拓展：乳酸緩衝系統
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幾十年前，諾貝爾獎獲得者、生理學家A.V.Hill注意到，在劇烈運動期間，氫離子或酸會在肌肉細胞內積聚。
Hill推測，肌肉細胞內的酸性物質積累可能會損害身體的性能，因此，肌肉細胞必須擁有被稱為緩衝的化合物。
這種化合物可以通過化學手段抵消酸性物質積累的負面影響，從而促進正常的肌肉功能。
自那時以來，許多的科學證據已經擴大了Hill的最初發現，確認無氧糖酵解是肌細胞內的主要能源生產。
在劇烈運動中，乳酸導致肌肉能力下降。
進一步的研究表明，更大的肌內乳酸含量將抑制能源生產，同時減少肌肉的力量。
這樣的變化嚴重影響了運動能力和恢復效率，最終削弱了運動表現和肌肉能力。
令人印象深刻的是，A.V.Hill對緩衝化合物的存在也有先見之明，因為身體上有許多不同的緩衝系統，可以保護肌肉免受乳酸積累造成的低pH環境的影響。
這些緩衝區中最具描述和遍歷性的包括bicarbonate和carnosine。
雖然bicarbonate是肌肉細胞外的主要緩衝，它可以緩衝血液pH值，但carnosine肌肉緩衝中佔比更大。
因此，使用這兩種自然產生的緩衝裝置，應該可以防止肌肉組織和整個身體的低pH值，進而提高整體性能，獲得更理想的鍛煉效果。
以下是四種主要的乳酸緩衝：
#1）Carnosine的肌肉緩衝作用
由氨基酸beta-alanine和histidine組成的二肽carnosine，通過直接結合氫離子來發揮強有力的肌肉緩衝作用，從而中和了肌肉的酸性。
Carnosine的肌肉緩衝能力對於肌肉的生長很重要，因為它增加了疲勞閾值，在力量訓練時增加了工作量。
因為carnosine是由 beta-alanine和histidine合成的，它可以對你的飲食起到補充作用，在理論上，可以增加肌肉的carnosine 水平。
然而，只有beta-alanine的攝入量明顯可以促進肌肉內的carnosine，而histidine的攝入量對carnosine水平沒有影響。
這是因為histidine通常在肌細胞內大量存在，並且比beta-alanine的濃度高得多。
因此，不需要額外的histidine攝入量來合成更多的carnosine，補充更多的beta-alanine是必不可少的。
因此，將所有因素都考慮在內，只有beta-alanine對carnosine的形成和肌肉功能有積極的影響，這使它成為改善肌肉組織中緩衝能力的最佳選擇。
#2）Beta-alanine提高了Carnosine，緩衝肌肉，增強力量
Beta-alanine是一種對健康和運動性能有許多積極作用的氨基酸。
正如前面提到的，在肌肉細胞內，Beta-alanine為carnosine的構造塊。
一些獨立的研究已經清楚地說明了beta-alanine的攝入對肌肉中的carnosine生產的積極影響。
在這些研究中，4~8周的時間內，每天使用3~6克的beta-alanine並測試了大約50%的肌肉，carnosine的水平顯著增加。
除了支持carnosine合成的beta-alanine外，它還可以減少肌肉酸中毒。
在Baguet等人的一項研究中，研究對象在4周內每天攝入4.8克的beta-alanine，在高強度訓練期間，他們身體的酸度都明顯降低。
此外，與beta-alanine攝入相關的肌肉緩衝功能也被證明可以提高力量的表現，正如一項研究中所顯示的那樣，研究對象每天攝入5克的beta-alanine或安慰劑一個月。
與安慰劑組相比，服用beta-alanine的那組在進行6組12RM的深蹲訓練時表現顯著。
3）肌肉細胞外的Bicarbonate緩衝
Bicarbonate系統是最重要的細胞外化學緩衝之一，它能在劇烈運動中減弱大量釋放到血液中的酸性物質。
Bicarbonate系統還可以通過增加細胞外pH值來促進細胞內的緩衝，從而促進乳酸從肌肉細胞中擴散，最終減少細胞內的酸性。
雖然Bicarbonate是一種天然的緩衝劑，但人體中Bicarbonate的正常儲存卻相對較小。
因此，為了提高運動成績，研究人員試圖通過增加血液中的Bicarbonate補充來增強Bicarbonate系統。
目前的大多數研究表明，在接近最大強度的訓練中，Bicarbonate的增加可以提高大約1~7分鐘的訓練效率。
由於大多數的力量訓練都是在較短的時間內以相對較高的強度進行，所以人們首先認為，Bicarbonate的補充可能不會對肌肉的生長產生積極影響。
然而，Carr等人的另一項研究表明，旨在刺激肌肉肥大的力量訓練也能從Bicarbonate的增加中獲益。
因為這種類型的抗阻力訓練同樣增加了可以用Bicarbonate緩衝的肌肉酸性，從而提高了性能。
在上面的研究中，12名男性參與者每公斤體重攝入0.3克碳酸氫鈉。
該協議採用了四組10-12次的重複練習，在最大負荷的情況下，進行了幾次不同的腿部練習，並在兩組之間短暫休息，以最大限度地提高乳酸的產量。
運動表現是由總重複決定的，在此過程中，以碳酸氫鈉為補充的小組，使肌肉的酸度大大降低，完成的總重複次數遠遠超過了安慰劑組。
4）Beta-alanine+carnosin：強效緩衝劑
儘管bicarbonate對肌肉的性能有積極的影響，但bicarbonate的增加卻伴隨著一些實質性的副作用：噁心、嘔吐和腹瀉，這可能會阻止它的使用。
這些負面影響很可能是由於大量的bicarbonate引起了麥角效應（對於一個220磅的人來說，每天大約30克）。
雖然較低的bicarbonate在單獨使用時沒有顯示出性能增強的跡象，但可以想像，如果用carnosine來搭配，低bicarbonate攝入的緩衝能力將會更有效。
這是因為在肌肉細胞中同時攝入的carnosine可以緩衝乳酸，從而降低了肌肉細胞的乳酸。
由於carnosine的攝入，肌肉細胞外的乳酸含量較低，應該被低bicarbonate水平所控制。
如果這是真的，這將減少有效緩衝所需的bicarbonate的數量，這將減輕過多bicarbonate的不利影響，同時可能會產生更大的整體緩衝能力，這是由於這兩種化合物的補充緩衝功能。
為了研究這種可能性，相關的兩項研究分別研究了bicarbonate或beta-alanine的使用，或者結合使用。
研究表明，共攝入bicarbonate和beta-alanine對肌肉酸性和運動性能有很強的附加作用。
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