“運動藥丸”
—— 咖啡因

●鄧化林

“運動藥丸”
—— 咖啡因

●鄧化林

缺乏運動正成為21世紀最大的公共衛生問題，隨著而來的是各種代謝疾病和慢性病的患病率大幅度提高并呈年輕化趨勢。現實中很少有人能達到WHO推薦的體力活動量，即每周達到150分鐘中等強度運動、2～3次力量練習和柔韌性練習。是否有一種藥物可以提高運動鍛煉的積極性和效果，并且可以發揮和模擬運動對機體帶來的生理變化。李順昌博士在國際頂尖雜志《Trends in Pharmacological Sciences》中提出“運動藥丸”的概念，引起全世界的廣泛關注。本文結合近年來國內外對咖啡因的研究概況，以文獻綜述的形式來論述咖啡因與“運動藥丸”的關系。

咖啡因；運動藥丸；運動

隨著社會經濟的飛速發展，人們生活水平的不斷提高，越來越多的人患上了慢性疾病，而且患病人群在不斷地年輕化，患病原因呈現多元化。

大量的研究證明，缺乏鍛煉、高脂肪和高膽固醇飲食、緊張、吸煙、酗酒、濫用藥物、接觸化學毒物和不良性行為等都會引起嚴重的健康問題［1］。其中，運動不足成為導致心血管疾病、糖尿病、結腸癌、肥胖癥、骨關節疾病等慢性疾病高發的重要誘因之一。

規律運動有益健康已成為大家的共識，越來越多的研究正在不斷揭示運動改善機體新陳代謝、循環和各器官功能（如心臟、大腦、肝臟、腎臟等）的具體機制。運動改善機體健康分子機制的不斷了解，在此基礎上，李順昌[2]博士提出“運動藥丸(exercise pills)”的概念，所謂“運動藥丸”是指可以模擬規律運動在機體產生的生化特性和功能特征（如線粒體生物合成、脂肪酸供能增強、血管生成、氧化型肌纖維轉化、運動能力提高等）的生物活性物質。“運動藥丸將會有特定的醫學意義，例如，它將有助于減少中風、脊柱損傷等病人的肌肉萎縮，”Laher教授補充到，“另外，它還將增大運動療法的治療效果。”“運動藥丸”在不遠的將來很有可能被研制出來。規律運動可以激活機體整個器官系統的分子通路，進而減少其發展成很多慢性病的風險，這些被運動激活的信號分子理論上可作為運動藥丸潛在的藥理學靶點。

目前正在研究的可作為潛在運動藥丸的活性物質大概分為三類：藥理學激動劑(AICAR, GW501516, GSK4716, SR9009)、激素(MOTS-C,Irisin)和植物提取物（[-]-epicatechin, resveratrol）。所有這六種候選運動藥丸均處于實驗階段，沒有一種候選運動藥丸可以完全模擬運動的所有益處。

咖啡因（Caffeine）作為一種具有中樞神經刺激、促進脂肪分解和延緩疲勞的物質廣泛存在于多種食物和藥物中，如巧克力、咖啡、功能飲料和茶等。研究證明，運動員補充咖啡因可以促進肌肉對脂肪的利用，節省糖原分解，提高耐力水平并延緩疲勞發生。

1 咖啡因與運動

在競技體育中，咖啡因對運動員在長時間較低強度的耐力運動中的運動能力有肯定的作用，但也存在一些爭論，主要原因還是對于咖啡因的運動藥理作用的定位還不清晰。由于咖啡因藥理作用的多樣性，以及不同個體對咖啡因作用的反應差異，到目前為止，咖啡因對運動員運動能力的作用和運動員使用咖啡因的方法也一直處于討論和研究之中，但是較為肯定的結論在逐漸增多。

咖啡因對短時間大強度運動的運動能力的影響研究結果不一致。有研究認為咖啡因會短時間大強度運動能力的提高作用不明顯。也有研究表明，咖啡因可以提高運動時間持續5min、90-100%VO2max的短時間運動的運動能力，可能是因為咖啡因直接作用骨骼肌的無氧能量的供給和收縮 。一項研究證明，受試者補充250mg的咖啡因，在6s的Wingate無氧功率實驗中，最大功率輸出提高了7% 。

Hogervorst考察了有良好訓練的自行車運動員使用咖啡因和碳水化合物對運動能力的影響機制，在試驗室條件下在2.5h的60%-75%VO2max強度運動中，咖啡因可以提高運動員的運動能力，并且其機制主要是降低運動中的疲勞感覺、維持運動員的認知能力和清醒意識。在真實的比賽環境中，Foad等發現咖啡因（5mg/kg）可以增加40km自行車計時比賽成績3.5%(1.5%-5.5%)，同時血乳酸明顯升高，并且有一定的安慰劑效應。

2 咖啡因與“運動藥丸”

咖啡因雖然不能稱為“運動藥丸”，但是它卻能模擬運動信號，有“運動藥丸”的部分功能：咖啡因在消除自由基方面，可以直接阻斷自由基反應鏈，由于咖啡因的特殊結構是成立體的籠狀結構，其中包括有氮原子并表現為堿性，可以充分接受活性氧并發生反應。研究證明，咖啡因可降低運動時肌組織中MDA 的產生，增強 SOD 活性，提示咖啡因可通過抗氧化作用對運動過程中相關器官起保護作用，清除自由基，有利于消除運動疲勞。

3 小結

在飲食中可以適當增加含咖啡因食物的攝入，改善機體新陳代謝、調節糖脂代謝平衡，激活機體器官系統的分子通路，增強運動能力和減少發展成很多慢性病的風險，與運動對機體產生的影響類似。但是咖啡因的攝入量超過中等水平時，可以導致以下副作用：增加胃酸分泌；焦慮、神經過敏、失眠、頭暈目眩、頭痛；興奮過度、震顫；廣泛性印制；心悸、心律失常；饑餓感、多尿等。歐洲食品安全局在標準評估所有食物來源的咖啡因所帶來的風險后指出：“一般大眾 1 天內從各種食物來源攝取的咖啡因最高達 400 毫克，不會對健康的成年人造成安全疑慮，但孕婦除外。 ”孕婦的攝取量不要超過建議上限的一半。 至于兒童則視體重而定，每公斤體重不得超過 3 毫克。咖啡因的藥理作用十分復雜，對機體的作用機制還不是很清楚，將是今后研究的重點。

（作者單位：福建師范大學）

[1]王正倫．運動鍛煉的阻力— —當代中國人“運動缺乏”的社會學追問［J］． 南京體育學院學報( 社會科學版) .2002.16(5) :1 －4．

[2]廖八根，楊明，羅興華，熊錫.咖啡因間歇刺激抑制環孢素A誘導的L6肌管細胞毒性研究[J]. 動物醫學進展. 2012.33（8）：31-36.

鄧化林，福建師范大學體育科學學院2015級研究生。