综述:咖啡因急性摄入对抗阻运动中肌肉力量影响的系统综述与荟萃分析

【字体: 时间:2025年10月08日 来源:Frontiers in Nutrition 5.1

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  本综述通过荟萃分析证实,咖啡因能显著提升抗阻运动中的平均速度(MV)与平均功率输出(MPO),效应值分别为SMD=0.42和0.21(p<0.05)。亚组分析显示,男性、低习惯性咖啡因摄入者(<3?mg/kg/天)及下肢运动获益更显著。研究强调了剂量依赖性效应及个体差异(如性别、习惯摄入量)对效果的影响,为个性化运动营养策略提供了依据。

  

引言

抗阻训练是提升肌肉力量的核心训练方式,而咖啡因作为国际奥委会认可的营养性增能剂,已被证明可改善抗阻运动中的肌肉力量表现。近年研究表明,咖啡因对肌肉功率(如运动速度和功率输出)的改善作用可能优于最大肌力,但相关荟萃分析仍存在局限性,包括多成分补充剂的干扰及缺乏关键调节因素的分析。本研究旨在系统评估咖啡因对抗阻运动中肌肉功率的影响,并探讨性别、剂量、习惯摄入量等因素的调节作用。

材料与方法

本研究遵循PRISMA指南,检索PubMed、Web of Science等数据库至2025年6月,纳入12项研究(230名参与者)。采用随机效应模型计算标准化均数差(SMD),以Hedge’s g表示效应量,并通过亚组分析考察性别、咖啡因剂量(低≤3?mg/kg、中3–6?mg/kg、高>6?mg/kg)、习惯摄入量(低<3?mg/kg/天、高≥3?mg/kg/天)、肌群(上肢/下肢)及负荷(低<30% 1RM、中30–70% 1RM、高>70% 1RM)的差异。

结果

平均速度(MV)

咖啡因显著提升抗阻运动的MV(SMD=0.42, 95%CI:0.19–0.65, p<0.05),但异质性较高(I2=85%)。亚组分析显示,男性效果优于女性(SMD:0.56 vs. 0.22, p<0.01),低习惯摄入者效果更显著(SMD:0.87 vs. 0.21, p<0.01)。高剂量咖啡因(>6?mg/kg)效应最大(SMD=0.78),下肢运动改善优于上肢(SMD:0.54 vs. 0.32),但组间差异未达显著性(p>0.01)。

平均功率输出(MPO)

咖啡因对MPO的提升显著但幅度较小(SMD=0.21, 95%CI:0.12–0.30, p<0.05),异质性低(I2=14%)。所有亚组均显示积极效果(p<0.05),但组间无显著差异(p>0.05)。

讨论

肌肉功率表现

咖啡因通过增强皮质脊髓束兴奋性、拮抗腺苷受体及改善离子泵功能,提升运动单元募集频率与肌肉纤维传导速度,从而改善MV和MPO。效应量优于既往报道的最大肌力改善(SMD=0.17–0.20),可能与低负荷下神经肌肉调节空间更大有关。

调节因素分析

  • 性别:男性对咖啡因的反应更显著,可能与女性激素周期影响咖啡因代谢有关。
  • 剂量:高剂量(>6?mg/kg)效果更佳,但伴随心动过速、焦虑等副作用风险升高。
  • 习惯摄入量:低习惯摄入者效果更优,提示长期摄入可能导致腺苷受体上调及耐受性增加。
  • 肌群:下肢运动因肌肉量更大、激活潜力更高,改善更明显。
  • 负荷:咖啡因对所有负荷强度均有效,适用于不同训练目标(功率、力量或爆发力)。

局限性与展望

本研究未考虑基因型(如CYP1A2多态性)、摄入形式(如胶囊与口香糖)及特殊人群(如女性、老年人)的影响。未来需进一步量化副作用与效益的平衡,并拓展个性化应用策略。

结论

咖啡因可显著改善抗阻运动中的肌肉功率表现,且效果受性别、习惯摄入量及剂量调节。建议根据个体特征制定摄入策略,以最大化运动表现增益。
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