【五大進階補充劑】功效、原理和使用指引

Eric Poon
發表於2019/02/23
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「補充劑」(Supplement) 向來是運動營養專業中一門富爭議性的課題,不少運動員和教練皆對坊間各類型產品的功效和安全性存迷思。早前筆者分別撰文介紹過國際奧委會 (IOC)最新發表的指引 ,以及由澳洲體育學院 (AIS) 公布的補充劑 「ABCD」分類評級 。當中,有五種獲評為「A級」的補充劑有相當文獻證據支持其表現提升功效,獲不少國際高水平運動員採用。


(圖片來源:澳洲體育學院網站)


以下文章將整合上述 IOC 指引對該五種進階補充劑的介紹,供各位運動員和教練參考:

1. 咖啡因 (Caffeine)

原理:
• 咖啡因是一種興奮劑,能影響腦部中樞神經反應; 在適當劑量下攝取,可增加胺多酚(endorphin) 分泌、改善神經肌肉功能、提高警覺性和降低運動時的自覺竭力程度(RPE)
• 其對提升耐力和短時間重複衝刺表現的功效,獲廣泛文獻支持

使用方法:
• 於運動前約60分鐘,服用每公斤體重3-6毫克,可以藥丸或粉劑形式(即無水咖啡因)
• 在運動前和中途,可以低劑量攝取 (<每公斤體重3mg,約200mg),並連同碳水化合物一起服用 (如能量啫喱)

文獻功效:
• 提升耐力,例如延長同一強度下的力竭時間 (Time to exhaustion),以及改善不同運動方式(即單車,跑步,划艇等)和時間長度 (5-150分鐘)的限定距離計時表現 (Time Trial,TT)
• 在耐力運動中(開始後15-80分鐘)攝取低劑量咖啡因(100-300mg),可提升單車 TT表現達3-7%
• 在短時間的重複衝刺運動中,於開始前50-60分鐘攝取每公斤體重3-6mg的咖啡因,可提高1-2分鐘無氧運動的完成時間、平均功率輸出和最大功率輸出超過3%; 在進行間歇性的團隊運動時則可提高總作功輸出和重複衝刺表現 1-8%

潛在副作用:
• 攝取極高劑量的咖啡因(≥9mg/公斤)並不能額外提升表現,更可能增加副作用風險,包括噁心,焦慮,失眠和煩躁不安
• 咖啡因的確實劑量、攝取時間(運動前及/或中)和所需的戒斷時間(withdrawal period) 應在比賽前試驗
• 可考慮在運動時同時攝取咖啡因和碳水化合物以進一步提升功效
• 咖啡因是一種利尿劑,可增加尿液流量,但在上述用於提升表現的劑量下,這反應未必顯著
 

2. 肌酸 (Creatine)

原理:
• 提升肌肉肌酸儲備能加速PCr合成,從而使肌肉量、肌力和爆發力有更顯著改進
• 增強短時間、高強度運動的能力,以及重複進行高強度運動的能力 (包括阻力訓練和間歇訓練)及長期訓練效果
• 目前獲最多文獻支持的肌酸種類為單水肌酸 (Creatine Monohydrate,CM),其餘種類的功效和長期安全性仍有待進一步研究查證

使用方法:
• 負載期 (Loading phase): 5-7天, 每天約20g (分成4等份的劑量,即每次約5克)
• 維持期 (Maintenance phase): 每天3-5g (單劑量)
• 注意:與蛋白質/碳水化合物(共約50g) 同時攝取或有助肌肉肌酸的吸收,這與胰島素刺激 (insulin stimulation) 有關

文獻功效:
• 提升最大等長肌力,以及單一和重複高強度運動 (<150秒)的即時表現;當中以<30秒的運動效果最明顯
• 長期訓練效果包括肌肉量增加,以及肌力和爆發力提升
• 較少見的功效: 增加/改善蛋白質合成、肝糖儲存量和熱調節能力,從而令耐力表現提升; 亦具潛在抗炎和抗氧化功效

潛在副作用:
• 如遵從合適的負載方法,沒有證據顯示長期服用(長達4年)會產生不良健康影響
• 經過肌酸負載後,體重有機會增加1-2公斤(主因身體儲水),這可能影響耐力表現或需要以自身體重對抗重力的項目表現(如跳高、撐桿跳),或影響需要「造磅」以達指定重量級別的運動員

 

3. 膳食硝酸鹽/紅菜頭汁 (Dietary Nitrates/Beetroot Juice)

原理:
• 可增加體內一氧化氮(nitric oxide, NO)的製造,調節血管擴張,加速養分輸送
• 硝酸鹽能改善白肌纖維 (Type II fiber)、減少肌肉發力的能量成本(ATP cost); 提升線粒體功能 (mitochondrial respiration); 增加肌肉血流量; 以及提升血管氧氣輸送效率
• 針對持續次最大強度 (Submaximal)運動,以及高強度、間歇性短時間運動的常見補充劑

使用方法:
• 含高硝酸鹽的食物包括綠葉蔬菜和根莖類蔬菜,如菠菜,火箭菜沙律,芹菜和紅菜頭等
• 攝取5-9 mmol (310-560 mg) 的硝酸鹽,一般可在2-3小時內產生即時表現功效
• 持續服用硝酸鹽(多於3天)也對運動表現有利,而且對於較難從硝酸鹽補充中獲得效果的高水平的運動員來說,亦是一個可行的方法

文獻功效:
• 對少於40分鐘的運動,可提升4-25% 同一強度下的力竭時間時間和1-3%的限定距離計時表現
• 可提升12-40分鐘高強度間歇性的團隊運動表現 (3-5%)
• 對少於12分鐘的運動的效益則仍存爭議

潛在副作用:
• 現有證據發現的副作用只有很少,但部份運動員有機會出現胃腸不適,因此應在平日訓練時試驗
• 硝酸鹽的功效或存上限,例如有研究發現16.8mmol(1041mg) 硝酸鹽比8.4mmol(521mg)沒有帶來更佳效果
• 高水平運動員較難獲取顯著功效


4. β-丙氨酸 (β-Alanine)

原理:
• 長時間每日攝取 β-丙氨酸可令身體加速製造一種名為「肌肽」(carnosine)的物質,它能增強細胞內(intracellular) 的酸性緩衝能力(buffering capacity),抵抗運動時肌肉收縮產生的酸性氫離子積聚從而延緩疲勞,對持續高強度運動表現有潛在效用

使用方法:
• 持續10-12週,每天攝取約每公斤體重65mg 的β-丙氨酸,並以分劑量攝取(即每3-4小時0.8-1.6g)

文獻功效:
• 對30秒至10分鐘的連續和間歇性運動,皆有機會帶來少量、但關鍵性的表現改進(約0.2%-3%)

潛在副作用:
• 肌肉肌肽變化幅度與表現提升的正面相關性仍有待確定
• 肌肉肌肽的合成可存顯著個人差異
• 高水平運動員較難從補充劑取得效果
• 潛在的副作用包括皮疹 (skin rashes) 和/或短暫的感覺異常(paraesthesia)


5. 重碳酸鈉 (Sodium Bicarbonate)

原理:
• 重碳酸鈉為鹼性,能增強血液的酸性緩衝能力,減少酸性物質 (H+)在肌肉積聚,對持續高強度運動表現有潛在效用

使用方法:
• 在運動前60-150分鐘,服用單劑量,每公斤體重0.2-0.4g
• 其他使用策略如下:
• 在30-180分鐘內分劑量服用 (即使用幾個較小劑量來達至相同的總劑量)
• 在比賽前連續2-4天,每天服用3-4次較小劑量以作連續負載 (serial loading)

文獻功效:
• 對於持續約60秒的短時間、高強度衝刺,表現可提升~2%。但對於超過持續10分鐘的運動,其功效會降低。

潛在副作用:
• 出現腸胃不適的機會頗高,預防策略包括:

1. 同時進食少量含有豐富碳水化合物的食物(約每公斤體重1.5克碳水化合物)
2. 可以檸檬酸鈉 (sodium citrate) 為代替品
3. 使用分劑量或堆疊 (stacking) 的策略
4. 建議在比賽前練習反覆試驗,制定個人化策略和劑量,避免臨場出現不良腸胃反應

 

期望透過以上介紹,大家能認識更多現時廣泛應用於國際高水平競技運動的營養補充劑種類。誠然,筆者在此必需強調,補充劑終究只是「補充」,屬進階運動員的突破策略,並必須建基於有規律的恆常訓練作息和正餐營養攝取。我們切忌捨本逐末,錯放重點。購買補充劑時,亦建議選擇貼有國際安全認證標籤的產品 (例如 Informed Sports 和 Informed Choice),確保產品經獨立實驗室化驗,沒有含違禁成份。

 

以上介紹資料僅供參考,如對個人餐飲攝取做法有疑問,可當面尋求相關運動營養專業人士協助,以獲取最佳個人化建議。


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撰文: Eric Poon (運動科學博士生,香港大學理學士(一級榮譽), 雙主修運動科學及食物營養系,認可體能訓練專家 NSCA-CSCS,運動生理學家 ACSM-EPC)


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