表现的主要原理并不是改善脂肪功能和增加肌肉收缩的力量，而是，和咖啡因增加工作表现一样，是通过刺激神经系统。
咖啡因在中枢神经系统中的作用，可以减少疲劳感，加快反应时间，在外周神经系统，咖啡因可以减少运动相关疼痛感，这些作用使得运动表现更佳。而且在运动后疲劳、缺乏睡眠的人群中，咖啡的增效作用更强。
03
咖啡因，对哪些运动有益处？
咖啡因是一种广谱的运动增效剂，也就是说，咖啡因对于我们能想到的各种运动都有增效作用，其中对于有氧耐力的研究最多，证据最充分。实际上，自行车运动员、赛艇运动员、长跑和长距离滑雪运动员。
每公斤体重3-6mg的咖啡因（相当于1-2杯咖啡饮料的量）可以提高耐力运动表现2-4%。
一项发表在《英国运动医学杂志》上的研究汇总了近几年关于咖啡的荟萃分析（综合分析多项相关研究的分析方法），结果显示大部分随机对照研究显示，相对于安慰剂，咖啡因在青年运动人群中，可以增加有氧耐力运动的表现，可以增加肌肉力量，可以增加抗阻训练的最大重量，还可以增加肌肉耐力[4]。
04
咖啡因，提升运动表现如何运用？
作为一种运动表现提升剂，我们需要知道何时使用咖啡因，服用多少咖啡因对运动有效果。
以下推荐来自于国际运动营养学会的立场:
何时吃？运动前60分钟，当然何时吃和咖啡的剂型有关，如果使用咖啡因口香糖所需要起效时间更短，因为可以直接通过粘膜吸收。
吃多少？每公斤体重3-6mg即可，更多摄入量并不会增加运动表现，反而会增强副作用（心悸、影响睡眠）。
谁适合吃？专业运动员和业余爱好者都可以通过咖啡来增强运动表现，咖啡因的作用强弱可能和咖啡代谢的基因有关。另外，本身较为疲劳或者睡眠不足的人从咖啡因中的获益更大，因为咖啡因对运动的影响是通过减少中枢神经系统的疲劳感来达成的。
咖啡，作为最常见的饮料，也是证据最充足的运动增效剂，是不是又多了一个可以买一杯咖啡的理由了呢？（此处应有链接☺）
但是还有两个最后的Tips：
1）咖啡有热量，饮用需谨慎。咖啡，如果不是黑咖啡，都是有热量的，拿铁还是热量最少的，各种花式咖啡、咖啡沙冰、椰奶咖啡热量都不容小觑，如果你健身运动的目的是减重，咖啡饮料中的额外热量可能会抵消一次健身的消耗。
2）睡眠和运动表现关系也很密切。咖啡→破坏睡眠→损伤运动表现→喝更多咖啡来弥补，这就进入了一个恶性循环，充足的睡眠对运动表现的正面作用也很重要，使用咖啡作为运动补剂，不能以牺牲睡眠为代价，国际运动营养学会的声明也提出，如果咖啡对睡眠影响大，不推荐在夜间或睡前运动时使用咖啡。
参考文献：
[1]Rivers WH, Webber HN. The action of caffeine on the capacity for muscular work. J Physiol. 1907 Aug 27;36(1):33-47. doi: 10.1113/jphysiol.1907.sp001215
[2] Effects of caffeine ingestion on metabolism and exercise performance. Med. Sci. Sports 10:155-158.
[3] Urine Caffeine Concentration in Doping Control Samples from 2004 to 2015. Nutrients. 2019 Jan 29;11(2):286.
doi:10.1056/NEJMoa2204737IF: 176.079 Q1
[4] : Grgic J,Grgic I, Pickering C,et al. Br J Sports Med2020;54:681–688.
