咖啡因是在咖啡和茶類飲料中自然存在的一種興奮劑,同時,它還會添加到其它食品中例如常見的能量飲料和蘇打水等。由於攝取咖啡因可增加大腦中的化學物質,從而改善情緒、消除疲勞並增強注意力等好處,因此,就會有許多人開始飲用含有咖啡因的飲料開起一天的工作節奏,以及從下午昏睡的狀態下清醒過來。
但你有發現當隨著時間的累積,咖啡因對於腦部的刺激就不再那麼明顯,這是因為我們的身體出現了對咖啡因的耐受性,這樣的狀態也會影響到運動表現的能力,接下來我們將介紹咖啡因如何產生刺激作用,以及咖啡因耐受性對於運動表現有什麼影響。
咖啡因(caffeine)主要通過血腦障壁(blood brain barrier)阻斷大腦的腺苷受體(adenosine receptor)發揮作用,這些受體在睡眠、喚醒和認知方面起著重要的作用。通常稱為腺苷(Adenosine)的分子與這些受體結合,從而抑制腦化學物質例如多巴胺的釋放,這種化學物質會增加喚醒並促進清醒。另外,通過阻斷腺苷與其受體的結合,咖啡因可增加這些刺激性大腦化學物質的釋放,進而減少腦部疲勞狀態並提高機敏性。
有一項研究表明,高咖啡因劑量可以阻斷大腦中高達50%的腺苷受體,並說明咖啡因的刺激作用發生在食用該物質的30-60分鐘內平均持續3-5小時,但一天內是否可反覆讓咖啡因產生這樣的刺激?根據1980年代的一項開創性研究報告指出,經常食用咖啡因會增加人體腺苷受體的產生,從而增加腺苷與這些受體結合的可能性,因此,反覆食用咖啡因會降低其效能,這也就是為何越喝越沒感覺得原因。
有多項研究都表明,食用咖啡因可改善肌肉強度和力量外,還能延緩運動產生的疲勞性。但這些咖啡因所造成的優勢,有可能因為長期或高頻率的攝入而降低效能。在一項為期20天的咖啡因耐受性研究找來11個人來進行研究,分別採用一項交叉、雙盲、安慰劑與對照的實驗,讓它們連續20天攝取3mg/kg/天的咖啡因,而在另一種治療中,他們攝取安慰劑20天服用不透明膠囊中的每種物質,在膠囊攝入後45分鐘開始進行實驗。實驗的結果發現,與安慰劑相比有食用咖啡因的人,在兩次運動測試中的前15天提高了4-5%的循環力,但隨後的效果卻下降了。
因為咖啡因所造成的身體耐受性,可以透過減少攝取量以及不經常食用的方式來進行克服,或是攝取比平常更多的咖啡因也可幫助短期內克服耐受力。在一項針對咖啡因情緒和認知的影響的研究報告中指出,研究人員檢查了咖啡因對每天喝咖啡的17個人的自我報告,受測者被告知要像平時一樣喝咖啡或者戒掉30小時,然後再服用含有250 mg咖啡因的藥丸或安慰劑,最終發現咖啡因與安慰劑相比,可以改善受測者的注意力和記憶力,即使他們不戒咖啡也是如此;這個研究結果表明,在每天都有喝咖啡的人,只要比平時多攝取一點咖啡因也能帶來這些好處。
但是,無論在哪種情況之下都不建議持續增加咖啡因的攝入量,就算比平常多攝取一些咖啡因會有某些好處,因為,大量的攝取咖啡因對於身體來說時分的危險,再加上咖啡因的攝取量是有上限的,過多的攝取不見得能一直為身體帶來好處。
透過多個研究報告指出,以目前全世界健康的成年人,每天咖啡因平均攝取量大約為400毫克,幾乎都超過每日300毫克的安全攝取上限,而孕婦每天攝入咖啡因量不應超過200毫克,咖啡因的攝取不單單是與喝咖啡有關,有許多膳食補充劑(例如鍛煉前補充劑和燃脂器)以及一些非處方止痛藥(例如Excedrin或Midol)都含有咖啡因;這些產品中的咖啡因可以是人工合成也可是天然來源,另外,純黑巧克力每28g也都含有16毫克的咖啡因,因此,你大量食用黑巧克力也等於攝取大量的咖啡因,對於這點你不得不多加注意食品成分標籤。
在現今的社會或多或少都會攝取到含有咖啡因的食品或飲料,例如咖啡、茶或是能量飲料。當我們定期的飲用這些飲料,會增加大腦內的腺苷受體使更多的腺苷分子結合它們,之後隨著時間的增長,就會開始降低你身體對於咖啡因刺激作用的耐受性;為了能避免這個現象發生,你可以透過減少每日的攝取量或攝取頻率,例如原本每天攝取一次改為每週攝取一次;而不建議短期間內大量的增加咖啡因攝取量來降低其耐受性。
資料參考/draxe、NCBI
責任編輯/David
你知道運動的強度也能做為神經系統和精神疾病的治療策略嗎?根據一項新的研究首次表明,低運動強度和高運動強度,都將會影響我們的大腦功能。研究人員使用靜止狀態功能磁共振成像(Rs-fMRI一種無創技術可以研究大腦的連通性),發現低強度運動會觸發參與認知控制和注意力加工的大腦網絡,而高強度運動主要是刺激腦部神經參與情感方面的處理。
這項研究的主要研究人員為理學碩士-安吉利卡·史密特(Angelika Schmitt)和德國波恩大學醫院放射科功能神經影像學組醫學博士-亨寧·博克(Henning Boecker),透過研究之後兩人皆表示:我們認為功能性神經影像學,將對揭開人腦內神經連貫相互作用,產生極為重大的影響;然而,透過這些新穎的研究方法,使得我們能夠直接觀察一群運動員們的大腦,而且也更為重要的是能透過這些儀器,了解從久坐不動到健康生活方式之間,我們的大腦結構和功能動態的變化。
這項研究使用增量跑步機,分別針對25名男運動員進行測試並個人評估,在不同的日子裡他們分別進行了30分鐘低強度和高強度的運動訓練,在運動之後研究人員使用靜止狀態功能磁共振成像(Rs-fMRI),檢查與特定行為過程相關的不同大腦區域的功能連接性,此外,所有參與實驗的運動員也分別完成一份測量運動前後的正面和負面情緒的問卷。
研究之後的行為數據顯示,在分別經過兩種運動強度後,腦中積極情緒均顯著增加,而消極情緒皆無明顯的變化;同時,在Rs-fMRI測試的結果裡也表明,進行低強度運動之後會導致認知和注意力相關的神經功能連接性增加,另一方面,進行高強度運動訓練之後,腦中神經對於情感的功能性加強,但也造成運動功能在腦中神經的連通性降低。
透過這項最新的研究報告結果,研究人員也指出,這是第一項報告運動強度對靜止大腦內,特定功能與神經連接間所產生的明顯影響;也因為這樣的研究報告,讓運動與大腦該領域的未來研究有更多的數據及方向,能有助於提供神經生物學證據;並說明哪種運動強度最適合某些神經或行為調節,甚至在未來也能成為幫助一些情緒性患者或增強腦部功能的治療方式。
資料參考/self、generationiron
責任編輯/David
基礎代謝率是維持人體生命,最低限度所需的熱量,即使人一天什麼都不做,身體自然會消耗這些熱量,這些熱量的消耗主要有四成來自肌肉,四成來自身體器官,這些消耗的熱量完全只是為了維持生命,而且整天人體的總消耗熱量=基礎代謝(60%~70%)+活動消耗的熱量(15~30%)+食物熱效應10%。唯有消耗超過總消耗熱量才會減少脂肪,而非減少熱量攝取,更不該攝取低於基礎代謝率的熱量。
過去「錯誤」的觀念認為,只要攝取的熱量低於基礎代謝率,就會讓身體自動去燃燒脂肪,達到瘦身的功效,但是人體的保護機制,並不會聰明到跟自己所設想的一樣,當攝取過低的熱量時,身體自然會降低基礎代謝率,並且在這極少的熱量中,儲存一部分的熱量轉換成脂肪,以免身體機能出現問題時,沒有預備的熱量可以使用,這時候反而更容易增加體脂肪的量,導致體重上升。這樣的錯誤的方式也非常危險,當身體為了保持能量過度降低機能時,就容易造成器官功能失調與抵抗力低下等問題。
基礎代謝率的算法有兩種,利用公式計算或是利用體脂計測量,一般來說建議利用體脂計測量,雖然仍舊有誤差,但是比起公式來說,誤差相對比較小,另外基礎代謝率也會隨著連年紀的增加而減少,在發育期時,是基礎代謝率最高的一段時間,這時候身體需要大量的能量,身體的各項器官快速得運作,但隨著年齡增長,各項器官與肌肉功能變差,熱量的消耗也自然減低,基礎代謝率自然下降。
所以為了減少體脂肪的行程,最好的辦法還是攝取完善且熱量充足的飲食,並且搭配運動,讓運動所消耗的熱量大於「總消耗熱量」才有辦法真正減少體脂肪,也不會影響到身體的狀況,唯有這樣的方式才是正確的熱量攝取方式。
參考資料