咖啡因摄入对男性早晨认知功能和4公里计时赛表现的影响
咖啡因摄入对男性早晨认知功能和4公里计时赛表现的影响(采用标准化方法)
运动员通常在生物机能较弱的早晨参加比赛;通常是在预赛或四分之一决赛中,以争取获得安排在晚上进行的决赛资格。 一些运动员甚至可能在这些资格赛中选择以低于最大强度的水平发挥,特别是当他们预计在同一天内需要多次参赛时(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(约有3-14%的差异)。 同样,计时赛表现和重复冲刺表现(RSP;衡量团队运动表现的很好指标)在晚上比早晨分别高出约3%和5%。
这种每日表现差异的原因归因于中枢因素(如生物钟),以及动机性和外周因素,包括晚上相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,它们负责控制核心温度的节律。
最有效的营养增能剂是咖啡因。 最近有研究探讨了咖啡因在摄入60分钟后(5 mg·kg-1或安慰剂)减少昼夜变化对重复冲刺能力测试(10次×6秒自行车冲刺,每次休息30秒)的负面影响。 Lopes-Silva等人(2019年)报告称,补充咖啡因并未防止早晨表现下降。 然而,安慰剂效应可能达到3-5%,因此使用无药丸条件可以确保考虑任何安慰剂效应,并确定咖啡因的真实潜在效果。
据我们所知,目前尚无研究探讨咖啡因(CAFF)、无药丸(NOPILL)或安慰剂(PLAC)对认知和4公里计时赛(TT)表现的影响。 由于4公里TT的昼夜变化已在类似人群中广泛报道。 本研究的目的是探讨在早晨测试当天摄入咖啡因是否能够改善表现。
研究概览
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 阶段2
- 阶段1
联系人和位置
学习地点
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Merseyside
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Liverpool、Merseyside、英国、L3 3AF
- Tom Reilly Building (LJMU)
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 成人
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- 健康成人
- 18-35岁
- 无受伤
- 拥有≥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:
- 抑郁情绪(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
- 极端作息类型(通过综合晨间问卷评估)
- 心血管疾病的风险因素和/或症状
学习计划
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 |
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实验性的:第1组
1) NoPill, 2) PLAC, 3) 咖啡因 (300 毫克)
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未提供任何胶囊
3粒胶囊中含300毫克无水咖啡因,其大小和重量与安慰剂相似
3粒与咖啡因条件在大小和重量上相似的PLACEBO胶囊
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实验性的:第3组
1) 咖啡因(300毫克) 2) 无药丸, 3) 安慰剂
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未提供任何胶囊
3粒胶囊中含300毫克无水咖啡因,其大小和重量与安慰剂相似
3粒与咖啡因条件在大小和重量上相似的PLACEBO胶囊
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实验性的:第2组
1) 安慰剂,2) 咖啡因(300 毫克),3) 无药片,
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未提供任何胶囊
3粒胶囊中含300毫克无水咖啡因,其大小和重量与安慰剂相似
3粒与咖啡因条件在大小和重量上相似的PLACEBO胶囊
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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 |
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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)
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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。
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从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)
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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)
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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。
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从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)
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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)
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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。
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从入组到最后一次实验疗程(4周)
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上午4公里计时赛完成时间
大体时间:从入组到最后一次实验环节(约4周)
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4公里自行车计时赛(Watbike Pro,英国诺丁汉)完成时间(分和秒)。
~ 4-6分钟。
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从入组到最后一次实验环节(约4周)
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4公里骑行计时赛每1公里的分段成绩。
大体时间:从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)
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每1公里的4公里自行车计时赛(Watbike Pro,英国诺丁汉)分段用时(以分钟和秒为单位)。
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从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)
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每1公里心率
大体时间:从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)
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在4公里计时赛中,使用心率监测器每1公里测量一次心率。
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从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)
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每1公里感知劳累程度评分
大体时间:从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)
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每公里感知用力评分,针对4公里计时赛。
采用6分(无用力)至20分(最大用力)量表进行测量。
耗时约1秒。
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从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)
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在2公里和4公里处感知到的配速
大体时间:从熟悉阶段到最后一次实验阶段(约4周)
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在4公里计时赛的第2公里和第4公里处记录感知配速。
采用10厘米视觉模拟量表,其中-5表示配速过慢,无法以最快速度完成2公里;0表示最佳配速;+5表示配速过快。
回答耗时约1秒。
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从熟悉阶段到最后一次实验阶段(约4周)
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
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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)
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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。
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从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)
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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)
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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。
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从熟悉阶段到最后实验阶段(约4周)
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习惯性咖啡因摄入
大体时间:基线
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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。
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基线
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昼夜节律类型
大体时间:基线
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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。
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基线
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自我报告的2周训练日记
大体时间:基线
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通过每周自我报告的为期2周的训练日记,记录运动类型、持续时间、强度和一天中的时间,未发现对训练时间的偏好。
其中记录了运动时间偏好的情况。
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基线
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抑郁情绪
大体时间:基线
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贝克抑郁量表(BDI)的抑郁情绪严重程度。21个问题被回答(每个问题有4个答案,0=我没有感觉到,3=我非常...)。数值总和为分数,其中0-9分为轻度抑郁,10-18分为中度抑郁,19-29分为重度抑郁。30-63分为严重抑郁。完成此量表需要60秒。
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基线
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静息时和热身后的直肠温度
大体时间:从入组到最后一次实验疗程(4周)
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使用柔软的柔性直肠探头(微型热敏电阻,英国Shepreth的Grant Instruments公司生产)测量直肠温度,探头插入位置约在肛门外括约肌10厘米处。
每次测量持续时间不超过35分钟。
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从入组到最后一次实验疗程(4周)
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静息时、TT前和TT后的血乳酸值
大体时间:从入组到最后一次实验阶段(4周)
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将在静息时、TT前和TT后采集指尖血乳酸值
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从入组到最后一次实验阶段(4周)
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平均皮肤温度 (Tsk)
大体时间:从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)
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平均皮肤温度(Tsk)通过皮肤热敏电阻(Grant Instruments,Squirrel 2010系列,英国Shepreth)同时评估,这些热敏电阻放置在身体左侧的四个位置(胸部[ch]、前臂[f]、大腿[th]和小腿[ca])。 每次会话的持续时间不超过35分钟。 平均Tsk的计算方法如下: Tsk = (0.34 × Tch) + (0.33 × Tth) + (0.18 × Tca) + (0.15 × Tf) |
从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)
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平均体温(Tmb)
大体时间:从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)。
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平均体温(Tmb)使用位于身体左侧四个皮肤部位(胸部 [ch]、前臂 [f]、大腿 [th] 和小腿 [ca])的皮肤热敏电阻计算得出。
: Tmb = (0.64 × Tr) + (0.36 × Tsk)
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从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)。
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7天饮食日记
大体时间:基线
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由SENr注册运动与运动营养师使用Nutritics®分析软件分析的7天饮食日记。
数据以宏量营养素和微量营养素饮食(毫克或克)呈现。
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基线
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睡眠质量差
大体时间:在研究开始时作为排除标准的一部分
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睡眠质量差(根据匹兹堡睡眠质量指数总分 >5 判定)。
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在研究开始时作为排除标准的一部分
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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)。
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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,在5点量表上对32个问题中的每一个进行评分,范围从0(完全没有)到4(极度)。
其中八个项目是正面表述的(例如,精力充沛),在分析前进行了反向计分。
在开始和协议执行期间。
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从熟悉阶段到最终实验阶段(约4周)。
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合作者和调查者
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
一般刊物
- Walsh NP, Halson SL, Sargent C, Roach GD, Nedelec M, Gupta L, Leeder J, Fullagar HH, Coutts AJ, Edwards BJ, Pullinger SA, Robertson CM, Burniston JG, Lastella M, Le Meur Y, Hausswirth C, Bender AM, Grandner MA, Samuels CH. Sleep and the athlete: narrative review and 2021 expert consensus recommendations. Br J Sports Med. 2020 Nov 3:bjsports-2020-102025. doi: 10.1136/bjsports-2020-102025. Online ahead of print.
- Drust B, Waterhouse J, Atkinson G, Edwards B, Reilly T. Circadian rhythms in sports performance--an update. Chronobiol Int. 2005;22(1):21-44. doi: 10.1081/cbi-200041039.
- Munnilari M, Bommasamudram T, Easow J, Tod D, Varamenti E, Edwards BJ, Ravindrakumar A, Gallagher C, Pullinger SA. Diurnal variation in variables related to cognitive performance: a systematic review. Sleep Breath. 2024 Mar;28(1):495-510. doi: 10.1007/s11325-023-02895-0. Epub 2023 Aug 17.
- Mitchell PJ, Redman JR. Effects of caffeine, time of day and user history on study-related performance. Psychopharmacology (Berl). 1992;109(1-2):121-6. doi: 10.1007/BF02245489.
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
研究注册日期
首次提交
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首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
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