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
養成運動習慣能讓身體更健康,這句話相信大家都聽到耳朵都快長繭了。但每個運動都能有效的幫助增強大腦減緩因年齡造成的退化嗎?國外的科學家首次直接比較了不同類型運動對神經系統的影響,例如大家常進行的跑步、舉重訓練和高強度間歇訓練等運動項目。最終的結果指出,拼命努力的運動不見得對大腦有幫助。
根據一項在老鼠身上所做的研究發現,運動訓練通常都能改變大腦的結構及增加細胞容量,也可減少大腦白質(White matter)和灰質(Grey matter),因年齡所造成的空洞數量及大小範圍;這對於腦部的學習、功能障礙、思考與計算邏輯有著絕大的影響性。另外,在2016年發表於《生理學雜誌(Journal of Physiology)》上的一項研究也發現,不同的運動項目對大腦的海馬體也有不同的影響。
芬蘭于韋斯屈萊大學(Jyväskylän yliopisto)的研究人員,對一大群成年的雄性老鼠分組安排不同的運動訓練,其中一組為保持不運動的對照組,其餘的分別安排跑步(滾輪)與組力訓練(爬牆或尾巴放微小有重量的物體)的無氧阻力訓練 (RT),另外一組被安排進行高強度間歇訓練又稱高反應訓練者 (HRT),這組的老鼠會被擺放置快速滾輪上跑3分鐘,然後切換至2分鐘的慢速滾輪,過程重覆進行3次共15分鐘。
在這項研究裡,研究人員對這些低反應訓練者(LRT)和高反應訓練者(HRT)成年雄性老鼠,進行了6~8週的各種形式的運動訓練,並檢查了對成年海馬神經發生 (AHN) 的影響。與久坐的對照相比,在跑輪上自願奔跑的低反應訓練者(LRT)中觀察到的雙皮質素陽性海馬細胞數量最多,而在跑步機上的高強度間歇訓練 (HIIT)對成年海馬神經發生 (AHN) 的影響較小;而在跑步機上進行耐力訓練的低反應訓練者(LRT)和高反應訓練者(HRT)的成年海馬神經發生,均高於透過攀爬樓梯進行無氧阻力訓練 (RT)這組,儘管無氧阻力訓練 (RT)的肌力有顯著的成長,但海馬組織看起來就和久坐的對照差不多。
雖然,這項研究是運用老鼠來進行,但這樣的研究也可以推論到人類身上。于韋斯屈萊大學的研究人員Miriam Nokia博士表示,他們一致認為持續的有氧運動可能對於人類的大腦健康最有益處;儘管這項研究推測長時間奔跑會刺激大腦一種腦源性神經營養因子 (Brain-Derived Neurotrophic Factor) 的釋放,但為何長跑比其它的運動訓練更有效率尚不清楚,但已經透過這些研究了解動物跑的越多,所產生的腦源性神經營養因子 (Brain-Derived Neurotrophic Factor)就越高。
另一方面,重量訓練雖然對肌肉的成長有好處,但研究中發現對於腦部的腦源性神經營養因子 (Brain-Derived Neurotrophic Factor)並沒有任何影響,這可以解釋為什麼在這項研究中它沒有促進神經發生。同時Miriam Nokia博士也表示,就高強度間歇訓練而言,對大腦的好處可能會因其運動強度而被消減,簡單來說:高強度間歇訓練比中強度跑步更容易產生壓力,而壓力往往會減少成年海馬神經發生 (AHN)。
但是這樣的結果並不意味著,只有跑步或類似的運動訓練才能增強大腦細胞減緩退化,只是這些運動訓練項目能促進海馬體中最多的神經發生,而重量訓練和高強度間歇訓練則有可能會導致大腦周邊的其他部位發生不同的變化,甚至有可能會幫助腦部血管的健康狀態。所以,如果你目前專注於重量訓練或高強度間歇訓練的課表,請偶爾加入中強度的長跑練習,活化大腦細胞與健康。
資料參考/Journal of Physiology、科學人雜誌
責任編輯/David