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咖啡因摄入对男性晨间认知与肌肉重复冲刺表现的影响

2026年3月11日 更新者:Ben J. Edwards, PhD、Liverpool John Moores University

采用标准化方法研究咖啡因摄入对男性晨间认知和肌肉重复冲刺表现的影响

运动员经常在生物状态较弱的早晨进行比赛;通常是在预赛或四分之一决赛中,以争取获得晚上举行的决赛资格。 一些运动员甚至可能在这些资格赛中选择以亚最大水平发挥,特别是当他们预计在同一天需要多次比赛时(例如奥运会举重项目)。 总体肌肉表现,如功率输出或力量产生,在晚上比早晨更强(约3-14%的差异)。 同样,计时赛表现和重复冲刺表现(RSP;团队运动中表现的良好衡量标准)在晚上比早晨分别高出约3%和5%。

这种日常表现差异的原因归因于中枢因素(如生物钟),以及动机和外周因素,包括晚上比早晨更高的核心温度和肌肉温度。 位于前下丘脑的生物钟由一组称为视交叉上核的神经元组成,负责控制核心温度的节律。 这个“主时钟”具有一个内源性周期(约24.2小时),略长于24小时的太阳日;因此,必须通过时间线索(授时因子)来调整,以与环境保持同步,其中光暗循环在人类中是最强大的。

最有效的营养增强剂是咖啡因。 最近研究了咖啡因在摄入5 mg·kg⁻¹或安慰剂后60分钟,对昼夜节律变化对重复冲刺能力测试(10 × 6秒自行车冲刺,休息30秒)的负面影响的影响。 最近的一项研究报告称,咖啡因补充剂未能防止早晨表现的下降。 然而,安慰剂效应可能达到3-5%,因此使用无药片条件可以确保任何安慰剂效应得到考虑,从而确定咖啡因的真实潜在效果。

据我们所知,尚未有研究调查a)咖啡因(300 mg)、无药片或安慰剂(300 mg葡萄糖)对认知和生理早晨表现的影响。

研究概览

研究类型

介入性

注册 (估计的)

15

阶段

  • 第一阶段早期

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。

学习地点

    • Merseyside
      • Liverpool、Merseyside、英国、L3 3AF
        • Tom Reilly Building (LJMU)

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

  • 成人

接受健康志愿者

是的

描述

纳入标准:

  • 健康成年人
  • 18-35岁
  • 无受伤情况
  • ≥ 2年重量/力量训练经验
  • 研究期间未接受任何药物治疗(包括非甾体抗炎药,NSAIDs)
  • 低习惯性咖啡因摄入者(≤ 150毫克/天)
  • 对训练时间无偏好

排除标准:

  • 情绪抑郁(根据贝克抑郁量表)

    • 睡眠质量差(匹兹堡睡眠质量指数总分 >5)
    • 近期轮班工作或跨多个时区旅行
    • “极端”生物钟类型(通过复合晨间问卷评估)
    • 心血管疾病的风险因素和/或症状
  • 第9页,共11页 - • 对时间或睡眠后时间对人类表现的影响了解甚少

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

  • 主要用途:治疗
  • 分配:随机化
  • 介入模型:交叉作业
  • 屏蔽:双倍的

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
实验性的:第1组
1) NoPill, 2) PLAC, 3) 咖啡因 (300 毫克)
300毫克无水咖啡因,分装在3粒胶囊中,大小和重量与安慰剂相似
3粒与咖啡因条件大小和重量相似的PLACEBO胶囊
未提供任何胶囊
实验性的:第2组
1) PLAC,2) 咖啡因(300 毫克),3) 无药片
300毫克无水咖啡因,分装在3粒胶囊中,大小和重量与安慰剂相似
3粒与咖啡因条件大小和重量相似的PLACEBO胶囊
未提供任何胶囊
实验性的:第3组
1) 咖啡因(300毫克) 2) 无药丸, 3) 安慰剂
300毫克无水咖啡因,分装在3粒胶囊中,大小和重量与安慰剂相似
3粒与咖啡因条件大小和重量相似的PLACEBO胶囊
未提供任何胶囊

研究衡量的是什么?

主要结果指标

结果测量
措施说明
大体时间
晨间重复冲刺表现测试
大体时间:从入组到末次实验阶段(约4周)
在硫化橡胶表面跑道上进行的早晨重复冲刺性能测试(10 x 20 米,每次间隔 30 秒恢复)。 记录时间为 5、10、15 和 20 米处的秒数。
从入组到末次实验阶段(约4周)
早晨重复冲刺表现测试心率
大体时间:从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)。
在硫化橡胶表面的跑道上进行晨间重复冲刺性能测试(10×20米,每次冲刺后休息30秒)。 每次冲刺结束时使用心率监测器记录心率。 耗时约1秒。
从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)。
每次冲刺的感知劳累评级
大体时间:从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)
在硫化橡胶表面跑道上进行早晨重复冲刺表现测试(10×20米,间隔30秒恢复)。 每次冲刺结束时记录感知劳累分级。 耗时约1秒。 采用6分(无劳累感)至20分(最大劳累感)的评分标准进行测量。
从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)
10次冲刺结束时的血乳酸和血糖
大体时间:从入组到最后一次实验阶段(4周)
从指尖采集血液,分析乳酸和葡萄糖水平,单位为毫摩尔。 耗时10秒。
从入组到最后一次实验阶段(4周)
核心体温
大体时间:从入组到最后一次实验疗程(4周)
静息状态和热身后的耳温测量。
以摄氏度为单位测量。
需要3秒钟。
从入组到最后一次实验疗程(4周)
晨间雷伊听觉言语学习测验
大体时间:从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)
雷伊听觉词语学习测试(RAVLT):RAVLT是一项用于评估言语记忆的神经心理学评估工具。 该测试采用列表学习范式,志愿者听到一个包含15个名词的列表,并被要求尽可能多地回忆列表中的单词。 记录正确数量以及参与者提及但不在列表中的单词数量(侵入错误)。 此过程再重复4次。 随后以相同方式呈现第二个干扰列表(列表B),并要求参与者尽可能回忆列表B中的单词,记录得分。 干扰试验后,立即要求参与者回忆之前听过五次的列表A中的单词,记录正确单词数量和侵入错误。 记录并分析RAVLT的总数、干扰数量和保留情况。
从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)
晨间斯特鲁普字色干扰测试
大体时间:从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)
斯特鲁普词色干扰测试。 参与者被要求在45秒内尽可能快速地读出他们对单词或颜色的反应,并纠正所有错误。 此过程被录像,错误数量和完成总数被记录和分析。 第一张纸上的文本(红、蓝、黄、黑和绿)用黑色墨水书写(命名单词测试,W)。 第二张纸上有与第一张纸上文本对应的色块(命名颜色测试,C)。 第三张纸上,参与者必须读出单词(单词颜色与单词含义不同,例如,单词是黄色但颜色是红色,称为命名单词颜色测试,CW);第四张纸上,参与者必须读出颜色(颜色被错误命名,例如,颜色是黄色但单词是红色,称为命名颜色而非单词测试,WC)。 在第四张纸上,单词的打印顺序与第三张纸相反。
从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)

次要结果测量

结果测量
措施说明
大体时间
晨间握力
大体时间:时间范围:从入组到最后一次实验阶段(4周)
通过测力计测量左右手握力(千克)评估晨间握力。 需时4分钟。
时间范围:从入组到最后一次实验阶段(4周)
垂直跳跃(反向跳跃与双手叉腰 - 3次最佳成绩)
大体时间:从入组到最后实验阶段(4周)
垂直跳跃高度测试(双手置于髋部,进行反向运动跳跃以测量腾空时间和达到的高度;使用英国Microgate公司的Optojump Next设备。 跳跃测试变量将通过笔记本电脑及相关软件(英国Microgate公司的Optojump Next)收集。 以厘米为单位测量高度。
从入组到最后实验阶段(4周)
Witty 认知灵活性测试 2x 90 s
大体时间:从入组到最后一次实验疗程(4周)
执行Witty认知敏捷性测试(90秒内对金属框架上的6盏灯作出反应,其中部分灯位于志愿者腰部高度,部分位于肩部高度,部分位于头部高度,且距离志愿者距离各异)。 每次响应后,参与者需退回至1米线后的起始位置(使用英国Microgate公司的Witty SEM系统)——该测试重复进行两次。 记录每盏灯被遮挡的情况及框架上亮起的灯。 从左至右将灯编号为1至5,反应时间以毫秒为单位记录。
从入组到最后一次实验疗程(4周)
早晨连线测试完成时间(秒)(TMT;A部分和B部分)
大体时间:从入组到最后一次实验疗程(4周)
评估300毫克咖啡因(CAFF)对比安慰剂(PLAC)与无药丸(NoPill)对早晨轨迹描绘测试完成时间(秒)(TMT;A部分和B部分)的影响。 在A部分中,圆圈编号为1-25,参与者被指示按升序连接数字。 在B部分中,圆圈包括数字(1-13)和字母(A-L),参与者被指示按升序模式连接圆圈,但增加了在数字和字母之间交替的任务(即1-A-2-B-3-C等)。 在两个部分中,参与者被指示尽可能快地连接圆圈,不得将铅笔从纸上抬起。 如果出现错误,立即指出并允许参与者纠正。 测试期间测量完成时间,时间越长表示障碍越严重。
从入组到最后一次实验疗程(4周)
早晨心境状态问卷
大体时间:从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)
早晨心境状态问卷(POMS;第32版)用于评估以下情绪:活力、紧张、平静、快乐、困惑、抑郁和疲劳,采用视觉模拟量表(0=完全没有,4=极其强烈)。 每种情绪得分为与该情绪相关的4个问题得分之和。 每项任务约需60秒。
从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)
利物浦时差问卷中的睡眠问题
大体时间:从熟悉阶段到最后实验阶段(约4周)
利物浦时差问卷中的睡眠问题:入睡情况、睡眠质量、醒来时间和醒后警觉度。 采用-5(更晚或更差)至+5(更多或更早)的评分标准,其中零分表示与正常情况相比。
从熟悉阶段到最后实验阶段(约4周)
7天饮食日记
大体时间:基线
一份为期7天的饮食日记,由SENr注册的运动与锻炼营养师使用Nutritics®分析软件进行分析。 数据以宏量营养素和微量营养素饮食(mg或g)形式呈现。
基线
习惯性咖啡因摄入
大体时间:基线
使用咖啡因消费问卷(CCQ)评估了习惯性咖啡因消费情况,其中咖啡因摄入量在早晨、下午、傍晚和夜间分别进行了评估。 每日总摄入量以毫克为单位表示。
基线
自我报告的2周训练日记
大体时间:主要实验开始前2周
通过每周自我报告的为期2周的训练日记,对运动类型、持续时间、强度和一天中的时间没有偏好。 记录一天中运动偏好的时间。
主要实验开始前2周
昼夜节律类型
大体时间:基线
极端作息类型(通过综合晨间问卷评估)用于评估晨型、中间型和夜型。 其中夜型得分为22分及以下,中间型为22-43分,晨型为44分及以上。
基线
睡眠质量差
大体时间:基线
睡眠质量差(根据匹兹堡睡眠质量指数总分 >5 判定)。
基线
情绪低落
大体时间:基线
贝克抑郁量表(BDI)的抑郁情绪严重程度。 共回答了21个问题(每个问题有4个选项,0 = 我没有感觉到,3 = 我非常...)。 数值总和得出分数,其中0-9分为轻度抑郁,10-18分为轻度抑郁,19-29分为中度抑郁,30-63分为重度抑郁。 完成此测试需要60秒。
基线
咖啡因戒断症状评分
大体时间:从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)。
咖啡因戒断症状(总分)用于评估咖啡因戒断症状。 参与者被要求根据当时的感觉,以5点量表对32个问题中的每一个进行评分,范围从0(完全没有)到4(极其强烈)。 其中八个项目为正向表述(例如,精力充沛),在分析前进行了反向计分。 在试验开始期间及试验进行过程中。
从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)。

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

调查人员

  • 首席研究员:Ben J Edwards, PHD、Liverpool John Moores University

出版物和有用的链接

负责输入研究信息的人员自愿提供这些出版物。这些可能与研究有关。

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (实际的)

2025年12月8日

初级完成 (估计的)

2026年3月25日

研究完成 (估计的)

2026年3月25日

研究注册日期

首次提交

2026年2月25日

首先提交符合 QC 标准的

2026年3月9日

首次发布 (实际的)

2026年3月12日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2026年3月13日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2026年3月11日

最后验证

2026年3月1日

更多信息

与本研究相关的术语

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)?

不

IPD 计划说明

IPD 因隐私或伦理限制而无法提供

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

不

研究美国 FDA 监管的设备产品

不

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