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喝咖啡可以提升運動表現
喝咖啡已經越喝越無感?咖啡因耐受性將造成運動表現下降
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BMI值是否可信?標準為何?
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再跑三天三夜!腦內啡讓你越跑越「嗨」
運動星球
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喝咖啡已經越喝越無感?咖啡因耐受性將造成運動表現下降

2020-08-27
知識庫 運動生理 減脂 增肌 運動補給 觀念

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。

喝咖啡可以提升運動表現
有研究說喝咖啡可以有效提升運動表現及注意力,但為何我們會越喝訓練成效越差呢?

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。

咖啡因與腺苷受體
咖啡因通過血腦障壁阻斷大腦的腺苷受體發揮作用,這將會刺激性大腦化學物質減少腦部疲勞狀態並提高機敏性。

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。

越喝運動表現越差
咖啡因的攝取在前15天能提高4-5%的效率,但之後卻會隨之下降。

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。

咖啡因的安全攝取量
透過多個研究報告指出,咖啡因的安全攝取量為300毫克。

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

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史考特醫師
史考特醫師

BMI值是否可信?標準為何?

2017-01-25
史考特醫師專欄運動生理保健運動部落

身體質量指數(BMI)是健康檢查常用的指標,只要知道身高體重就可計算,公式如下:

BMI = 體重(公斤) / 身高2(公尺2)

(想算算自己的BMI嗎?點這裡)

根據台灣官方的建議,BMI值的正常範圍在18.5-24之間。低於這個範圍屬於體重過輕,超過則屬過重、肥胖。

最佳的BMI值應該在哪裡?太高一定不好嗎?越低越好嗎?

史考特醫師提供

BMI與死亡率

著名醫學期刊The Lancet今年刊登了一篇文獻,集結了來自全世界共一千多萬人的資料,來研究甚麼樣的BMI能讓人最長壽。

研究者發現,20-25似乎是最好的BMI值,這群人有著最低的死亡率。這個趨勢在世界各地皆然,太低太高都不好。

關聯性不等於因果關係,BMI過低過高與死亡率相關,並不能直接推論是BMI異常造成死亡率上升。例如:

抽菸者的BMI較不抽菸者為低,有戒菸經驗的讀者應該特別有感受(人會發胖)。但儘管體重較輕,吸菸的健康風險還是非常高的,請別用香菸來減肥阿。
某些疾病會造成水分滯留,使BMI假性升高;又有許多疾病會造成患者體重減輕,使BMI異常降低。疾病(而非BMI),可能才是造成死亡率升高的兇手。

針對上述兩點,The Lancet這篇特別將吸菸者與慢性病患排除,並將研究開始內五年死亡的案例排除不計。如此能確保研究對象大致健康,沒有抽菸,且沒有「未診斷」的嚴重疾病(因為他們五年內都還健在...)

肥胖對健康的危害相當明確,再加上本篇研究,我們「幾乎」可以毫無懸念地說:BMI超過25或低於20會短命。

幾乎啦...

BMI大於25?未必是壞事

上述研究一發布,首當其衝的就是史考特本人了。目前我的體重87公斤,身高183公分,計算起來BMI差不多是26,屬於過重範圍。

史考特醫師提供

這是否意味著,我該去減肥,或是提高壽險保額?

這倒未必!

一篇2007年的美國研究調查運動員與一般人的BMI值及體脂率。該研究使用精密儀器測量體脂肪,並將體脂過高定義為男性大於20%,女性大於33%,再來看看BMI能不能準確地指出那些人體脂過高。

結果發現,男女運動員很多明明體脂正常,卻被BMI錯誤地指認為「過重」;許多普通女性明明體脂過高,卻被BMI錯誤地指認為「正常」。

要用BMI來判斷運動員是否過重,標準勢必要調整才行。以下是根據研究結果,所制定出的新標準:

BMI因為簡單好計算,所以被作為體脂肪率的「替代方案」,但BMI並不能反映出實際的身體組成為何。

一位美式足球前鋒的BMI可能高達30,但體脂肪只有12%;一位不運動的中年男性BMI 24,但他的體脂肪可能是25%。

考慮到過多體脂肪對健康的害處,以及肌肉量的保護作用,不運動的中年男子真的會比較長命嗎?

過去的研究也顯示,BMI高但肌力也高的人口,死亡率並不會上升。且中年時握力較強的人們,壽命往往較長。

根據以上的數據,史考特決定暫時不減肥了。
 

BMI小於20?別高興得太早

先前提到的The Lancet研究中,有一個較少引起話題的重點,也就是BMI在18.5-20之間者的死亡率上升,這點跟傳統認為BMI理想值在18.5-24.0相抵觸。

為什麼會如此?體重難道不是越輕越好?(當然不是)

史考特想提出的假說是:因為低BMI可以抓出低肌肉量的族群,所以低BMI與高死亡率相關。

肌肉對於健康至關重要,有以下幾點理由:

1. 肌肉是儲存葡萄糖的大~倉~庫,因此肌肉量較高的人,胰島素敏感度往往較好,對碳水化合物的耐受度也較好。史考特相信,胰島素阻抗是眾多文明病的來源,所以肌肉量可能有預防疾病的功效。

2. 肌肉會隨著年齡而流失,老年人肌肉量不足將使得跌倒、臥床風險增加。在年輕時底子不好,年紀大了更容易因衰弱及相關併發症而死亡。

3. 低肌肉量可能反映出一個人缺乏運動習慣,而活動量又是健康的重要殺手,因此低肌肉量與高死亡率相關。

過去研究發現低臂圍與腿圍是死亡率的獨立危險因子,也就是手臂粗、大腿粗的人往往活更久,這或許正是反映出肌肉量對健康的影響。身材纖細被許多人認為是健康的象徵,但如果您的BMI小於20,別高興得太早,您很可能有肌肉量不足的問題。

結語

總結本篇重點:

根據觀察性研究,BMI 20到25之間的族群最長壽。
上述標準不適用於運動員,尤其是重量訓練的族群,體脂率可能是比較好的指標。
BMI在18.5-20之間雖然符合官方建議標準,但有肌肉量過低的疑慮,是一大健康隱憂。

說起來,健身者常掛在嘴上的「增肌」與「減脂」,其實也是長壽之道呢!

關於史考特醫師史考特醫師,本名王思恆。從醫學院時代開始著迷於健身運動,空閒時間不是在運動/烹飪/進食,就是在研究運動/飲食/健康的科學知識,是個健身呆。

/ 關於史考特醫師 /
史考特醫師

史考特醫師,本名王思恆。從醫學院時代開始著迷於健身運動,空閒時間不是在運動/烹飪/進食,就是在研究運動/飲食/健康的科學知識,是個健身呆。

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再跑三天三夜!腦內啡讓你越跑越「嗨」

2016-07-06
運動生理路跑跑步知識庫

有時候我們「走好像飛」,有時卻「疲於奔命」。當我們幸運「嗨」起來的時候,一點都不會累、還要再跑三天三夜。可惜,我們不是每次都這麼幸運。你一定很好奇,為什麼跑步時,有時候「很嗨」,有時候卻「不嗨」呢?

最近,科學家試圖找出這個讓大腦「嗨」起來的運作機制。在一份最新的研究報告中,研究團隊發現,這個越跑越嗨的機制,可能是人類先祖早就內建在基因裡的存活機制:很久很久以前,人類祖先能夠存活下來的原因,在於能夠成功捕獲獵物。這個事關生存的強大動機,便是讓人們跑得越快越遠的影響因素。

而在跑得越快越遠的同時,大腦也發展出了一套獎勵機制,會釋放出一些讓我們「自我感覺良好」的化學物質,不僅讓我們「自嗨」,還是天然的止痛劑,讓疲累的雙腿與灼熱的腳掌,暫時不那麼折磨人,讓你繼續跑跑跑、向前跑。

腦內啡:「自體鴉片」

這個讓我們「嗨」起來的化學物質,就是「腦內啡(Endorphins)」。腦內啡是一種我們自體就能製造的「鴉片」,效用就如醫療用的嗎啡,甚至比嗎啡的效果更好。雖然腦內啡長久以來讓許多跑者「嗨」過,但一直到2008年才由德國科學家經過腦部掃描,證實這種「自體鴉片」是在腦下垂體分泌生成的。

實驗發現,跑者在經過兩個小時的長時間奔跑後,大腦前額葉及周邊系統(掌管情緒的部位)會噴發大量的腦內啡。腦內啡噴得越多,人們跑起來越「嗨」。
要如何得到這種美妙的感覺呢?用力跑!但別太用力。

當身體遭遇生理不適時,腦內啡就會開始分泌。但這不代表你需要使勁狂奔。你必須找到一個具有足夠挑戰性,但又不會太快虛脫的強度。(試試看「節奏跑(tempo run)」)在上述實驗中,跑者的速度大約是每小時十公里上下。

受試者腦內啡噴發的時機,是在穩健推進里程的時候,而不是在全力衝刺時。輕鬆的短程跑步,不足以引起身體不適,腦內啡當然也不會被激發。但一下子嘗試太高強度,反而會讓你受傷。腦內啡可不能避免受傷,請千萬要小心。

你也可以試著跟上他人的腳步:牛津大學的研究指出,數名賽艇選手同時練習時,相較於一名選手獨自練習,能激發更多腦內啡分泌。或者試試戴上耳機,跟著你喜愛的音樂節奏邁開步伐,也能幫助大腦分泌更多的腦內啡喔。

內生性大麻素:「自體大麻」

除了腦內啡以外,其實我們的身體也會製造「內生性大麻素(Endocannabinoids)」,其功效跟吸食大麻時產生的藥理反應幾乎相同,能創造出平靜的感覺。不若腦內啡只在大腦分泌,內生性大麻素幾乎在你身體上下所有細胞都能分泌,所以這種「自體大麻」更有潛力影響大腦的感知。

不同於腦內啡是透過生理不適而觸發,內生性大麻素則是會因壓力而激發。雖然你根本很難辨別在跑步時帶給你的到底是不適還是壓力,但這同時也意味著:具挑戰性的運動訓練不僅帶給你「自體鴉片」,還會產生「自體大麻」呢。

如何達成具挑戰性的運動訓練呢?專家建議,從事運動時應達最大心律值(常用推估方式:(220-年齡)±10)的70%到85%之間。舉例來說,一個三十歲的成年人,最大心律值約在190±10,運動時的每分鐘心跳就應盡量達到140才夠。

心理的壓力也能製造小劑量的內生性大麻素,像是馬拉松賽前的跑前亢奮期,就是產生「自體大麻」的時機。不過要注意的是,慢性心理壓力只會抵銷這個效果。所以專家也建議,為了製造「純度更高」的「自體大麻」,每天盡量能睡到八個小時。而且,晨間製造的內生性大麻素濃度又是睡前的三倍之多!

雖然我們現在不用在草原上追逐獵物當晚餐了,但是瞭解這個機制,下次在小巨蛋旁邊的田徑場跑步時,別擔心旁邊的居民抗議,盡情大唱《三天三夜》吧。

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