تأثیر کافئین بر بهبود فعالیت عضلانی پس از خستگی در تمرینات انفجاری: بررسی عملکرد ورزشی با رویکرد فعالیت الکتریکی عضلانی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم ورزشی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه بین المللی قزوین، قزوین، ایران

2 گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم تربیتی و روانشناسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

زمینه و هدف: خستگی ناشی از فعالیت‌های ورزشی وامانده‌ساز می‌تواند عملکرد عضلانی و توانایی اجرای حرکات انفجاری مانند پرش را تحت تأثیر قرار دهد. کافئین به‌عنوان یک مکمل ارگوژنیک شناخته شده است که ممکن است بر عملکرد عضلانی پس از خستگی اثر مثبت داشته باشد. هدف از پژوهش حاضر بررسی تأثیر مصرف کافئین پس از خستگی وامانده‌ساز بر دامنه فعالیت الکتریکی عضلات اندام تحتانی طی اجرای پرش سارجنت در دانشجویان پسر بود.

روش پژوهش: در این مطالعه کارآزمایی تصادفی دوسوکور و کنترل‌شده با دارونما، 30 دانشجوی پسر سالم در بازه سنی 19 تا 25 سال به‌صورت تصادفی به دو گروه آزمایش (15 نفر) و کنترل (15 نفر) تقسیم شدند. هر دو گروه یک پروتکل فعالیت ورزشی وامانده‌ساز یکسان را اجرا کردند که شامل فعالیت هوازی شدید تا رسیدن به آستانه خستگی بود. پس از فعالیت وامانده‌ساز، گروه آزمایش به ازای هر کیلوگرم وزن بدن 6 میلی‌گرم کافئین دریافت کرد، در حالی که گروه کنترل دارونما (محلول بدون کافئین) دریافت نمود. فعالیت الکتریکی (الکترومیوگرافی) هشت عضله اصلی اندام تحتانی شامل عضلات دوقلوی داخلی، راست رانی، دوسر رانی، نیم‌وتری، نیم‌غشایی، پهن داخلی، پهن خارجی و سرینی بزرگ در دو مرحله (پیش‌ آزمون و پس‌ آزمون) طی اجرای پرش سارجنت اندازه‌گیری شد. داده‌ها با استفاده از آزمون تحلیل واریانس دوطرفه با اندازه‌گیری مکرر و نرم‌افزار SPSS نسخه 24 تحلیل شدند. سطح معنی‌داری 05/0 در نظر گرفته شد.

نتایج: نتایج تحلیل داده‌ها نشان داد که اثر عامل زمان بر دامنه فعالیت الکتریکی عضله دوقلوی داخلی در حین پرش سارجنت معنی‌دار بود (P=0.039، d=0.258). میانگین داده‌ها حاکی از کاهش معنی‌دار دامنه فعالیت الکتریکی عضله دوقلوی داخلی در پس‌آزمون نسبت به پیش‌آزمون بود. همچنین، اثر عامل گروه بر دامنه فعالیت الکتریکی عضله راست رانی (P=0.013، d=0.483) و عضله دوسر رانی (P=0.041، d=0.374) اختلاف معنی‌داری نشان داد. در این دو عضله، دامنه فعالیت الکتریکی در گروه آزمایش (دریافت‌کننده کافئین) به‌طور معنی‌داری بیشتر از گروه کنترل بود. سایر عضلات مورد بررسی تفاوت معنی‌داری بین گروه‌ها یا در طول زمان نشان ندادند.

نتیجه‌گیری: یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که مصرف کافئین پس از یک وهله فعالیت وامانده‌ساز می‌تواند دامنه فعالیت الکتریکی عضلات راست رانی و دوسر رانی را طی اجرای پرش سارجنت به‌طور معنی‌داری بهبود بخشد. این اثر احتمالاً به دلیل تأثیر کافئین بر کاهش خستگی عصبی-عضلانی و افزایش تحریک‌پذیری عضلانی است. بنابراین، کافئین می‌تواند به‌عنوان یک مکمل مؤثر برای بهبود عملکرد حرکات انفجاری‌توانی پس از خستگی در نظر گرفته شود. پیشنهاد می‌شود تحقیقات آتی تأثیر دوزهای مختلف کافئین و پروتکل‌های تمرینی متنوع‌تر را بررسی کنند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Effect of Caffeine on Enhancing Muscle Activity After Fatigue in Explosive Exercises: A Study on Sports Performance with an Electromyographic Approach

نویسندگان [English]

  • Seyedeh Zeinab Parandak 1
  • Ali Hemmati Afif 1
  • amirhossein Hormati Oughoulbaig 2
1 Department of Sport Sciences, Faculty of Social Sciences, Qazvin International University, Qazvin, Iran
2 Department of Sports Physiology, Faculty of Educational Sciences and Psychology, Mohaghegh Ardabili University, Ardabil, Iran
چکیده [English]

Background and Objective: Exhaustive exercise induces fatigue that can compromise muscle performance, particularly in explosive movements such as the Sargent jump, which requires maximal power output. Caffeine, widely recognized as an ergogenic aid, may mitigate fatigue-related declines in neuromuscular function. This study aimed to evaluate the effect of caffeine consumption following exhaustive exercise on the electromyographic (EMG) activity amplitude of lower limb muscles during the Sargent jump in male students, hypothesizing that caffeine would enhance muscle activation post- fatigue.

Methods: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial was conducted with 30 healthy male students aged 19–25 years, randomly allocated to an experimental group (n=15) and a control group (n=15). Both groups underwent an identical exhaustive exercise protocol, consisting of high-intensity aerobic cycling until volitional exhaustion, designed to induce significant neuromuscular fatigue. Post-exercise, the experimental group received 6 mg of caffeine per kilogram of body weight, while the control group received a placebo (a tasteless, caffeine-free solution). Electromyographic activity was recorded from eight lower limb muscles—medial gastrocnemius, rectus femoris, biceps femoris, semitendinosus, semimembranosus, vastus medialis, vastus lateralis, and gluteus maximus — during the Sargent jump in two phases: pre-test (before the exhaustive exercise) and post-test (after caffeine/placebo administration). EMG signals were captured using surface electrodes, normalized to maximum voluntary contraction, and analyzed for amplitude changes. Data were processed using two-way repeated-measures ANOVA in SPSS version 24, with a significance threshold of 0.05.

Results: Statistical analysis revealed a significant time effect on the EMG activity amplitude of the medial gastrocnemius during the Sargent jump (P=0.039, d=0.258), with post-test amplitudes significantly lower than pre-test values, indicating fatigue-induced reductions. A significant group effect was observed for the rectus femoris (P=0.013, d=0.483) and biceps femoris (P=0.041, d=0.374), where the caffeine group exhibited significantly higher EMG amplitudes compared to the placebo group in the post-test. No significant differences were noted for the other muscles, suggesting selective effects of caffeine on specific muscle groups.

Conclusion: Caffeine consumption post-exhaustive exercise significantly enhances the EMG activity amplitude of the rectus femoris and biceps femoris during the Sargent jump, likely due to its stimulatory effects on the central nervous system and reduction of neuromuscular fatigue. These findings highlight caffeine’s potential as an ergogenic aid for improving explosive power performance in fatigued states. Future research should investigate optimal caffeine dosages, timing of administration, and its effects across varied exercise modalities to further elucidate its ergogenic benefits.

Keywords: Electromyography, Muscle fatigue, Rehabilitation, Performance-Enhancing Substances.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Electromyography
  • Muscle fatigue
  • Rehabilitation
  • Performance-Enhancing Substances

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 26 مرداد 1404
  • تاریخ دریافت: 26 تیر 1404
  • تاریخ بازنگری: 22 مرداد 1404
  • تاریخ پذیرش: 26 مرداد 1404
  • تاریخ اولین انتشار: 26 مرداد 1404
  • تاریخ انتشار: 26 مرداد 1404