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

跑步是人類與生俱來的移動模式之一，透過近代運動科學的興起以及持續不輟的研究，有關跑步生物力學機制的論文已相當豐碩，然而卻較少研究探討到跑步訓練時，手臂擺動對於能量消耗的影響，以及不同擺臂姿勢或型態對跑步時能量消耗的影響又有多少？

2014 年一篇名為《The metabolic cost of human running: is swinging the arms worth it?》的研究，實際針對跑步時的不同擺臂姿勢對能量消耗的影響進行研究。

他們研究了 13 位年輕跑者，在跑步機上以 11.5 km/h 的速度(每公里配速5分13秒)進行正常擺臂(Normal)、雙手交叉放背後(Back)、雙手交叉放胸前(Chest)以及雙手交叉放頭頂(Head)等 4 種不同擺手姿勢的跑步，並同步收集他們跑步時的能量消耗與動作變化情形。雖然一般跑者很少會把手放在背後或頭頂跑步，但此研究是希望了解，當手臂不正常擺動時，會對跑步動作及能量消耗有什麼影響，因此設定了不同擺放位置。不過值得注意的是，雙手交叉放胸前的擺臂方式，類似於一些習慣將手緊貼胸前並幾乎不擺動的跑者。

雙手放頭頂能量消耗最高

研究發現正常擺臂(Normal)的能量消耗(net metabolic power) (下圖中的灰線) 是最低的，而雙手交叉放背後(Back)、胸前(Chest)以及頭頂(Head)上跑步皆比正常擺臂分別多出3%、9%、13%的能量消耗。

擺臂動作有助減少身體旋轉

這項研究也發現，當跑步時不擺臂，其肩膀與骨盆左右旋轉的幅度會比正常擺臂來的高。雙手交叉放背後、胸前及頭頂分別增加了10%、44%、8%的肩膀左右旋轉幅度以及63%、102%、101%的骨盆旋轉幅度。

此結果反映出，跑步時的擺臂動作有助於減少身體的旋轉。因為擺臂時所產生的力量可與擺腿所產生的旋轉力量相互抵銷，進而減少軀幹的轉動，藉此達到較少的能量消耗。換言之，當跑速增加擺腿力量隨之增加的情況下，擺臂的幅度自然也需要相應的提高，就如同衝刺跑時，我們會自然加大擺臂動作來穩定軀幹姿勢，避免身體過多的旋轉。

結語

跑步時的擺臂是相當重要的，它可以幫助我們抵消擺腿時所產生的旋轉力量，進而減少軀幹的轉動與能量消耗，讓我們跑得更省力。雖然平常跑步時，我們很少會將手放在背後或頭頂，但值得注意的是，當擺臂過小時容易產生像研究中雙手交叉放胸前的姿勢。因此，適度的擺臂，並隨著跑步速度調整擺臂的程度，才能減少不必要的能量消耗。

參考文獻:
Arellano, C. J., & Kram, R. (2014). The metabolic cost of human running: is swinging the arms worth it? Journal of Experimental Biology, 217(14), 2456-2461.

撰文／董智尚、陳韋翰、相子元

*文章授權轉載自《運動科學》網站，原文：跑步時的擺臂對能量消耗有影響嗎？

人口老化已經是全球的趨勢，這也是現今社會必須面臨的高齡化現象。到底高齡化與肌少症的現象有多嚴重？根據台灣骨鬆年會的一項調查顯示，台灣50歲以上罹患肌少症的民眾竟然高達45%，其中每10名銀髮族裡就有1人有這個現象，這項數據是其它亞洲國家的8倍之多，並且高居亞洲之冠，然而，有許多的醫師都指出，這些患有肌少症的銀髮族們缺乏蛋白質攝取量可能是造成的主因，再加上日常生活的運動量不足，便容易導致肌肉較快流失。

然而，我們都知道肌肉是所有動作以及動力的來源，不僅可維持身體姿勢平衡、產生熱量讓人體活動，以及保持體溫外，擁有肌肉還能支撐骨骼、改善腰酸背痛、膝關節疼痛等，同時還能促進血液循環、提升基礎代謝率、幫助控制體重、減緩老化及減少一些疾病，例如：心臟病、糖尿病、高血壓等慢性病發的生機率，由此可見，維持肌肉量對於銀髮族的長輩們來說相當重要！

但我們該用哪些科學量測與生理判定的方式，來為銀髮族的長者們設定特殊的專屬訓練計劃與飲食方式？首先，我們必須要知道如何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，這才能讓他們在安全無虞的狀態之下，恢復原有的生活機能與社交能力，同時，也要從心理層面來知道銀髮族們要什麼，讓他們可以成功健康的老化。另外，除了正確適當的運動外也必需要知道該如何安排他們的飲食，讓運動的效果能更加提升。

因此，這次運動星球特地邀請到擁有醫學、復健及物理治療背景的長庚大學物理治療學系暨復健科學碩士(博士)班教授-王鐘賢先生親自開班授課，透過簡單又明確的課程內容及最新的體適能健康評估系統，特別針對銀髮族們該如何運用科學量測方式，來進行運動訓練前心理與生理的評估，指導你從銀髮族的生理與心理來解析運動前的問題，做好更完整的訓練評估與設計。這堂課適合想為銀髮族設定完善運動計劃卻不知道該如何開始；或是想協助家中長輩透過運動與飲食搭配能更加健康的人。

課程內容簡介

PART1. 了解銀髮族特殊的運動需求與成年人體適能差異。

●由基礎的體適能理論課程，進階分析中年至銀髮族的需求。

●藉由科學分析與醫學解析，設計出一套適合銀髮族的訓練。

PART2.專屬銀髮族的肌力評估與量測。

●運用不同的量測動作，判定銀髮族的身體肌力狀態。

●了解最新的數位化測量儀器，用專屬動作判斷肌力。

PART3.老年化的進程階段與預防方式

●年長者潛在的運動風險與正確的運動傷害防護。

●如何針對不同的特殊體況制定特殊的訓練目標。

●年長者正確的日常營養補充規劃。

專業講師－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

●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

研習報名資訊

講座主題   正確健康老化之運動與營養相關策略

講座時間   2019年11月30日(六)  09:30~12:30 (請提早半小時報到)

講座地點   台北市民生東路二段141號8F

報名時間   即日起至11月29日12:00止

報名費用   

單堂課程：

原價NT$ 3000、早鳥價NT$ 2500 (2019/11/15前購票)

合購二堂課程：

第1+第4堂/原價NT$ 6000、早鳥價NT$ 4500 (2019/10/18前購票)

第3+第4堂/原價NT$ 6000、早鳥價NT$ 4500 (2019/10/31前購票)

合購四堂課程：

原價NT$ 12000、早鳥價NT$ 8000 (2019/10/18前購票)

主辦單位  運動星球

運動處方系列講座

第一堂課程 有氧與阻力訓練的運動處方擬定技巧。

第二堂課程 專屬高血糖與高血壓的運動型態制定。

第三堂課程 運動與血脂控制及體重管理的相關性。

課程研習報名請點我。