急性摄入咖啡因如何影响经过抗阻训练的男性在卧推和深蹲中的最大力量和肌肉爆发力？

《Journal of the International Society of Sports Nutrition》：How does acute caffeine ingestion affect maximal strength and muscular power in bench press and back squat in resistance-trained men?

咖啡因（4 mg/kg）显著提升男性力量训练者的卧推和深蹲1RM，主要归因于肌肉募集增强及主观疲劳和疼痛感知降低，其中深蹲的1RM增幅更大。同时，咖啡因在25%-90% 1RM的肌肉力量测试中均提升卧推和深蹲的峰值与平均速度及功率，但未改变神经肌肉活动模式（如肌电信号频谱特征）或主观感知差异。研究证实咖啡因对最大力量和肌肉力量存在双重增强效应，且作用机制与运动类型相关。

　　
本研究通过双盲随机对照试验，系统评估了4mg/kg剂量的咖啡因对上肢（卧推）和下肢（深蹲）最大力量及爆发力的双重影响机制。研究选取14名经过两年系统力量训练的男性受试者，采用7天洗脱期的交叉设计，确保数据可靠性。实验发现：咖啡因显著提升卧推和深蹲1RM（增幅分别为4.1%±2.9%和7.0%±2.9%），且在深蹲测试中提升幅度达统计学显著差异。更值得注意的是，咖啡因通过降低主观疲劳度（RPE均值下降1分）和疼痛感知（深蹲组疼痛评分降低1分）实现力量提升，但对肌肉电信号（sEMG）的频谱特征（MF/MDF）和募集模式（RMS）未产生直接影响。在爆发力测试中，咖啡因使卧推和深蹲的峰值速度（PV）和功率输出（PPO）分别提升16.5%±26.4%和12.3%±12.3%，但同样未改变肌肉募集效率。

研究机制分析显示，咖啡因通过中枢神经调节实现1RM提升：抑制腺苷受体增强多巴胺和β-内啡肽释放，降低运动单位募集阈值。这种中枢机制在深蹲这类需要高募集效率的下肢动作中表现更显著（效应量d=0.61），可能与下肢肌肉群神经募集潜力更高有关。而爆发力测试中出现的功率提升（卧推PPO增幅达14.4%±20.6%），则提示存在周围神经肌肉机制，如肌细胞钙离子释放效率提升或运动单位同步性增强，但sEMG数据未显示肌肉募集模式改变，暗示可能存在线粒体功能优化或神经肌肉协调性改善等非传统机制。

研究还发现主观感知改善与运动表现存在非线性关联：在1RM测试中，RPE降低与力量提升呈显著正相关（r=0.73），但爆发力测试中未出现主观疲劳度下降。这表明咖啡因对最大力量（依赖中枢驱动）和爆发力（依赖神经肌肉协调）的增强机制存在本质差异。值得注意的是，受试者咖啡因摄入量较低（日均38.6mg），远低于普通人群（约200mg），这为研究低剂量咖啡因的专项作用提供了新视角。

与现有研究对比，该成果首次在单一试验中同时验证了最大力量与爆发力的双重提升机制。不同于传统认知，咖啡因并未通过改变肌纤维类型分布（MF/MDF频谱未变）实现力量提升，而是通过神经调控和代谢调节的协同作用。特别在深蹲测试中，臀大肌RMS值提升28.2%±30.1%，结合该肌群在下肢发力中的核心作用，提示咖啡因可能通过增强深层稳定肌群的募集效率间接提升整体力量输出。

研究局限性主要集中于样本特征（均为男性、训练年限较短）和测量手段（未进行肌细胞生物标志物检测）。未来研究可考虑扩展至女性群体和不同训练水平人群，同时结合近红外光谱技术监测线粒体ATP合成酶活性变化，以深入探讨咖啡因对运动单位的微观调控机制。此外，实验中未记录静息状态下的心率变异（HRV）数据，可能无法完整反映咖啡因对自主神经系统的调节作用。

该研究为运动补剂选择提供了重要参考：对于追求绝对力量（如深蹲）的运动员，4mg/kg剂量的咖啡因可显著提升训练表现；而爆发力训练（如卧推）虽同样受益，但需注意其增强机制与最大力量不同，可能存在更显著的剂量依赖性。建议训练者根据目标动作类型调整咖啡因摄入策略，同时结合个体咖啡因代谢基因（如CYP1A2酶活性）实现精准补充。研究证实咖啡因作为合法运动补充剂，其作用机制具有动作特异性，为后续开发靶向递送系统（如经皮缓释贴片）提供了理论依据。