“運(yùn)動(dòng)藥丸”
—— 咖啡因

●鄧化林

“運(yùn)動(dòng)藥丸”
—— 咖啡因

●鄧化林

缺乏運(yùn)動(dòng)正成為21世紀(jì)最大的公共衛(wèi)生問(wèn)題，隨著而來(lái)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(shì)。現(xiàn)實(shí)中很少有人能達(dá)到WHO推薦的體力活動(dòng)量，即每周達(dá)到150分鐘中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)、2～3次力量練習(xí)和柔韌性練習(xí)。是否有一種藥物可以提高運(yùn)動(dòng)鍛煉的積極性和效果，并且可以發(fā)揮和模擬運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)體帶來(lái)的生理變化。李順昌博士在國(guó)際頂尖雜志《Trends in Pharmacological Sciences》中提出“運(yùn)動(dòng)藥丸”的概念，引起全世界的廣泛關(guān)注。本文結(jié)合近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)咖啡因的研究概況，以文獻(xiàn)綜述的形式來(lái)論述咖啡因與“運(yùn)動(dòng)藥丸”的關(guān)系。

咖啡因；運(yùn)動(dòng)藥丸；運(yùn)動(dòng)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，越來(lái)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(xiàn)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(xué)毒物和不良性行為等都會(huì)引起嚴(yán)重的健康問(wèn)題［1］。其中，運(yùn)動(dòng)不足成為導(dǎo)致心血管疾病、糖尿病、結(jié)腸癌、肥胖癥、骨關(guān)節(jié)疾病等慢性疾病高發(fā)的重要誘因之一。

規(guī)律運(yùn)動(dòng)有益健康已成為大家的共識(shí)，越來(lái)越多的研究正在不斷揭示運(yùn)動(dòng)改善機(jī)體新陳代謝、循環(huán)和各器官功能（如心臟、大腦、肝臟、腎臟等）的具體機(jī)制。運(yùn)動(dòng)改善機(jī)體健康分子機(jī)制的不斷了解，在此基礎(chǔ)上，李順昌[2]博士提出“運(yùn)動(dòng)藥丸(exercise pills)”的概念，所謂“運(yùn)動(dòng)藥丸”是指可以模擬規(guī)律運(yùn)動(dòng)在機(jī)體產(chǎn)生的生化特性和功能特征（如線(xiàn)粒體生物合成、脂肪酸供能增強(qiáng)、血管生成、氧化型肌纖維轉(zhuǎn)化、運(yùn)動(dòng)能力提高等）的生物活性物質(zhì)?！斑\(yùn)動(dòng)藥丸將會(huì)有特定的醫(yī)學(xué)意義，例如，它將有助于減少中風(fēng)、脊柱損傷等病人的肌肉萎縮，”Laher教授補(bǔ)充到，“另外，它還將增大運(yùn)動(dòng)療法的治療效果。”“運(yùn)動(dòng)藥丸”在不遠(yuǎn)的將來(lái)很有可能被研制出來(lái)。規(guī)律運(yùn)動(dòng)可以激活機(jī)體整個(gè)器官系統(tǒng)的分子通路，進(jìn)而減少其發(fā)展成很多慢性病的風(fēng)險(xiǎn)，這些被運(yùn)動(dòng)激活的信號(hào)分子理論上可作為運(yùn)動(dòng)藥丸潛在的藥理學(xué)靶點(diǎn)。

目前正在研究的可作為潛在運(yùn)動(dòng)藥丸的活性物質(zhì)大概分為三類(lèi)：藥理學(xué)激動(dòng)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(yùn)動(dòng)藥丸均處于實(shí)驗(yàn)階段，沒(méi)有一種候選運(yùn)動(dòng)藥丸可以完全模擬運(yùn)動(dòng)的所有益處。

咖啡因（Caffeine）作為一種具有中樞神經(jīng)刺激、促進(jìn)脂肪分解和延緩疲勞的物質(zhì)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(yùn)動(dòng)員補(bǔ)充咖啡因可以促進(jìn)肌肉對(duì)脂肪的利用，節(jié)省糖原分解，提高耐力水平并延緩疲勞發(fā)生。

1 咖啡因與運(yùn)動(dòng)

在競(jìng)技體育中，咖啡因?qū)\(yùn)動(dòng)員在長(zhǎng)時(shí)間較低強(qiáng)度的耐力運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)能力有肯定的作用，但也存在一些爭(zhēng)論，主要原因還是對(duì)于咖啡因的運(yùn)動(dòng)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(gè)體對(duì)咖啡因作用的反應(yīng)差異，到目前為止，咖啡因?qū)\(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力的作用和運(yùn)動(dòng)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(jié)論在逐漸增多。

咖啡因?qū)Χ虝r(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)能力的影響研究結(jié)果不一致。有研究認(rèn)為咖啡因會(huì)短時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)能力的提高作用不明顯。也有研究表明，咖啡因可以提高運(yùn)動(dòng)時(shí)間持續(xù)5min、90-100%VO2max的短時(shí)間運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)能力，可能是因?yàn)榭Х纫蛑苯幼饔霉趋兰〉臒o(wú)氧能量的供給和收縮 。一項(xiàng)研究證明，受試者補(bǔ)充250mg的咖啡因，在6s的Wingate無(wú)氧功率實(shí)驗(yàn)中，最大功率輸出提高了7% 。

Hogervorst考察了有良好訓(xùn)練的自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員使用咖啡因和碳水化合物對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響機(jī)制，在試驗(yàn)室條件下在2.5h的60%-75%VO2max強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中，咖啡因可以提高運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力，并且其機(jī)制主要是降低運(yùn)動(dòng)中的疲勞感覺(jué)、維持運(yùn)動(dòng)員的認(rèn)知能力和清醒意識(shí)。在真實(shí)的比賽環(huán)境中，F(xiàn)oad等發(fā)現(xiàn)咖啡因（5mg/kg）可以增加40km自行車(chē)計(jì)時(shí)比賽成績(jī)3.5%(1.5%-5.5%)，同時(shí)血乳酸明顯升高，并且有一定的安慰劑效應(yīng)。

2 咖啡因與“運(yùn)動(dòng)藥丸”

咖啡因雖然不能稱(chēng)為“運(yùn)動(dòng)藥丸”，但是它卻能模擬運(yùn)動(dòng)信號(hào)，有“運(yùn)動(dòng)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(yīng)鏈，由于咖啡因的特殊結(jié)構(gòu)是成立體的籠狀結(jié)構(gòu)，其中包括有氮原子并表現(xiàn)為堿性，可以充分接受活性氧并發(fā)生反應(yīng)。研究證明，咖啡因可降低運(yùn)動(dòng)時(shí)肌組織中MDA 的產(chǎn)生，增強(qiáng) SOD 活性，提示咖啡因可通過(guò)抗氧化作用對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相關(guān)器官起保護(hù)作用，清除自由基，有利于消除運(yùn)動(dòng)疲勞。

3 小結(jié)

在飲食中可以適當(dāng)增加含咖啡因食物的攝入，改善機(jī)體新陳代謝、調(diào)節(jié)糖脂代謝平衡，激活機(jī)體器官系統(tǒng)的分子通路，增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)能力和減少發(fā)展成很多慢性病的風(fēng)險(xiǎn)，與運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的影響類(lèi)似。但是咖啡因的攝入量超過(guò)中等水平時(shí)，可以導(dǎo)致以下副作用：增加胃酸分泌；焦慮、神經(jīng)過(guò)敏、失眠、頭暈?zāi)垦?、頭痛；興奮過(guò)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(biāo)準(zhǔn)評(píng)估所有食物來(lái)源的咖啡因所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)后指出：“一般大眾 1 天內(nèi)從各種食物來(lái)源攝取的咖啡因最高達(dá) 400 毫克，不會(huì)對(duì)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(guò)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(guò) 3 毫克。咖啡因的藥理作用十分復(fù)雜，對(duì)機(jī)體的作用機(jī)制還不是很清楚，將是今后研究的重點(diǎn)。

（作者單位：福建師范大學(xué)）

[1]王正倫．運(yùn)動(dòng)鍛煉的阻力— —當(dāng)代中國(guó)人“運(yùn)動(dòng)缺乏”的社會(huì)學(xué)追問(wèn)［J］． 南京體育學(xué)院學(xué)報(bào)( 社會(huì)科學(xué)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(huán)孢素A誘導(dǎo)的L6肌管細(xì)胞毒性研究[J]. 動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2012.33（8）：31-36.

鄧化林，福建師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院2015級(jí)研究生。