咖啡因是在咖啡和茶類飲料中自然存在的一種興奮劑，同時，它還會添加到其它食品中例如常見的能量飲料和蘇打水等。由於攝取咖啡因可增加大腦中的化學物質，從而改善情緒、消除疲勞並增強注意力等好處，因此，就會有許多人開始飲用含有咖啡因的飲料開起一天的工作節奏，以及從下午昏睡的狀態下清醒過來。

但你有發現當隨著時間的累積，咖啡因對於腦部的刺激就不再那麼明顯，這是因為我們的身體出現了對咖啡因的耐受性，這樣的狀態也會影響到運動表現的能力，接下來我們將介紹咖啡因如何產生刺激作用，以及咖啡因耐受性對於運動表現有什麼影響。

咖啡因耐受性發展

咖啡因（caffeine）主要通過血腦障壁（blood brain barrier）阻斷大腦的腺苷受體（adenosine receptor）發揮作用，這些受體在睡眠、喚醒和認知方面起著重要的作用。通常稱為腺苷（Adenosine）的分子與這些受體結合，從而抑制腦化學物質例如多巴胺的釋放，這種化學物質會增加喚醒並促進清醒。另外，通過阻斷腺苷與其受體的結合，咖啡因可增加這些刺激性大腦化學物質的釋放，進而減少腦部疲勞狀態並提高機敏性。

有一項研究表明，高咖啡因劑量可以阻斷大腦中高達50％的腺苷受體，並說明咖啡因的刺激作用發生在食用該物質的30-60分鐘內平均持續3-5小時，但一天內是否可反覆讓咖啡因產生這樣的刺激？根據1980年代的一項開創性研究報告指出，經常食用咖啡因會增加人體腺苷受體的產生，從而增加腺苷與這些受體結合的可能性，因此，反覆食用咖啡因會降低其效能，這也就是為何越喝越沒感覺得原因。

影響運動表現

有多項研究都表明，食用咖啡因可改善肌肉強度和力量外，還能延緩運動產生的疲勞性。但這些咖啡因所造成的優勢，有可能因為長期或高頻率的攝入而降低效能。在一項為期20天的咖啡因耐受性研究找來11個人來進行研究，分別採用一項交叉、雙盲、安慰劑與對照的實驗，讓它們連續20天攝取3mg/kg/天的咖啡因，而在另一種治療中，他們攝取安慰劑20天服用不透明膠囊中的每種物質，在膠囊攝入後45分鐘開始進行實驗。實驗的結果發現，與安慰劑相比有食用咖啡因的人，在兩次運動測試中的前15天提高了4-5％的循環力，但隨後的效果卻下降了。

克服咖啡因耐受性

因為咖啡因所造成的身體耐受性，可以透過減少攝取量以及不經常食用的方式來進行克服，或是攝取比平常更多的咖啡因也可幫助短期內克服耐受力。在一項針對咖啡因情緒和認知的影響的研究報告中指出，研究人員檢查了咖啡因對每天喝咖啡的17個人的自我報告，受測者被告知要像平時一樣喝咖啡或者戒掉30小時，然後再服用含有250 mg咖啡因的藥丸或安慰劑，最終發現咖啡因與安慰劑相比，可以改善受測者的注意力和記憶力，即使他們不戒咖啡也是如此；這個研究結果表明，在每天都有喝咖啡的人，只要比平時多攝取一點咖啡因也能帶來這些好處。

但是，無論在哪種情況之下都不建議持續增加咖啡因的攝入量，就算比平常多攝取一些咖啡因會有某些好處，因為，大量的攝取咖啡因對於身體來說時分的危險，再加上咖啡因的攝取量是有上限的，過多的攝取不見得能一直為身體帶來好處。

安全的攝取量

透過多個研究報告指出，以目前全世界健康的成年人，每天咖啡因平均攝取量大約為400毫克，幾乎都超過每日300毫克的安全攝取上限，而孕婦每天攝入咖啡因量不應超過200毫克，咖啡因的攝取不單單是與喝咖啡有關，有許多膳食補充劑（例如鍛煉前補充劑和燃脂器）以及一些非處方止痛藥（例如Excedrin或Midol）都含有咖啡因；這些產品中的咖啡因可以是人工合成也可是天然來源，另外，純黑巧克力每28g也都含有16毫克的咖啡因，因此，你大量食用黑巧克力也等於攝取大量的咖啡因，對於這點你不得不多加注意食品成分標籤。

結論

在現今的社會或多或少都會攝取到含有咖啡因的食品或飲料，例如咖啡、茶或是能量飲料。當我們定期的飲用這些飲料，會增加大腦內的腺苷受體使更多的腺苷分子結合它們，之後隨著時間的增長，就會開始降低你身體對於咖啡因刺激作用的耐受性；為了能避免這個現象發生，你可以透過減少每日的攝取量或攝取頻率，例如原本每天攝取一次改為每週攝取一次；而不建議短期間內大量的增加咖啡因攝取量來降低其耐受性。

資料參考／draxe、NCBI

責任編輯／David

足弓對我們的影響從日常站姿、走路到跑步等生活和運動，擴及範圍之廣，其衍伸的常見問題如足底筋膜炎、扁平足更成為不少跑者心中永遠的痛。足弓是人體的靜態支撐結構，面對負載時，會保護足部構造與內部組織，吸收因變形造成的衝擊或失衡，並具彈性地積存能量、提升踢地力等作用。本篇深入探討足弓是怎麼保護我們的，也為你解析足底傷害如何產生，更教你一招有效舒緩足底筋膜慢性發炎的拉伸動作。

足弓的骨骼排列像座石拱橋

足部的縱弓構造含括了內側縱弓（從第一至第三蹠骨→楔骨→足舟骨→距骨→跟骨）與外側縱弓（從第四至第五蹠骨→骰骨→跟骨）。

足弓中的骨骼排列本身就像是石拱橋般，是維持弓形構造的基礎，如下圖。以前曾經很熱切議論過肌肉活動是否涉及這種弓形構造的靜態維持。有無數研究者對此議論紛紛，但根據Basmajian（1985）的彙整，以正常足部來說，在靜態的維持上弓形構造本身以及其連結的韌帶會同時發揮主要的作用，不見得需要肌肉的作用。然而一般認為，在承受龐大負荷的狀態或需要微調平衡之類時，肌肉也會 參與其中從旁輔助。

韌帶是與骨骼排列構造同等重要的靜態支撐結構，而於內側縱弓的頂點處支撐著足部的是蹠側跟舟韌帶（彈簧韌帶）。這條韌帶強韌地連接起跟骨的載距突與足舟骨的下面。這條彈簧韌帶位於搭在跟骨之上的距骨中，比載距突更往前方突出，從下方支撐著連接足舟骨與幾塊軟骨的距骨頭。載距突與足舟骨之間沒有骨性的連結，而距骨頭就搭載於這條韌帶上。

足底短韌帶（蹠側跟骰韌帶）和彈簧韌帶一樣，於外側縱弓的頂點處結合，連接跟骨與骰骨的下面，是一條極為強韌的韌帶。足底短韌帶的淺層處有條足底最長的韌帶「足底長韌帶」，於深層處連結跟骨與骰骨，於淺層處則是連接跟骨與蹠骨，在維持外側縱弓上發揮著重要的作用。

足底筋膜緊繃與發炎

於最表層連結起跟骨與蹠骨頭的這片結實結締組織稱為足底筋膜（如上圖）。腳趾那側會隨著腳趾背屈而拉扯附著部位，以結果來說，這個動作會拉抬縱弓。此結構稱為絞盤機制（如下圖）。一般推測，在步行或跑步的push off狀態中，足弓因為這種機制而變強，足部的彈簧便會被有效活用在推進上。

當腳趾呈屈曲姿勢或是在放鬆的狀態下，足底筋膜會鬆弛，沒辦法清楚摸到它，不過張力會隨著腳趾的背屈而增加，因此從足底的腳跟部位前端（跟骨隆突的遠端邊緣）附近開始，便可明確摸到在足弓中央處逐漸緊繃的筋膜。

跑者的足底筋膜有時會發生慢性發炎，不過在這類足底筋膜炎的案例中，因其構造使然，每個案例主訴的症狀百百種，有的人是足弓感到疼痛，有的則是腳跟疼痛。這種疾患若疏於適切的治療，很容易演變成慢性病，目前已知使用毛巾等讓腳趾背屈進行拉伸，或是進行所謂的踏竹板，這類拉伸動作都能發揮不錯的效果。

足弓是這樣變平的

足弓變低時所引發的問題大多為內側的問題。如前所述，距骨頭位於內側縱弓的頂點處，來自其足底側的支撐只有彈簧韌帶，並無骨頭的支撐。筆者得知此事之初也深感驚訝。實際上，我曾遇過一個足部旋前而足弓明顯變低的案例，仔細觀察其足部發現，距骨頭跑出這條韌帶的支撐而變得搖搖欲墜。在這樣的案例中，有不少主訴症狀是彈簧韌帶有明顯的壓痛，總覺得就構造上來說，內側縱弓會發生問題是必然的。

另一方面，外側足弓本來就比內側還低，幾乎沒看過這裡塌陷的案例，這點以構造來說也是可以理解的。然而必須注意的是，雖然骰骨的疲勞骨折極其罕見，但外側蹠骨發生疲勞骨折的案例卻屢見不鮮。即便是為足弓塌陷所苦的人的腳，試圖拉伸縱弓構造施加外力時，要以肉眼確認足弓伸長的模樣應該不是件容易的事。請各位讀者務必測試看看。足弓的靜態支撐結構就是如此堅固。

然而，令人意外的是，一旦對足部施加扭轉的負荷，就能輕易造成足弓變低。請固定後足部，試著讓前足部旋後。肉眼即可看出縱弓變平坦了。這樣的狀況實際上會發生在支撐中且後足部旋前的情況下。後足部若在旋前姿勢下承受負載，光是這樣就會讓距骨幾乎從跟骨往內側崩塌，而前足部也會呈旋後姿勢，導致足弓變得平坦。

根據Arangio等人（2000）運用三次元力學模型來進行計算的研究，在距下關節位於中立位的狀態下，施加約70㎏重的負載，並讓後足部旋前5°，前足部便 會呈旋後姿勢，對第一蹠骨的負荷則變大了。此時，拉伸內側足弓頂點處的距骨頭與足舟骨之間的關節的力矩增加了47％，而拉伸足舟骨與內側楔骨之間的關節的力矩則增加了58％。

像這樣讓跟骨往內側倒，或是距骨頭、足舟骨逐漸往內側塌陷，是後足部旋前最具代表性的狀態，以結果來說，此舉讓內側的縱弓伸展而變得平坦，對內側的支撐結構強加了莫大的負擔。

順帶一提，在同一項實驗中，讓後足部旋後5°的情況中，拉伸跟骨與骰骨之間的關節的力矩增加了55％。

也就是說，旋後反而會加大外側縱弓的負擔。仔細觀察彈簧韌帶的纖維走向，看得出來是從後方外側往前方內側、往能限制前足部旋後的方向延伸。假設靜態支撐結構之核心的韌帶是依目的性配置而成，那麼便可得知在內側縱弓的維持中，對前足部旋後的控制果然十分重要。

以筆者的經驗來說，實際上，沿著彈簧韌帶的走向貼上運動貼布（如上圖），強制前足部旋前，可以有效率地限制縱弓平坦化。考慮到關節的運動，並基於功能面的考量，筆者都會在競賽選手的腳上貼上限制前足部旋後的貼布，結果某天察覺到貼布的方向和彈簧韌帶的走向竟完全一致，驚訝得說不出話來。

話說回來，若稍微換個角度，從確保與地面的接觸面積或是推進的作用端這樣的觀點來看，足弓在旋前姿勢中會變平坦的這種足部關節的特性，在「應對著地位置的少許錯位」、「在轉彎處、不平整的地面或是斜坡上移動時」、「快速剎車或有效率地變換方向或往側邊推進」等情況下，都是十分重要的功能。

各位不妨也試著從這樣的視角來觀察足部。

責任編輯／Dama

運動處方這個名詞在近幾年來由於運動風潮及健康意識的崛起，逐漸的受到社會大眾的關注與濫用，然而，要知道所謂運動處方裡的「處方(Prescription)」兩個字，在醫學領域裡是指醫生針對病人的症狀輕重，給與適合的醫藥來改善患者的病情，因此，運動處方(Exercise Prescription)就是由運動或復健相關的生、治療師或是教練，特別針對一般大眾、復健病患或是運動員等等，依據他們身體的肌耐力、肌力、年齡、心肺功能、柔軟度以及過去病史等等的身體狀況，來制定適合當下的運動強度、項目、持續時間以及頻率，安排精準的個別化訓練課程。這次，我們特別專訪到長庚大學醫學院物理治療學系暨復健科學研究所－王鐘賢教授，並透過王教授的研究及專業領域，來了解現階段的科學化運動處方對我們到底有什麼好處。

運動風險的管理

現任於長庚大學醫學院物理治療學系暨復健科學研究所的王鐘賢教授，在大學時念的是中山醫學院復健醫學系，接著進入成功大學醫學院生理研究所與基礎醫學研究所就讀，並取得生理研究所碩士及基礎醫學研究所博士學位，因此，專業研究領域包括有心血管學、運動醫學、復健醫學、藥理及生裡等等，尤其，針對運動生裡這塊更有一番研究成果及心得。所以，當我們一開始專訪的時候，王教授首先反問我們「你們覺得每天走一萬步和大家耳熟能詳的333運動原則」適合每個人嗎？答案當然「不是」，王教授表示：剛剛的問題就是我們今天要談的話題「運動處方(Exercise Prescription)」。

首先，我們來舉個例子，今天有兩個人都要用跑步機來達成同一種訓練目標，但這兩個人分別適合的運動強度、頻率以及時間一定都不會相同，為什麼呢？因為每個人的身體狀況都不竟相同，因此，才會出現我們所謂的「運動處方(Exercise Prescription)」，我們也可以稱為F.I.T.T(運動頻率/運動強度/運動時間/運動種類)，而不能用一個很簡單初淺的每天一萬步或運動原則333，來套用於每個人的身上(所謂的333就是每周至少運動三次；每次至少運動三十分鐘；且每次運動心跳速率需達到每分鐘130以上)，但這個簡單的口號我們可以將他當做是一種健康政策推廣的方式，讓廣大的民眾都能有健康運動的基礎概念，但這絕對不能算是一個真正的健康管理原則，這也是現在大多數人在從事運動時，所不知道的運動風險管理。

運動不該只靠意志力

王教授表示：一般人都相信適當的運動能對我們身體帶來許多的好處，但相對來說不適當的運動，有可能也會帶來一些壞處，甚至，可能會帶來某些致命的危險因子，例如我們常常在電視上看到，有人跑步跑到猝死或是登山到半路突然休克，這些都是屬於運動的風險，因此，運動工具的設計與生理回饋系統就變得格外的重要，唯有透過一些數據的回饋與設定，我們才能更精準了解適合自己身體的運動方式，來降低運動所帶來的風險，讓身體能透過正確的運動項目及強度更加健康。接著王教授還表示：像之前柯文哲市長要騎單車挑戰一日雙塔的活動，在挑戰這項計劃之前他們的團隊在日常訓練時，相信應該會透過一些生理感測數據以及環境因子來做為事前的科技預測，制定出適合柯文哲市長本人的訓練方式與路線規劃，讓他能在最安全的設定之下完成這項艱難的挑戰，否則光靠意志力這件事要來達成這麼長距離的運動，對於健康來說可能會造成一個嚴重的傷害，這就是我們要透過科技制定出運動處方的主要用意，而不是單單只光靠一個教練，在旁邊叫他要如何騎車去完成這項運動。

透過分析找出關鍵因子

另外，王教授又舉了一個例子；當我們家中長輩因為年紀大經常走路會跌倒的時候，一般的人都會直覺認為是老人家的腿部肌力不好，所以，為了預防他之後會時常發生跌倒的狀況；就會希望他能進行一些腿部肌力方面的訓練運動；但有想過真的是腿部肌力不足造成的嗎？有沒有可能是視力不好、平衡感不好或柔軟度不足，讓他只要一個轉彎的動作就會發生跌倒！該如何能知道這些問題？這時後我們就必須透過體適能評估系統模組進行一些測試動作，透過這些動作分析出心肺耐力、柔軟度與肌耐力等等的狀況，並透過分析報告表內的雷達圖，找出造成他會常跌倒的關鍵因子；接著再針對這個問題來制定適合他的運動處方與管理，而不是一直叫他去做腿部肌力訓練的動作。

科技運用在運動產業

近幾年來，大家也都開始發現有很多的科技產業，將一些智慧型產品運用在運動這塊領域上，例如我們常見的心率錶、機能性運動服飾以及運動眼鏡等穿戴式裝置的設計，都是透過人體的生理感測器去偵測出目前你的心率、運動強度與外在環境所會遇到的障礙等等狀況，進而告訴你該如何去克服或進行某些訓練，才能更有效率達成你原先設定的目標避免所謂的運動風險。

運動處方的基本定義

因此，運動處方的擬定是以不同的個體，根據不同的需求與不同的特性來「量身訂做」，因此，在所有處方規劃時必須依據每個人運動的目的、種類、強度、頻率、時間來制定，唯有透過運動工具及科技數據分析，才能有效且正確的判斷出哪種運動處方適合自己的狀況，這才是「運動處方(Exercise Prescription)」的基本定義。

關於王鐘賢教授

現職－長庚大學物理治療學系暨復健科學碩士(博士)班/教授

學歷
中山醫學大學 復健醫學系 學士
國立成功大學 醫學院 基礎醫學所博士

經歷
長庚大學 物理治療學系暨復健科學研究所: 教授兼主任
長庚醫療體系 心臟衰竭中心: 心臟復健研究顧問
工業技術研究院 服務系統科技中心: 資深特聘顧問

專長領域
運動劑量科學化：運動處方與健康促進/疾病預防
結合環境因子之創新復健醫療策略：運動合併低氧介入與健康促進/疾病預防
心臟衰竭之生物／功能指標至臨床治療：轉譯復健醫學之實踐與落實。

學術成就
第一屆國家科學會委員會 吳大猷 先生紀念獎
國家科學會委員會 [ A 級] 主持人研究獎勵
科技部 大專校院特殊優秀人才獎勵
長庚大學 研究優良教師
中山醫學大學 研究傑出校友
發表國際性學術論文共計一百餘篇(SCI)。論文成果已為復健醫學、運動科學等相關教科書收錄，並獲登載於英國醫學百科全書 [“Exercise and haemostasis in health and disease” on Medical Encyclopaedia]。
擔任二十餘本SCI級國際學術期刊審查或編輯者

撰文／David
攝影／鄧穎謙
場地／紡織綜合所