互动科普

咖啡因大概是当今世界上应用最广的中枢神经兴奋剂了。它存在于多种植物、食物（咖啡、茶、巧克力、可可、可乐等）以及非处方的精神类药物中。通常，人们认为咖啡因是一种营养型的机能增进剂，但实际上它并不具有营养价值。咖啡因摄入后会迅速被吸收，1〜2小时后在体内达到最高浓度。体内绝大多数组织都能吸收咖啡因，因此它可以潜在地影响体内各个系统。未被吸收的咖啡因在肝脏被降解，随尿液排出体外。

在运动方面，有学者认为咖啡因能增强机体耐久型运动的机能。20世纪70年代的研究发现，咖啡因能增加血液中肾上腺素的浓度，进而促进脂肪和肌肉组织中自由脂肪酸的释放；参与运动的肌肉在运动初期会优先动用这些脂肪酸，降低身体对肌肉中碳水化合物（肌糖元）的需求，节约出来的肌糖元为后续的运动提供能量，因此可延迟疲劳的发生。最近的实验室研究显示，在运动开始前1小时摄入3〜9毫克/千克体重的咖啡因，能显著提高受试者在耐久型运动如长跑和长距离自行车运动中的表现。咖啡因如何增强机体耐久性的机制目前尚不清楚。运动早期肌糖元的节省发生在咖啡因摄入之后，但目前还没有足够证据证实这是咖啡因增加骨骼肌中自由脂肪酸的直接结果。另一方面，咖啡因能增强机体在短期高强度运动中的表现。持续约5分钟耗氧量为最大耗氧量90%〜100%的运动强度下，机体需要从有氧反应和无氧反应两个来源同时获取能量。这种情况下，咖啡因对运动机能的提升，可能是由于咖啡因直接促进肌肉中无氧反应的能量供给和肌肉收缩，也可能是由于咖啡因影响了中枢神经系统相关组分对努力尝试程度的感知。

总之，运动开始前摄入咖啡因，能增强在长时间耐力型运动以及短期高强度运动中的身体机能。不过这个结果来自在实验室内对专业运动员以及训练有素的业余选手开展的研究，还有待于真正来自运动场的研究确证。

（本文发表于《科学世界》2013年第6期）