本文节选自论文《The effect of acute pre-workout supplementation on power and strength performance》（短期使用练前补充剂对爆发力和力量表现的影响）。
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摘 要
1、背 景
近年来，越来越多的业余运动员和竞技运动员使用练前补充剂。本研究的目的是确定含咖啡因的练前补充剂对业余男性训练者各种表现指标的短期影响，包括无氧爆发力、上半身和下半身爆发力和上半身力量。
2、方法
13名男性参与了本次研究，每隔一周，他们在四个不同场景下向实验室报告。每个受试者在第一周进行了初步的熟悉期，然后在第二周进行了基线(BA)表现测试。表现试验包括测定上半身爆发力的实心球投掷试验(MBP)、测定下半身爆发力的垂直跳跃试验(VJ)、测定上半身力量的一次最大卧推试验(1-RM)和测定无氧动力的Wingate无氧爆发力试验(WAnT)。在第三周，受试者被随机分配摄入练前补剂(SUP)或安慰剂(PL)，并再次完成表现测试方案。受试者在第4周和最后一周接受交叉实验。表现测试在两种补剂摄入后20分钟开始，这与之前的研究类似。
3、结果
与PL和BA相比，在摄入补充剂后，无氧峰值功率相对于WAnT的显著差异被观察到。同时也观察到，在摄入补充剂后的无氧平均功率与PL和BA相比存在显著差异。在两组试验中，上肢力量、下肢力量和上肢力量没有观察到显著差异。
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4、结论
与安慰剂组和基线相比，摄入练前补充剂可显著改善无氧峰值和平均功率值。没有观察到上半身和下半身爆发力或上半身力量的改善。在运动前服用含咖啡因的练前补剂可以提高无氧能力。
背 景
大多数练前补充剂都含有一种专利混合物，声称摄入时可以产生表现收益。咖啡因是一种温和的神经系统兴奋剂，也是大多数练前补剂的主要成分，它已被证明可以通过延长疲劳时间、保持肌肉糖原含量、延缓疲劳感、减少疼痛感来提高耐力运动的表现。虽然咖啡因通过多种机制发挥作用，但它抑制腺苷受体部位活动的能力被认为是减少疼痛感和费力感的主要因素，并由此提高耐力表现。
咖啡因可以通过改善脂肪的氧化作用来影响运动代谢，从而促进肌糖原保存，延缓运动疲劳。
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咖啡因也被证明，在WAnT期间能有效增加无氧峰值功率。有研究表明，咖啡因可以通过更高的运动单位兴奋率、肌浆网中钙的释放增加和一氧化氮浓度的激增来增强力量和爆发力，共同作用产生更强的肌肉收缩。虽然一些科学文献报道咖啡因能够改善无氧动力的表现，但也有报告表明它对增强爆发力无效。
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练前补剂(Pre-Workout)制造商经常把咖啡因和其他成分结合在一起，试图产生一种协同效果。咖啡因、肌酸、氨基酸、牛磺酸和葡醛内酯等多种成分的结合已被证明可以延缓疲劳，提高抗阻力训练的整体质量。但在许多商业化的运动补充剂中，成分的剂量以及在组合方面的效果，没有得到充分研究；在数量方面也没有充分研究。
方 法
1、研究对象
13名男性自愿参与本次研究，研究对象报告从事下列一项或多项体育运动：跑步、骑自行车、网球、游泳和抗阻力训练。研究对象被要求在研究开始前至少2周以及整个研究期间避免摄入任何练前补充剂，除开实验室研究人员提供的干预条件。
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2、研究设计
本研究采用随机、双盲、交叉设计。
3、上半身爆发力
实心球推杆是一种常用的野外测试方法，用于测量运动员在进行传球和快速挥杆等功能性运动时上身的爆发力。在进行了特定的上半身热身后，受试者舒适地坐在斜面长凳上，双脚平放在地板上，两侧紧握健身球，紧贴胸部。然后，受试者尝试将实心球推向45度的轨道，以达到最大的距离。每个受试者被允许尝试3次实心球，每次尝试之间休息2分钟。
4、下半身爆发力
垂直跳跃评估是一种下半身爆发力测试，与等动力测试相比，是一种较好的膝关节伸展力测试。受试者直接跳到空中，用头顶的摆动动作去移动叶片，然后降落。最高位移的叶片决定了最大跳动高度。每个受试者被允许尝试三次垂直跳跃，每次跳跃之间休息2分钟。
5、上肢力量
每个受试者用标准杠铃做了一组热身，共重复12次。接下来，受试者进行另一组热身，负荷约为最大负荷的75%，然后完成3-4次增加强度的试验，以确定他们的1RM卧推。每组之间休息2分钟。
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6、无氧爆发力
为了测量无氧爆发力，受试者进行了Wingate无氧循环试验。WAnT完成后，研究对象被要求进行2分钟的休息。在30秒的测试期间，测量并记录峰值功率、平均功率、最小功率和疲劳指数的值。
7、补充剂
在第三和第四次实验中，受试者要么服用补充剂，要么服用混合了10盎司水的安慰剂。练前补充剂——Assault™为例，1勺/14.5克含10卡路里，3克碳水化合物和0克脂肪。安慰剂由调味麦芽糊精组成，其外观和味道与实际的补充剂相似。在整个实验过程中，允许受试者随意饮水。
▲练前补充剂成分表
结 果
RM方差分析显示，无氧峰值功率和无氧平均功率相对于WAnT有显著的受试者内效应。分析表明，与PL和基线试验相比，SUP显著增加了无氧峰值功率和平均功率。实验对象的实心球推杆、垂直跳跃、1RM卧推或疲劳指数均无显著影响。
▲研究结果图表
讨 论
这项调查研究了在业余运动人群中，商业练前补剂对无氧爆发力、上半身和下半身爆发力以及上半身力量的影响。本研究结果表明，与安慰剂治疗相比，练前补充剂的摄入可以显著提高无氧峰值功率和无氧平均功率。但并没有显示出对上半身和下半身爆发力或上半身力量的任何显著增能效果。
最近的科学研究可以进一步了解咖啡因对爆发力和最大力量的影响。Tucker和他的同事们发现，在篮球运动员进行垂直跳跃测试时，摄入3mg·kg−1的咖啡因并不能显著提高他们的下肢力量，这与这项研究的结果相似。另一项研究发现，相对高剂量的咖啡因(9 mg·kg−1)可以对1RM卧推功能产生增能效应，但也可能导致不良副作用。因此，本研究中提供给受试者的推荐咖啡因剂量可能不够大，不足以促进潜在的爆发力或上半身力量的刺激作用。
在练前补剂中也包括“ATP增强混合物”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浓度，作为细胞内的缓冲液，在持续1-4分钟的高强度运动中提高表现。最近的研究表明，在测量甜菜提取物和HCL对无氧能力的影响时，补充剂组和安慰剂组之间没有显著差异。L-酪氨酸是一种非必需氨基酸，虽然最近的研究报告说，在温暖的环境下进行足球专项运动时，运动前补充L-酪氨酸可以改善认知能力，但很少有证据表明L-酪氨酸可以改善无氧能力，或者作为一种更广泛的增能物质。
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组成“运动员表现混合物”的成分包括肌酸、精氨酸硝酸盐和BCAAs。Olek和他的同事发现，在Wingate无氧循环试验中，2g精氨酸并不能提高无氧功率。虽然关于BCAA对无氧表现影响的证据有限，但Fukuda等人证明，咖啡因、肌酸和BCAA的组合确实对无氧表现有急性影响，这支持了之前关于咖啡因补充和无氧表现的发现。肌酸主要是通过增加肌酸磷酸盐的储存来在高强度运动中用于能量。
然而，肌酸和β-丙氨酸的生产商通常建议进行几周的服用加载期来提高运动成绩。值得注意的是，这项研究不包括加载阶段，并使用了一种只测量短期摄入含咖啡因的练前补剂设计。
组成“能量和神经刺激混合物”的成分包括酒石酸氢胆碱、葡醛内酯、咖啡因和石杉碱甲。酒石酸氢胆碱是一种化学化合物，被认为能增强乙酰胆碱的神经传递，从而增强肌肉纤维招募。有人推测酒石酸氢胆碱和石杉碱甲的结合可能会优化乙酰胆碱的释放，改善肌纤维招募。
Spector等人和Warber等人进行研究得出结论，在运动中胆碱水平不会下降，补充胆碱在延缓疲劳方面无效。葡醛内酯是一种天然化合物，被认为可以提高耐力。缺乏相关证据证明其对无氧运动表现的影响，Forbes等人报告称，一种含有15mg葡醛内酯的商用能量饮料对无氧动力没有显著影响。
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咖啡因是一种温和的神经系统兴奋剂，已被证明可以通过增加脂肪氧化来提高有氧耐力，从而保持肌肉糖原含量，增加疲劳时间。然而，咖啡因和无氧表现之间的关系仍然是模棱两可的。关于咖啡因补充后无氧峰值功率增加的报告被认为是通过增加运动单位兴奋率、肌浆网钙离子增加和一氧化氮浓度的激增而发生的。
相比之下，其他研究表明，咖啡因对无氧能力的影响没有差异。由于在这项研究中使用的练前补剂是一种专利混合物，因此很难确定是咖啡因，还是其他任何个别成分对无氧峰值和平均功率的增加起到主要责任。虽然短期摄入咖啡因已被证明对高强度运动有益，但本研究的练前补剂中所含的许多其他成分已被证明对单独提高无氧表现无效。
因此，我们可以推测，本研究中所使用的练前补充剂的主要成分——咖啡因，可能促进了无氧表现的增能作用，当与其他多种成分结合时可能具有协同作用，从而提高了增能效益和刺激潜力。
结 论
相当多的人已经注意到利用练前补剂来提高运动成绩。这项研究结果表明，在业余男性训练者中，短期摄入市售的练前补剂可以显著提高无氧峰值功率和平均功率。在这项研究中观察到，摄入练前补剂和由此导致的无氧能力显著增加没有副作用。相反，练前补剂的摄入没有提高上半身和下半身爆发力，或最大卧推力量。鉴于缺乏关于练前补剂的研究，有必要进行更多的研究来更好地了解它对运动中无氧模式的影响。
