《Metabolites》：Individual and Combined Effects of Acute Caffeine and Sodium Bicarbonate Supplementation on Exercise Performance and Metabolic Responses: A Bayesian Network Meta-Analysis of Co-Supplementation Trials
背景：咖啡因和碳酸氢钠（SB）是广泛使用的生力补充剂，通过不同的生理机制影响运动表现，并可能差异性地调节运动相关的代谢反应。两者联合摄入是否能提供超过单独补充任一物质的益处仍不确定。本研究在专门设计用于探究联合补充策略的试验中，评估了咖啡因和SB联合摄入的增量效应。
方法：对截至2026年5月发表的随机对照试验进行了系统评价和基于贝叶斯组别的多水平网状Meta分析。符合条件的研究调查了急性咖啡因–SB联合补充，并在可用时纳入单独咖啡因和单独SB组，以安慰剂作为共同参照。运动表现是主要结局；血乳酸、血液pH、血液碳酸氢盐和主观疲劳评分（RPE）为次要结局。使用Hedges' g、贝叶斯可信区间和SUCRA排序来估计效应。
结果：13项研究涉及181名参与者符合纳入标准。在该联合补充试验网络中，咖啡因（g = 0.21）、SB（g = 0.21）和联合摄入（g = 0.28）相对于安慰剂均产生了小而可信的运动表现改善。然而，各活性条件之间的比较未提供明确证据表明联合摄入优于单独补充任一物质。SB增加了血液pH（g = 0.95）和血乳酸（g = 1.13），而咖啡因降低了血液碳酸氢盐（g = ?0.89）。联合摄入引起最大的血乳酸增加（g = 1.75），但该反应并未伴随相应成比例的更大表现改善。探索性分析提示补充反应可能因训练状态而异。
结论：在设计用于评估咖啡因–SB联合补充的试验中，单独咖啡因、单独SB和联合条件相对于安慰剂均显示出小幅度的运动表现改善。然而，联合摄入引起了更明显的代谢反应，但相对于单独使用任一成分并无明确的运动表现优势，且造成这种差异的机制仍不确定。
1. Introduction
咖啡因（1,3,7-三甲基黄嘌呤）是运动科学中广泛使用的生力辅助物质，其通过拮抗中枢神经系统腺苷受体，降低用力感知、提高警觉性并增强运动单位募集，同时可能通过增加肌浆网钙释放和改变底物利用发挥外周效应。碳酸氢钠（SB）主要作为细胞外缓冲剂，急性摄入可提高血液碳酸氢盐浓度和血液pH，增强对高强度运动产生氢离子的缓冲能力，延缓代谢性酸中毒，有利于短时间高强度或重复冲刺运动。由于两者作用机制不同，联合补充被认为可能同时靶向中枢和外周疲劳决定因素，产生叠加甚至协同效应。然而，咖啡因诱导的儿茶酚胺释放和糖酵解通量增加可能加速乳酸和氢离子产生，增加对缓冲系统的依赖，同时SB引起的胃肠道不适可能被咖啡因加重，因此联合效果并不明确。既往研究结果不一致，需要系统评价来明确联合补充是否优于单独补充。
2. Methods
2.1. Eligibility Criteria
采用PICOs框架，纳入健康成人（≥18岁），干预为急性咖啡因和SB联合摄入，对照为安慰剂以及单独咖啡因和单独SB组，主要结局为运动表现，次要结局包括血液pH、血液碳酸氢盐、血乳酸和主观疲劳评分（RPE）。纳入随机对照试验，需包含联合补充条件，并排除其他活性共同干预等。
2.2. Data Sources and Search Strategy
于2026年5月1日在PubMed、Web of Science、Cochrane Library、Embase、SciELO和SPORTDiscus进行检索，使用布尔检索式。
2.3. Data Extraction
两名研究者独立筛选和提取数据，包括样本量、参与者特征、运动方案、补充剂量和时机等。主要结局为运动表现，提取各条件数据。
2.4. Quality and Risk of Bias Assessment
使用改良PEDro量表评估方法学质量，使用Cochrane RoB 2工具评估偏倚风险，对交叉试验增加周期和遗留效应领域。
2.5. Statistical Analysis
2.5.1. Effect Size Calculation and Data Synthesis
采用Hedges' g计算标准化均数差（SMD），交叉试验考虑组内相关，假设r = 0.50，敏感性分析用r = 0.20和0.80。
2.5.2. Network Meta-Analysis
采用贝叶斯基于组别的多水平网络Meta分析，以安慰剂为共同参照，估计各活性条件相对效应，并计算SUCRA排序和预测区间（PI）。
2.5.3. Exploratory Subgroup Analyses
针对训练状态、运动类型和补充形式进行亚组分析。
2.5.4. Publication Bias and Sensitivity Analyses
使用轮廓增强漏斗图和Egger检验评估发表偏倚，并进行补充的对比为基础的网络Meta分析检查不一致性。
3. Results
3.1. Studies Retrieved
最初检索246条记录，最终纳入13项研究，共30个效应量；其中6项报告RPE，8项报告血乳酸，各有6项报告碳酸氢盐和pH。
3.2. Characteristics of Included Studies
13项研究共181名参与者，包括128名男性和35名女性，两项研究未报告性别；样本量6-28；所有研究为随机双盲交叉设计。参与者多为训练有素或娱乐活跃个体，少数为精英运动员。运动任务包括自行车计时赛、力竭测试、划船、重复冲刺、抗阻运动和柔道空手道等。补充方案：咖啡因剂量3-6 mg·kg
?1，运动前30-60分钟摄入；SB约0.3 g·kg
?1，单次或分次在运动前60-120分钟摄入，部分采用多时间点或短期负荷。多数使用固体形式，5项使用液体形式。
3.3. Adverse Effects Summary
大多数研究报告了与SB相关的胃肠道症状，如恶心、腹泻、腹部不适等；咖啡因单独耐受良好，联合摄入未一致加重SB引起的症状，总体症状轻至中度，不影响运动表现。一项研究未报告不良事件。
3.4. Primary Analysis
3.4.1. Exercise Performance
相对于安慰剂，SB（g = 0.21）、咖啡因（g = 0.21）和联合（g = 0.28）均产生小而可信的改善，但活性条件间差异无统计学意义，联合不优于单独补充。SUCRA值联合最高（0.83），但解释需谨慎。
3.4.2. Rating of Perceived Exertion
所有活性条件相对安慰剂无可信降低，联合的效应小而不确定（g = ?0.36）。
3.4.3. Blood Bicarbonate
咖啡因使其可信降低（g = ?0.89），SB和联合无明确效应，SB排名最高。
3.4.4. Blood pH
SB使其可信增加（g = 0.95），咖啡因和联合不明确，SB排名最高。
3.4.5. Blood Lactate
SB（g = 1.13）和联合（g = 1.75）使其可信增加，联合最高，咖啡因不明确。
3.5. Exploratory Subgroup Analyses of Exercise Performance
训练状态方面：在训练/运动员群体中，咖啡因和联合产生小改善，SB无明确效应；在娱乐活跃个体中，SB效应最大（g = 1.05），联合次之（g = 0.45），咖啡因不明确。补充形式方面：固体形式下联合有小的可信效应（g = 0.34），液体形式无明确效应。运动类型方面：在最大/爆发性神经肌肉表现中，联合有小改善（g = 0.26），咖啡因和SB低于阈值；在高强度糖酵解表现中仅联合有可信效应（g = 0.36）。这些亚组结果均为探索性。
3.6. Risk of Bias and Methodological Quality
多数研究评为低风险或有些担忧，缺失数据领域低风险，随机化过程和结果选择常有担忧，总体多为“有些担忧”，一项为高风险。漏斗图和Egger检验提示一些小研究效应，但受研究数量限制。平均PEDro评分7.6，方法学质量良好。
3.7. Sensitivity Analyses
直接与间接估计比较大多无统计学差异，但直接证据比例高，网络简单，统计功效有限。采用r = 0.20和0.80的敏感性分析结果与主要分析基本一致，个别估计对r敏感。
4. Discussion
4.1. Interaction Between Caffeine and Sodium Bicarbonate: Potentially Complementary but Not Clearly Additive
尽管理论上有互补机制，但未发现联合优于单独补充，提示运动表现受多种因素限制，改善单一系统不一定产生成比例收益。
4.2. Mechanistic Interpretation: Metabolic Activation and Buffering Balance
SB和联合增加血乳酸和pH（联合的pH效应不确定），咖啡因降低碳酸氢盐。联合产生最大血乳酸增加，但并未转化为更大表现改善，表明代谢扰动本身不一定是生力性的。
4.3. Training Status as a Potential Moderator
训练个体中咖啡因和联合有效，SB无效；娱乐活跃个体中SB效应最大。可能反映基础缓冲能力和适应差异，与既往SB meta分析一致，但属探索性。
4.4. Exercise Type and Performance Specificity
未发现一致模式。在最大/爆发性任务中所有条件有小改善，在高强度糖酵解任务中仅联合可信。运动任务的复杂性可能导致分类困难。
4.5. Supplement Form, Timing, and Individual Responsiveness
固体和液体形式无明确差异。补充时机可能重要，咖啡因与SB峰值时间不同，错开摄入可能更好。个体对咖啡因反应存在差异，但本分析无法评估。
4.6. Strengths and Limitations
优势包括聚焦联合补充试验、贝叶斯网络模型、同时分析表现和生理结局、敏感性分析稳健。局限性包括估计来自联合试验中的单独组，研究数量有限，运动任务异质，不能正式评估不一致性，补充方案异质，女性代表性不足。
4.7. Practical Implications
联合补充并未提供明确优势，决定应个体化，考虑运动需求、剂量时机、个体反应和胃肠道耐受。
5. Conclusions
在合格的联合补充试验中，咖啡因、SB和联合均产生小的可信表现改善，但联合无明确优势。联合引起更明显代谢反应，但未转化为成比例表现增益。未来研究需明确剂量、时机、运动需求和个体反应性。
