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ISSN立场：碳酸氢钠和运动表现
International Society of Sports Nutrition position stand:
sodium bicarbonate and exercise performance
根据该领域专家和国际运动营养学会(ISSN)选定成员，对有关补充碳酸氢钠对运动表现影响的文献进行的全面审查和批判性分析，以下结论代表了ISSN官方立场：
- 补充碳酸氢钠(0.2-0.5g/kg)可以提高肌肉耐力运动、各种格斗运动的表现，包括拳击、柔道、空手道、跆拳道和摔跤，以及高强度骑行、跑步、游泳和划船。碳酸氢钠的增能作用主要适用于持续30秒-12分钟的高强度运动。
- 碳酸氢钠可以提高单回合和多回合运动的表现。
- 碳酸氢钠可以改善男性和女性的运动表现。
- 对于单剂量补充方案，0.2g/kg碳酸氢钠似乎是提高运动表现所需的最小剂量。碳酸氢钠的最佳剂量为0.3g/kg。单剂量补充方案中可能不需要较高剂量(如0.4或0.5 g/kg)，因为它们不提供额外益处(与0.3 g/kg相比)，并与较高不良副作用发生率和严重程度有关。
- 对于单剂量补充方案，建议在运动或比赛前60-180分钟摄入碳酸氢钠。
- 多天的碳酸氢钠补充可以有效地改善运动表现，时间一般在运动前3-7天，每天0.4或0.5 g/kg的碳酸氢钠会产生增能作用。通常把每日总剂量分为小剂量，在一天中多个时间点摄入(如早中晚餐摄入0.1至0.2 g/kg碳酸氢钠)。这个方案的好处是，它们可以帮助降低比赛当天碳酸氢钠引起的副作用的风险。
- 长期使用碳酸氢钠(如每次运动训练前)可以增强训练适应性，如延长疲劳时间和增加能量输出。
- 碳酸氢钠补充剂最常见的副作用是腹胀、恶心、呕吐和腹痛。副作用的发生率和严重程度因人而异，但一般都很低。尽管如此，补充碳酸氢钠后的这些副作用可能会对运动表现产生负面影响。(i)少量摄入碳酸氢钠(如0.2 g/kg或0.3 g/kg)， (ii)运动前180分钟左右或根据个人对副作用的反应调整时间，(iii)与高碳水化合物餐一起食用，(iv)肠溶胶囊包裹是可能的策略，以最小化这些副作用的风险和严重程度。
- 碳酸氢钠与肌酸或β-丙氨酸结合可能会对运动表现产生叠加效应。目前还不清楚将碳酸氢钠与咖啡因或硝酸盐结合是否会产生额外的好处。
- 碳酸氢钠改善运动表现主要是由于它的一系列生理作用。尽管如此，碳酸氢钠的部分增能效应似乎是由安慰剂驱动的。
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▍碳酸氢钠对高强度运动表现的影响
1、单回合跑步和骑行
碳酸氢钠对高强度单回合跑步或骑行的影响已经被彻底探索。最近的一项荟萃分析，没有发现安慰剂和碳酸氢钠在平均功率或峰值功率方面的显著差异。因此，一项持续30秒的高强度任务似乎没有足够的持续时间从碳酸氢钠中获益。
在高强度的运动中，碳酸氢钠增能作用的最短时间还没有确定。然而，两项持续时间较长的自行车测试(120秒和240秒)显示出了显著的表现改善。跑步研究集中在400米到1500米之间，持续时间为57到254秒。研究报告，完成400米和1500米跑的时间平均减少了1.5秒和3秒。除了减少完成跑步的时间，碳酸氢钠补充也被证明可以在高强度跑步中延迟疲劳。总的来说，似乎单回合、高强度任务的最短持续时间需要超过30秒，才能感受到碳酸氢钠对人体产生的有益作用。
关于运动持续时间的上限，一些研究使用了持续4至12分钟的高强度骑行或跑步测试，并报道了摄入碳酸氢钠的增能效应。总的来说，证据表明，如果运动强度足够，持续时间大约在30秒-12分钟，碳酸氢钠可以改善单回合高强度骑行和跑步的表现。持续时间较长的单回合运动，强度较低，不太可能受到碳酸氢钠摄入的影响。
虽然这一领域还需要进一步的研究，但应该提到的是，在长时间的运动中，当这种运动涉及到强度增加的时期，碳酸氢钠可能是有益的。例如，在公路骑行或跑道跑步比赛中，运动员通常以全力以赴的冲刺结束比赛，这可能会因补充碳酸氢钠而表现增强。根据最近的证据，如果耐力项目中，在赛中或结束时冲刺，碳酸氢钠似乎可以提高耐力运动的表现。
2、重复跑和骑行
碳酸氢钠的作用被认为在多次最大强度运动中更为明显，因为其表现可能更容易受到酸中毒的影响。虽然摄取碳酸氢钠似乎对一次30秒全力以赴的运动没有效果，但一些研究已经调查了摄入碳酸氢钠对重复30秒最大运动量的影响。然而，有些研究并没有显示碳酸氢钠的增能作用。在这些研究中缺乏效果可能是由于骑行任务之间的休息间隔时间较长(15到30分钟)。当使用较短的休息时间时，碳酸氢钠的好处可能是最大的。
随后的研究发现，碳酸氢钠对更短时间的多次骑行和跑步具有增能作用。Lavender和Bird在一项10 × 10秒循环短跑，中间穿插50秒休息时间，评估了摄入碳酸氢钠后的表现。摄入碳酸氢钠改善了8个冲刺(2和3以及5到10)的平均功率，并改善了10个冲刺中的2个(2和10)的峰值功率。在这两项研究中，摄入碳酸氢钠对第一个冲刺的表现没有影响，进一步证明这种补充剂对较短时间的训练任务没有好处。
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YO-YO间歇恢复测试被广泛用于评估间歇跑的表现，它决定了一个人承担、重复执行和从高强度跑步中恢复的能力。这种测试有两种类型，“1级”和“2级”，后者以较高的速度开始，需要无氧能量系统的更大贡献。据报道，YO-YO间歇恢复测试与某些特定运动的结果(在每半场比赛结束时高强度跑步量)有关，参加间歇性运动比赛的运动员，如篮球、足球、曲棍球和橄榄球，可能会考虑补充碳酸氢钠以显著提高他们的表现。至少从理论上讲，在2级YO-YO间歇恢复测试中，碳酸氢钠的影响可能更大，这需要来自无氧能量系统的更大贡献。然而，未来的研究需要直接比较碳酸氢钠对YO-YO1级和2级测试表现的影响。
3、单回合划船
在奥运会和世界锦标赛上，所有的赛艇比赛都是在2000米的距离内进行。据估计，完成一项2000米的运动所需的能量中，大约有30%来自于无氧，这意味着碳酸氢钠在这种运动任务中可能是有益的。
一些研究使用2000米赛艇测力计计时赛作为成绩的衡量标准，研究了碳酸氢钠对赛艇的影响。在一个大样本研究中，运动前240到120分钟摄入0.3g/kg的碳酸氢钠，可以改善2000米划船的成绩。这项研究还分析了500米的分划次数，并报告了比赛后半段(从1000米到2000米)划船时间的减少，这支持了之前的研究结果，即碳酸氢钠在运动的后半段有效。
最近的一项荟萃分析也证实了碳酸氢钠对划船成绩的积极影响，该荟萃分析汇集了之前所有这些研究的结果。该分析报告称，与安慰剂相比，服用碳酸氢钠后的划船成绩提高了1.4%。虽然这样的进步可能看起来很小，但它可能对赛艇比赛非常重要，在赛艇比赛中，微小的差异往往决定名次。总的来说，我们的结论是碳酸氢钠可能对划船成绩有一个小但积极的影响。
4、单回合游泳
竞技游泳是一项单回合比赛项目(100米游泳、200米游泳)。Lindh等人进行了一项研究，9名优秀的男性游泳运动员在摄入安慰剂或0.3 g/kg碳酸氢钠后进行了200米自由泳。在本研究中，服用碳酸氢钠可以使200米的游泳时间平均缩短1.8秒。
尽管有这一发现，其他研究并没有报道碳酸氢钠对训练有素的游泳运动员有显著的增能作用。研究结果差异的原因目前尚不清楚，但可能与补充碳酸氢钠反应的个体差异有关，或与这些研究中纳入的小样本有关。
为了解决文献中常见的小样本量的局限性，一项荟萃分析探讨了碳酸氢钠对游泳成绩的影响。在持续50到60秒的100码和100米游泳测试中，没有发现碳酸氢钠的增能效果。然而，在一项亚组分析中，仅包括200米和400米游泳测试，持续时间在112秒至270秒之间，显示出了增能作用。基于这一分析，并与跑步和骑行运动的结果相一致，碳酸氢钠似乎可以提高长距离游泳的成绩。虽然改善的幅度很小，但它可能具有实际意义，因为游泳比赛的名次往往由很小的差距决定。
5、间歇游泳
一些研究还探讨了碳酸氢钠对间歇游泳成绩的影响，这与游泳运动员的间歇训练练习有关。一项研究结果表明，碳酸氢钠在游泳间隔4和5时提高了游泳速度。在使用8 × 25米和4 × 50米游泳方案的研究中也报道了类似的效应。
然而，两项使用间歇游泳方案的研究没有报道碳酸氢钠的增能作用。其中一项研究使用了6 × 100米游泳的方案，但回合之间的休息间隔持续了6分钟，比报道增能作用的研究(休息时间在5秒到2分钟之间)长得多。另一项研究采用了56 × 10米冲刺游泳方案(每次冲刺7秒)，休息间隔在17秒到5分钟之间。该研究缺乏显著的增能效应可能是因为，结果变量是所有56次冲刺的平均时间。因此，未来使用间歇游泳的研究应考虑分别分析碳酸氢钠对每次冲刺的影响。
总的来说，碳酸氢钠似乎可以提高间歇游泳的成绩，而且在游泳回合之间使用较短的休息间隔和较长的游泳距离时，这些效果更加明显。
▍碳酸氢钠对格斗运动表现的影响
许多竞技格斗运动由短持续时间的高强度动作组成，这些动作之间间隔着短暂的低强度动作。例如，一项对柔道运动的分析表明，大多数动作都是高强度的，持续时间在20-30秒之间，并被5-10秒的短时间低强度运动分开。由于他们的结构，许多格斗运动(柔道，摔跤)严重依赖于糖酵解，所以研究人员探索了碳酸氢钠对这些运动相关的表现的影响。
总的来说，大多数研究表明碳酸氢钠是一种有效的补充，可以提高格斗运动的表现，如拳击、柔道、空手道、跆拳道和摔跤。因此，参加格斗比赛的运动员可以考虑服用碳酸氢钠来提高成绩。然而，未来的研究需要探索碳酸氢钠补充剂在格斗运动比赛中的作用。
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▍碳酸氢钠对抗阻训练表现的影响
有相当多的证据表明，补充碳酸氢钠对抗阻训练表现有影响，特别是对肌肉耐力和肌肉力量。最近一项对12项研究的荟萃分析表明，补充碳酸氢钠对肌肉耐力有增能作用。虽然摄入碳酸氢钠后肌肉耐力可能会有明显改善，但其程度可能取决于许多因素。
需要考虑的两个特别重要的因素是，外部负荷和持续时间。与在高强度运动中观察到的结果相似，证据表明，肌肉耐力任务的持续时间可能需要超过1分钟，碳酸氢钠才会起效，至少在进行一组训练时是这样。
另一个需要考虑的因素是训练组次。根据相关研究可以假设，碳酸氢钠的效果随着组数的增加而增加。这一假设在一定程度上得到了Duncan等人的支持。在摄入碳酸氢钠和安慰剂后，他们的研究参与者能够平均完成12次1RM的80%的第一组深蹲。在休息3分钟后进行的第二组实验中，参与者在碳酸氢钠试验中重复了11次，在安慰剂试验中重复了7次。在第三组(9对6重复)中也观察到碳酸氢钠的良好效果。因此，碳酸氢钠对肌肉表现的影响在多组训练时似乎更为明显。
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最近的一项荟萃分析并没有发现碳酸氢钠和安慰剂对肌肉力量的影响有显著差异。此外，95% CI的上下限在微不足道/非常小的影响范围内，这表明即使碳酸氢钠对人群的肌肉力量有真正的影响，它可能实际上是微不足道的。虽然碳酸氢钠可能不会直接增强肌肉力量，但这种补充似乎可以最大限度地增强训练能力，从而在阻力训练中增加力量。
▍碳酸氢钠对训练适应性的影响
作者认为，在锻炼过程中使用碳酸氢钠对代谢稳态的干扰更少，可能促进了肌肉蛋白平衡，促进了参与线粒体呼吸或离子平衡的细胞内肌肉蛋白的增加。正如随后对老鼠进行的一项研究所表明的那样，这种效应可能确实归因于摄入碳酸氢钠的那一组中线粒体的适应性更强。
总的来说，有一些证据表明，反复使用碳酸氢钠补充剂(在6-8周训练中，每次练前90-60分钟摄入0.2-0.4 g/kg)可能会影响对锻炼的长期适应(延迟疲劳时间和增加峰值功率)，但在这方面需要更多的工作。
▍碳酸氢钠在运动表现上的性别影响
绝大多数碳酸氢钠对运动表现的增能研究只将男性作为受试者。目前看来碳酸氢钠对男女都有增能作用。然而，女性成绩提高的证据基础并不大。虽然月经周期阶段对运动结果的影响很小，但在这个荟萃分析中，不同阶段之间的一些差异大小代表了30%的增能效应，这意味着它可能是一个重要的因素。需要对女性参与者进行进一步的研究，以确定补充碳酸氢钠后月经周期对运动结果的影响。
▍训练状况及碳酸氢钠对运动表现的影响
研究碳酸氢钠对运动表现的作用包括不同的人群，从精英运动员到未受过训练的个体。因此，训练状态可能是调节碳酸氢钠对运动表现影响的变量。所有训练有素的运动员都报告了碳酸氢钠对运动结果的增能作用，研究也包括未经训练的参与者，并报告了这种补充剂的作用。因此，一些研究中缺乏增能效应似乎与被纳入参与者的训练状态无关。未来的研究应考虑包括不同训练水平的参与者(未经训练的、受过训练的、有竞争力的和优秀的运动员)，以直接确定碳酸氢钠的效果是否因训练状态而异。
▍碳酸氢钠补充的最佳方案
1、粉末或胶囊
近年来，研究普遍以胶囊形式向参与者提供碳酸氢钠补充剂。胶囊的一个限制是，需要大量服用才能获得能产生增能作用的剂量。因此，在解释研究结果时，也建议读者考虑在特定研究中使用碳酸氢钠补充剂的形式。
2、剂量
总而言之，关于碳酸氢钠的剂量，目前已知的情况如下：
- 0.1 g/kg的剂量对运动表现似乎不具增能性；
- 0.15 g/kg的剂量可能是最小的增能剂量；
- 在几项研究中，0.2 g/kg的剂量具有增能性，一些研究显示出与高剂量相似的效果；
- 0.3 g/kg的剂量是研究最彻底的剂量，被认为是最佳剂量；
- 0.4 g/kg和0.5 g/kg的剂量也有增能性，但它们似乎不是提高运动表现的必要条件，而且与较高的副作用发生率和严重性有关。
3、补充时间
较低剂量的碳酸氢钠(0.2 g/kg)可导致血浆碳酸氢钠浓度较短的增加；当使用较高剂量的碳酸氢钠(如0.3 g/kg)时，血浆碳酸氢钠浓度的增加持续时间较长。因此，当使用低剂量的碳酸氢钠时，个体化的摄入时间可能更重要。需要更多的剂量反应研究来证实这一假设。
最近的一项研究报道，服用0.3 g/kg碳酸氢钠后，血浆碳酸氢钠浓度峰值分别出现在服用小胶囊、中胶囊和大胶囊时的94±24分钟、141±27分钟和121±29分钟。对于那些旨在更快地增加细胞外缓冲能力的人，这些最近的结果表明，应该考虑补充小胶囊碳酸氢钠。
4、多日补充方案
虽然在单剂量补充方案中，摄入高于0.3 g/kg的剂量可能没有任何益处，但多日补充方案可能需要更大的剂量来产生作用。对于持续3-7天的方案，似乎需要每天0.4或0.5 g/kg的剂量才能产生增能作用。也有研究表明，在多天方案中摄入较低剂量的碳酸氢钠(即至多0.1g/kg)也可能是增能的，至少在摄入10天的情况下是如此。然而，需要进一步的研究来证实这一研究结果。虽然很明显，多日碳酸氢钠补充方案可以有效，但尚不清楚其效果与单剂量摄入碳酸氢钠后观察到的效果相比如何。
一些结果表明，摄入碳酸氢钠对连续几天参加比赛的运动员有好处。然而，考虑到支持这种能效作用的机制尚不清楚，这些发现应该谨慎对待，并需要进一步证实。
最后一点需要考虑的是，多日碳酸氢钠补充方案需要连续几天摄入大量的胶囊，这可能会导致持续的饱腹感。这可能，至少在假设上，阻止运动员满足他们的日常能量需求，从而有可能对他们的表现产生负面影响。为了避免这种情况，运动员可以考虑使用粉末形式的碳酸氢钠混合液体，尽管这种方法也有局限性。
▍碳酸氢钠的副作用
总之，与碳酸氢钠摄入相关的最常见的副作用包括腹胀、恶心和腹痛，它们的发生率和严重程度随着剂量的增加而增加。重要的是，经历这些副作用可能会对运动表现产生负面影响，并降低碳酸氢钠的作用。
减少副作用的可能性和严重程度的可能策略：
- 小剂量(如0.2g/kg或0.3g/kg)；
- 运动前约180分钟或根据个人对副作用的反应调整时间；
- 与高碳水化合物食物同食；
- 肠溶胶囊包裹。
最后，一个谨慎的建议是，运动员在训练中试验不同的碳酸氢钠补充方案，以找到他们自己的“最佳”方案，副作用最小，他们可以在以后的比赛中使用。
▍碳酸氢钠与其他补充剂的相互作用
1、β-丙氨酸
总的来说，研究结果表明，β-丙氨酸和碳酸氢钠联合补充可能比单独补充任何一种，都能产生潜在的有意义的运动表现提高。
2、咖啡因
需要进一步的研究来真正确定，是否同时补充咖啡因和碳酸氢钠比单独补充咖啡因和碳酸氢钠产生更大的增能效应。
3、肌酸
虽然到目前为止，关于这一主题的研究只有少数，但碳酸氢钠和肌酸的联合摄入，可能比单独摄入碳酸氢钠或肌酸的益处更大。
4、硝酸盐
由于很少有研究调查联合服用这些补充剂对运动表现的影响，目前还不能得出结论。在这个问题上还需要更多的研究。
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