本文節選自論文《The effect of acute pre-workout supplementation on power and strength performance》（短期使用練前補充劑對爆發力和力量表現的影響）。

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摘 要

1、背 景

近年來，越來越多的業餘運動員和競技運動員使用練前補充劑。本研究的目的是确定含咖啡因的練前補充劑對業餘男性訓練者各種表現指标的短期影響，包括無氧爆發力、上半身和下半身爆發力和上半身力量。

2、方法

13名男性參與了本次研究，每隔一周，他們在四個不同場景下向實驗室報告。每個受試者在第一周進行了初步的熟悉期，然後在第二周進行了基線(BA)表現測試。表現試驗包括測定上半身爆發力的實心球投擲試驗(MBP)、測定下半身爆發力的垂直跳躍試驗(VJ)、測定上半身力量的一次最大卧推試驗(1-RM)和測定無氧動力的Wingate無氧爆發力試驗(WAnT)。在第三周，受試者被随機分配攝入練前補劑(SUP)或安慰劑(PL)，并再次完成表現測試方案。受試者在第4周和最後一周接受交叉實驗。表現測試在兩種補劑攝入後20分鐘開始，這與之前的研究類似。

3、結果

與PL和BA相比，在攝入補充劑後，無氧峰值功率相對于WAnT的顯著差異被觀察到。同時也觀察到，在攝入補充劑後的無氧平均功率與PL和BA相比存在顯著差異。在兩組試驗中，上肢力量、下肢力量和上肢力量沒有觀察到顯著差異。

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4、結論

與安慰劑組和基線相比，攝入練前補充劑可顯著改善無氧峰值和平均功率值。沒有觀察到上半身和下半身爆發力或上半身力量的改善。在運動前服用含咖啡因的練前補劑可以提高無氧能力。

背 景

大多數練前補充劑都含有一種專利混合物，聲稱攝入時可以産生表現收益。咖啡因是一種溫和的神經系統興奮劑，也是大多數練前補劑的主要成分，它已被證明可以通過延長疲勞時間、保持肌肉糖原含量、延緩疲勞感、減少疼痛感來提高耐力運動的表現。雖然咖啡因通過多種機制發揮作用，但它抑制腺苷受體部位活動的能力被認為是減少疼痛感和費力感的主要因素，并由此提高耐力表現。

咖啡因可以通過改善脂肪的氧化作用來影響運動代謝，從而促進肌糖原保存，延緩運動疲勞。

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咖啡因也被證明，在WAnT期間能有效增加無氧峰值功率。有研究表明，咖啡因可以通過更高的運動單位興奮率、肌漿網中鈣的釋放增加和一氧化氮濃度的激增來增強力量和爆發力，共同作用産生更強的肌肉收縮。雖然一些科學文獻報道咖啡因能夠改善無氧動力的表現，但也有報告表明它對增強爆發力無效。

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練前補劑(Pre-Workout)制造商經常把咖啡因和其他成分結合在一起，試圖産生一種協同效果。咖啡因、肌酸、氨基酸、牛磺酸和葡醛内酯等多種成分的結合已被證明可以延緩疲勞，提高抗阻力訓練的整體質量。但在許多商業化的運動補充劑中，成分的劑量以及在組合方面的效果，沒有得到充分研究；在數量方面也沒有充分研究。

方 法

1、研究對象

13名男性自願參與本次研究，研究對象報告從事下列一項或多項體育運動：跑步、騎自行車、網球、遊泳和抗阻力訓練。研究對象被要求在研究開始前至少2周以及整個研究期間避免攝入任何練前補充劑，除開實驗室研究人員提供的幹預條件。

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2、研究設計

本研究采用随機、雙盲、交叉設計。

3、上半身爆發力

實心球推杆是一種常用的野外測試方法，用于測量運動員在進行傳球和快速揮杆等功能性運動時上身的爆發力。在進行了特定的上半身熱身後，受試者舒适地坐在斜面長凳上，雙腳平放在地闆上，兩側緊握健身球，緊貼胸部。然後，受試者嘗試将實心球推向45度的軌道，以達到最大的距離。每個受試者被允許嘗試3次實心球，每次嘗試之間休息2分鐘。

4、下半身爆發力

垂直跳躍評估是一種下半身爆發力測試，與等動力測試相比，是一種較好的膝關節伸展力測試。受試者直接跳到空中，用頭頂的擺動動作去移動葉片，然後降落。最高位移的葉片決定了最大跳動高度。每個受試者被允許嘗試三次垂直跳躍，每次跳躍之間休息2分鐘。

5、上肢力量

每個受試者用标準杠鈴做了一組熱身，共重複12次。接下來，受試者進行另一組熱身，負荷約為最大負荷的75%，然後完成3-4次增加強度的試驗，以确定他們的1RM卧推。每組之間休息2分鐘。

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6、無氧爆發力

為了測量無氧爆發力，受試者進行了Wingate無氧循環試驗。WAnT完成後，研究對象被要求進行2分鐘的休息。在30秒的測試期間，測量并記錄峰值功率、平均功率、最小功率和疲勞指數的值。

7、補充劑

在第三和第四次實驗中，受試者要麼服用補充劑，要麼服用混合了10盎司水的安慰劑。練前補充劑——Assault™為例，1勺/14.5克含10卡路裡，3克碳水化合物和0克脂肪。安慰劑由調味麥芽糊精組成，其外觀和味道與實際的補充劑相似。在整個實驗過程中，允許受試者随意飲水。

▲練前補充劑成分表

結 果

RM方差分析顯示，無氧峰值功率和無氧平均功率相對于WAnT有顯著的受試者内效應。分析表明，與PL和基線試驗相比，SUP顯著增加了無氧峰值功率和平均功率。實驗對象的實心球推杆、垂直跳躍、1RM卧推或疲勞指數均無顯著影響。

▲研究結果圖表

讨 論

這項調查研究了在業餘運動人群中，商業練前補劑對無氧爆發力、上半身和下半身爆發力以及上半身力量的影響。本研究結果表明，與安慰劑治療相比，練前補充劑的攝入可以顯著提高無氧峰值功率和無氧平均功率。但并沒有顯示出對上半身和下半身爆發力或上半身力量的任何顯著增能效果。

最近的科學研究可以進一步了解咖啡因對爆發力和最大力量的影響。Tucker和他的同事們發現，在籃球運動員進行垂直跳躍測試時，攝入3mg·kg−1的咖啡因并不能顯著提高他們的下肢力量，這與這項研究的結果相似。另一項研究發現，相對高劑量的咖啡因(9 mg·kg−1)可以對1RM卧推功能産生增能效應，但也可能導緻不良副作用。因此，本研究中提供給受試者的推薦咖啡因劑量可能不夠大，不足以促進潛在的爆發力或上半身力量的刺激作用。

在練前補劑中也包括“ATP增強混合物”的活性成分：β-丙氨酸、L-酪氨酸、L-天冬氨酸、甜菜提取物和HCL。β-丙氨酸可以增加肌肽的濃度，作為細胞内的緩沖液，在持續1-4分鐘的高強度運動中提高表現。最近的研究表明，在測量甜菜提取物和HCL對無氧能力的影響時，補充劑組和安慰劑組之間沒有顯著差異。L-酪氨酸是一種非必需氨基酸，雖然最近的研究報告說，在溫暖的環境下進行足球專項運動時，運動前補充L-酪氨酸可以改善認知能力，但很少有證據表明L-酪氨酸可以改善無氧能力，或者作為一種更廣泛的增能物質。

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組成“運動員表現混合物”的成分包括肌酸、精氨酸硝酸鹽和BCAAs。Olek和他的同事發現，在Wingate無氧循環試驗中，2g精氨酸并不能提高無氧功率。雖然關于BCAA對無氧表現影響的證據有限，但Fukuda等人證明，咖啡因、肌酸和BCAA的組合确實對無氧表現有急性影響，這支持了之前關于咖啡因補充和無氧表現的發現。肌酸主要是通過增加肌酸磷酸鹽的儲存來在高強度運動中用于能量。

然而，肌酸和β-丙氨酸的生産商通常建議進行幾周的服用加載期來提高運動成績。值得注意的是，這項研究不包括加載階段，并使用了一種隻測量短期攝入含咖啡因的練前補劑設計。

組成“能量和神經刺激混合物”的成分包括酒石酸氫膽堿、葡醛内酯、咖啡因和石杉堿甲。酒石酸氫膽堿是一種化學化合物，被認為能增強乙酰膽堿的神經傳遞，從而增強肌肉纖維招募。有人推測酒石酸氫膽堿和石杉堿甲的結合可能會優化乙酰膽堿的釋放，改善肌纖維招募。

Spector等人和Warber等人進行研究得出結論，在運動中膽堿水平不會下降，補充膽堿在延緩疲勞方面無效。葡醛内酯是一種天然化合物，被認為可以提高耐力。缺乏相關證據證明其對無氧運動表現的影響，Forbes等人報告稱，一種含有15mg葡醛内酯的商用能量飲料對無氧動力沒有顯著影響。

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咖啡因是一種溫和的神經系統興奮劑，已被證明可以通過增加脂肪氧化來提高有氧耐力，從而保持肌肉糖原含量，增加疲勞時間。然而，咖啡因和無氧表現之間的關系仍然是模棱兩可的。關于咖啡因補充後無氧峰值功率增加的報告被認為是通過增加運動單位興奮率、肌漿網鈣離子增加和一氧化氮濃度的激增而發生的。

相比之下，其他研究表明，咖啡因對無氧能力的影響沒有差異。由于在這項研究中使用的練前補劑是一種專利混合物，因此很難确定是咖啡因，還是其他任何個别成分對無氧峰值和平均功率的增加起到主要責任。雖然短期攝入咖啡因已被證明對高強度運動有益，但本研究的練前補劑中所含的許多其他成分已被證明對單獨提高無氧表現無效。

因此，我們可以推測，本研究中所使用的練前補充劑的主要成分——咖啡因，可能促進了無氧表現的增能作用，當與其他多種成分結合時可能具有協同作用，從而提高了增能效益和刺激潛力。

結 論

相當多的人已經注意到利用練前補劑來提高運動成績。這項研究結果表明，在業餘男性訓練者中，短期攝入市售的練前補劑可以顯著提高無氧峰值功率和平均功率。在這項研究中觀察到，攝入練前補劑和由此導緻的無氧能力顯著增加沒有副作用。相反，練前補劑的攝入沒有提高上半身和下半身爆發力，或最大卧推力量。鑒于缺乏關于練前補劑的研究，有必要進行更多的研究來更好地了解它對運動中無氧模式的影響。

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