《Nutrire》:Acute effect of caffeine on dynamic and isometric kimono grip performance in experienced Brazilian jiu-jitsu athletes: a randomized, double-blind, placebo-controlled crossover trial
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目的:咖啡因(caffeine, CAF)是一种公认的增效剂;然而,其对巴西柔术(Brazilian Jiu-Jitsu, BJJ)中运动专项握力表现的影响,尤其是在同一方案中同时评估动态和等长成分时,仍不清楚。本研究调查了运动前30 min摄入400 mg
目的:咖啡因(caffeine, CAF)是一种公认的增效剂;然而,其对巴西柔术(Brazilian Jiu-Jitsu, BJJ)中运动专项握力表现的影响,尤其是在同一方案中同时评估动态和等长成分时,仍不清楚。本研究调查了运动前30 min摄入400 mg CAF对经验丰富男性BJJ运动员动态和等长Kimono握力表现、感知用力及自我报告反应的影响。
方法:在一项随机、双盲、安慰剂对照交叉试验中,15名经验丰富男性BJJ运动员(30.1±3.6岁)在运动前30 min摄入400 mg CAF(≈5.2 mg·kg?1)或安慰剂,随后执行Kimono握力测试(Kimono Grip Strength Test, KGST)。主要结局为动态成分总重复次数(MNR)。次要结局包括平均等长保持时间(MSL)、感知用力评分(RPE)及自我报告效应。
结果:与安慰剂相比,CAF增加了总MNR(校正平均差=+1.32次;95% CI:0.05至2.59;p=0.042;Cohen’s dz=0.61)。MSL(p=0.905)或RPE(p=0.291)未见显著差异。经Holm多重比较校正后,包括活力在内的任何自我报告症状均未发现显著差异(所有p≥0.168)。未观察到严重不良事件。
结论:运动前30 min摄入400 mg CAF改善了经验丰富男性BJJ运动员的MNR表现,而不影响MSL或RPE。在本方案条件下,该增效效应仅在动态成分中观察到。
试验注册:ClinicalTrials.gov(NCT07479875),回顾性注册。
咖啡因(caffeine, CAF)是全球广泛消费且研究最多的增效剂之一。既有荟萃分析显示,CAF对肌肉力量、功率和肌肉耐力具有较一致的正向效应,通常剂量为3至6 mg·kg
?1、运动前30至60 min摄入,其作用部分由拮抗腺苷A
1和A
2A受体介导。CAF可能通过降低感知用力(rating of perceived exertion, RPE)、调节中枢神经驱动和减弱中枢疲劳而影响表现,这一机制在巴西柔术(Brazilian Jiu-Jitsu, BJJ;一种以道服抓控和地面缠斗为特征的格斗运动)等间歇高强度活动中尤为重要,因为努力感知在表现中起核心作用。在BJJ中,Kimono抓控是位置优势和降服成功的关键决定因素,上肢耐力尤其是维持和重复抓握的能力因此至关重要。Kimono握力测试(Kimono Grip Strength Test, KGST)包含动态成分最大重复次数(maximum number of repetitions, MNR)和等长成分平均等长保持时间(mean isometric hold time, MSL),可对该能力进行生态效度较高的评估。既往研究显示CAF可改善格斗运动上肢力量耐力,但动态与等长任务的结果不一致,动态表现的获益更一致。专门在BJJ运动员中同时评估KGST两个成分的证据仍有限;且多数文献依赖一般或异质性神经肌肉测试,限制了对运动专项KGST成分的直接适用性。多数CAF试验采用3至6 mg·kg
?1相对剂量并于运动前30至60 min摄入,格斗运动研究常采用60 min间隔;应用环境中标准化绝对剂量也常见。400 mg绝对剂量以胶囊形式商业可得,并可能依体重对应3至6 mg·kg
?1范围。该绝对剂量在运动前30 min摄入是否改善经验丰富BJJ运动员的运动专项KGST表现尚不清楚。基于测试类型和剂量策略的空白,研究人员开展本研究,并假设CAF会改善动态表现。
研究人员开展了一项随机、双盲、安慰剂对照交叉试验,纳入15名经验丰富男性BJJ运动员完成方案。受试者年龄30.1±3.6岁,体重77.5±7.8 kg,身高176.0±5.0 cm,体脂12.0±1.5%,BJJ经验9.1±3.8年;11名(73.3%)为黑带,8名(53.3%)参加国际水平比赛,7名(46.7%)参加国内水平比赛;习惯性咖啡因摄入为103.1±48.3 mg·day
?1,14名(93.3%)按Filip et al.标准归类为轻消费者。运动员从专门的力量与体能训练设施招募,代表不同学院和团队,并在同一监督下训练。研究结论为:运动前30 min摄入400 mg CAF可改善MNR表现,但不影响MSL或RPE;在本方案条件下,该增效效应仅在动态成分中观察到。其意义在于提示CAF对KGST动态和等长成分的反应可能不同,但校正平均差较小,且未测试对比赛表现的迁移。
关键技术方法概括不超过250字:研究采用随机、双盲、安慰剂对照交叉设计,包含两次熟悉化和两次实验(CAF与安慰剂),间隔7天洗脱。15名经验丰富男性BJJ运动员在运动前30 min摄入400 mg CAF或安慰剂,随后执行KGST。测试顺序固定,动态MNR先于等长MSL,间隔5 min;动态测试进行三组至向心失败,组间休息180 s;等长测试进行三次至失败,尝试间休息180 s。主要结局为总MNR;次要结局为MSL、Borg CR-10的RPE及自我报告效应。研究还进行24小时饮食回顾、盲法评估(Bang盲法指数)和线性混合效应模型分析。样本队列来源为专门力量与体能训练设施。
研究结果如下。动态Kimono握力测试成分:通过线性混合效应模型,CAF较安慰剂改善总MNR,条件主效应F(1,13)=5.07,p=0.042;校正平均差(CAF?PLA)为+1.32次(95% CI:0.05至2.59),t(13)=2.25,p=0.042,Cohen’s d
z=0.61。CAF和安慰剂均值分别为34.87±6.75次和33.53±5.95次。未观察到周期主效应F(1,13)=0.09,p=0.766,或顺序主效应F(1,13)=0.08,p=0.778,提示无残留效应证据。跨组表现逐渐下降;包含条件×组交互的模型中,条件主效应F(1,69)=5.86,p=0.018,组主效应F(2,69)=207.46,p<0.001,条件×组交互不显著F(2,69)=1.00,p=0.372。未校正简单效应显示,第1组CAF?PLA差值为+0.80次(95% CI:0.17至1.42;t(69)=2.53;p=0.014),第2组为+0.33次(95% CI:?0.30至0.96;t(69)=1.05;p=0.299),第3组为+0.20次(95% CI:?0.43至0.82;t(69)=0.62;p=0.535);这些组水平检验未进行多重校正,不应作为独立确认性发现。等长Kimono握力测试成分:通过线性混合效应模型,CAF未影响MSL,条件主效应F(1,13)=0.01,p=0.905;校正平均差为+0.05 s(95% CI:?0.90至1.00),t(13)=0.12,p=0.905,Cohen’s d
z≈0.00。CAF和安慰剂均值分别为26.52±8.45 s和26.53±7.29 s。未观察到顺序主效应F(1,13)=0.00,p=0.954;检测到周期边缘效应F(1,13)=4.49,p=0.054,但未达常规显著性阈值。跨尝试保持时间逐渐下降;包含条件×尝试交互的模型中,尝试主效应F(2,69)=37.72,p<0.001,条件主效应F(1,69)=0.01,p=0.911,条件×尝试交互F(2,69)=0.69,p=0.507;简单效应分析确认三种尝试中条件间均无差异(所有p≥0.337)。整体RPE:CAF未影响整体RPE,条件主效应F(1,13)=1.21,p=0.291;校正平均差为?0.26分(95% CI:?0.77至0.25),t(13)=?1.10,p=0.291,Cohen’s d
z=?0.30。CAF和安慰剂均值分别为8.20±0.94分和8.47±1.19分。未观察到周期主效应F(1,13)=0.24,p=0.630,或顺序主效应F(1,13)=0.01,p=0.933。感知活力和不良事件:经Holm多重比较校正后,CAF与安慰剂在包括活力在内的任何报告症状上均无显著差异(所有p≥0.168)。两种条件下均未报告严重不良事件,所有症状均轻微且短暂。盲法完整性:安慰剂条件下Bang盲法指数为+0.06(95% CI:?0.25至+0.37;p=1.00),CAF条件下为?0.06(95% CI:?0.37至+0.25;p=1.00);两者接近零且95% CI包含零,符合盲法满意。饮食控制——24小时回忆:条件间在实验前24 h内任何饮食变量均无显著差异。总能量摄入安慰剂为2841±641 kcal,CAF为2749±616 kcal,Δ=?92 kcal,p=0.583;碳水化合物为4.60±1.26 vs. 4.67±1.64 g/kg,p=0.902;蛋白质为2.10±0.15 vs. 2.07±0.14 g/kg,p=0.076;脂肪为1.05±0.35 vs. 0.95±0.06 g/kg,p=0.266。
讨论部分总结:研究人员认为,运动前30 min摄入400 mg CAF增加了MNR重复次数,但不影响MSL或RPE。校正平均差较小,配对效应量为中等,可能仅代表疲劳下重复抓握的有限实际差异;研究未测试对比赛表现的迁移。该结果与较早BJJ研究不同,后者仅评估MSL,而MNR曾在柔道和柔术混合样本中检查;至今两个KGST成分在CAF后一起评估仅在柔道运动员中实施。整体session RPE在条件间无差异,一种解释是session RPE可能不足以区分约一次重复的差异,因为两种条件均在最大努力下做到自愿衰竭;另一种解释是感知努力成本降低,但由于RPE在整节后而非仅MNR后收集,该解释受限。改善仅局限于MNR,提示CAF的增效效应可能因任务类型而异。此外,固定测试顺序应在解释MSL结果时考虑:MSL总是在三个最大MNR组之后进行,前臂和手部肌肉累积疲劳可能影响MSL表现,而这些肌肉在两项测试中均用于维持握力。尽管交叉设计平衡了实验条件顺序,MNR与MSL之间的顺序在所有会话中保持不变。在本固定测试顺序下,CAF未改善等长KGST表现。由于未测量生理或神经肌肉变量,无法检查MNR与MSL不同反应背后的机制。未来研究可随机化测试顺序或在分开日期测试,并纳入血乳酸、心率和表面EMG等生理与神经肌肉标志物。该结果与Díaz-Lara et al.不同,后者报告精英BJJ运动员摄入3 mg·kg
?1 CAF后MSL改善;差异可能与剂量和实验方案有关,因为在该研究中MSL未先进行MNR,且CAF在测试前60 min摄入。相反,MNR结果与Lopes-Silva et al.一致,后者在柔道和柔术混合样本中观察到5 mg·kg
?1的改善;也与Krawczyk et al.一致,后者发现柔道运动员摄入3和6 mg·kg
?1 CAF后MNR增加,而MSL未显著改善。总体而言,这些发现提示在格斗运动中CAF对MNR的增效效应比MSL更一致;但方案和运动项目差异仍限制解释。400 mg CAF在测试前30 min摄入处于常规30至60 min运动前窗口内,选择该时间是为了在单次会话中完成监督摄入、热身和测试。口服摄入后,血浆咖啡因达峰时间变异较大,约30至120 min;由于未测血浆咖啡因且未包含60 min条件,这些数据不能确定最佳延迟,也不能确定较晚时间点是否会产生更大效应。研究控制了一些可影响CAF反应的因素:热量和宏量营养素摄入在条件间无差异,盲法保持并经验证;感知活力和不良事件在CAF下报告更频繁,但未通过Holm校正,且所有症状轻微短暂。习惯性咖啡因摄入较低,多数运动员为轻消费者,使习惯性摄入显著影响结果的可能性较小。然而,固定400 mg剂量导致不同参与者的相对剂量不同,较轻运动员的mg·kg
?1值更高,较重运动员更低;既往研究显示CAF剂量可影响增效反应幅度,因此解释结果和与按体重调整剂量的研究比较时应考虑该变异。研究优势包括双盲交叉设计和由外部研究人员实施的随机化,有助于控制实验条件。局限性包括:未测血浆咖啡因浓度,因此未知每名运动员在测试时处于吸收曲线的位置;样本小且仅由男性组成,限制结果向其他BJJ运动员人群推广;表现由人工计数重复和计时确定,视频分析可提高这些测量的精确性。结论翻译:在经验丰富男性BJJ运动员中,运动前30 min摄入400 mg CAF改善了KGST的MNR表现,而未改变MSL或RPE。在本研究特定条件下,这些发现提示CAF反应可能在KGST动态和等长成分之间不同。