2023年12月1日 星期五

偽科學實例:聽說高含氧飲料喝了很有效喔?

最近突然很想爬山....

最近看到一個議題頗為有趣,也同時引發了正反兩方的辯論,這次來分享這個有趣的討論。

這議題是:喝了某種含氧飲料後,單車選手的計時賽表現提升了,最大功率輸出也上升了!

聽起來很棒,這飲料應該要大賣了!

但隨即被其他學者給點破有推理邏輯上的暇疵與研究設計的不嚴謹(俗稱:打臉),其中一位學者是Asker Jeukendrup教授,營養學中相當有份量也有相當多自行車與鐵人三項實務經驗的學者。

來看看這兩方的說法。

研究摘要

這篇研究是2023年5月份所發表的:《A Double-Blind, Randomized, Placebo-Controlled Pilot Study examining an Oxygen Nanobubble Beverage for 16.1-km Time Trial and Repeated Sprint Cycling Performance》。是發表於《Journal of Dietary Supplements》期刊,該期刊的影響係數(Impact Factor)在2022年為2.68(算高,故可說是份還不錯的期刊)。

這篇研究核心重點在是否喝了『高涵氧奈米氣泡飲(Oxygen Nanobubble Beverage)』的選手,會有更強的單車計時能力與衝刺表現?

這邊的邏輯推導不外乎就是在耐力運動中,肌肉需要大量的氧氣來供給運作,當氧氣不足或供應效率來不及,就可能導致運動表現下降。那如果可以供給肌肉源源不絕的氧氣,是否就能提高運動的續航力與運動表現呢?

聽起來很合理對吧!

於是研究找來了11位(僅10位完成全部測驗)英國的業餘自行車選手,平均27歲,180公分與72.7kg,其最大有氧功率為385w正負25w(最大有氧功率為Maximal aerobic power, 是用Ramp Test所推得,回推其FTP約莫在289w左右)。

這幾個選手接著進行兩階段的測驗,但在測驗之前會先找一天先測出他們的乳酸閾值與最大有氧功率。

進到主要試驗階段時,第一階段會先進行30分鐘設定在VO2peak(攝氧量峰值)的60%,這個強度,您可理解為熱身段。接著休息10分鐘後再做16.1km的計時測驗(以SRM的室內功率自行車進行,非外騎)。

第二階段則是做4組30秒全力衝刺,組休為4分鐘,當然這些實驗都是分開來進行的,確保選手本身有充足休息時間。

而這研究最想瞭解的『高涵氧奈米氣泡飲』到底有沒有效?作法是仿製出一個相同口味與口感的水作為安慰劑,讓這些選手分別重覆上方二階段的實驗。也就是說,每個選手其實要測兩次一樣的測驗(16.1km TT與30秒衝刺),差異只是在一次是喝『高涵氧奈米氣泡飲』,另一次是喝『不涵氧不奈米氣泡水(就是安慰劑)』

(J註:我決定以下都用『高氧水』與『安慰劑』來解釋,那種詞我有點寫不下去了.....。)

我本來今年是有個秋季off-seaon的計劃,在10-11月間會挑一天單攻武陵四秀,結果就是丹麥那意外啦,這個season直接off掉,爬山計劃也胎死腹中了

進結論!

首先,在30分鐘以60% VO2peak來騎的時候,選手不管是喝『高氧水(下圖中的O2)』或是喝『安慰劑(PLA)』,不管在血乳酸、心率或體感疲勞(RPE)上都沒差別,無論是剛開始時或是每過5分、10分、20分與30分結束時都沒差。


接著,進行16.1km計時測驗(以室內功率自行車進行),測驗之前所有人喝200ml的『高氧水』或『安慰劑』,接著每騎到4km, 8km, 12km與16km處時,再喝一口75ml的『高氧水』或『安慰劑』。結果是喝『高氧水』時,完騎成績是平均26.1±1.6分鐘與平均功率252±34w,喝『安慰劑』組的完騎成績是平均26.8±1.8分鐘與平均功率242±38w,無論是時間或是功率,都是喝『高氧水』時的表現較好,成績平均快了2.4%,功率提升1.4%,兩者都達到統計上的顯著性。

第二階段則進行4組30秒衝刺(組休4分,不過分析時只用前3組的資料,因為大多數受測者在第4趟衝刺已經大爆炸了😆),喝『高氧水』時,平均30秒最佳功率是639±50w,最高功率值是945±110w;『安慰劑』組則是平均30秒最佳功率624±50w,最高功率值是882±108w。故喝『高氧水』時,能比喝『安慰劑』時高了7.1%的最大功率值,。

故該研究下了個結論,單車選手飲用『高涵氧奈米氣泡飲料』後,可以增加其計時賽表現,也能提高其最大功率輸出值!

嗯,有合理的推導(運作中的肌肉需要氧氣),也有研究實證,看來這款產品可以買來喝了對吧?請給我下單連結,如果有優惠碼也請提供,我還不喝一波!

但是!你等等! 好像那裡怪怪的??

先不論那飲料中有沒有氧氣,喝到胃裡的東西,被胃與腸道所消化吸收後,氧氣可以被送到肌肉去?是不是那邊不太對勁?如果這個道理可通,那我喝一罐汽水如可口可樂(汽水的氣泡是把二氧化碳打入飲料中),我身體不就吸收了很多二氧化碳?那照這篇邏輯推導,二氧化碳濃度上升,人應該會變得疲勞與無力,那不就我的運動表現會下降?可是喝了個汽水就會跑不動騎不動?好像跟事實經驗不太符合?

話說,今年也快結束了,您今年初訂的計劃實現了多少呢?那些很冒險的夢,是實現了?是放棄了?還是還沒開始?還該不會想要直接複製貼上到2024年吧?

看看其他學者怎麼說?

不只我覺得怪,有學者也發現了問題點,立刻在上面這篇研究發表後的4個月寫了一篇文章反駁,同樣是登在《Journal of Dietary Supplements》期刊中,作者為Nicolas Tiller與Asker Jeukendrup,該文章《Comment On: "A Double-Blind, Randomized, Placebo-Controlled Pilot Study Examining an Oxygen Nanobubble Beverage for 16.1-km Time Trial and Repeated Sprint Cycling Performance."

這邊讓我先簡短介紹一下共同作者之一的Asker Jeukendrup,他是非常知名的營養學家,輔助過不少職業球隊與自行車隊訓練,同時自己過去也曾是位IRONMAN分齡選手,並曾6次到過KONA,現任職於英國的羅浮堡大學(Loughborough University)運動與健康科學系,這學校知名度雖不高,但其運動科學領域的研究可是世界第一。

Asker也有一個個人網站《mysportscience》,有非常多實用的運動科學知識,我自己有相當多的知識都是向他學來的,個人的網站設定也是想走他的風格(但我不會繪圖😆,不像他有精美的製圖與簡潔有力的文字推論),個人也建議將他的網站列入我的最愛之中,可以學習到很多正確與第一手的資訊。

回正題,Nicolas與Asker的文章其實只有2頁,但句句鏗鏘有力,直指上面那一篇『高氧水』的研究充滿漏洞與邏輯謬誤,我會一段一段說明,並附上摘要過後的翻譯與解釋:

首先是,該研究就是由Avrox這家號稱『高氧水』製造公司所提供的經費,這研究就已然失去它的客觀性了。試問,你拿了廠商的錢,敢做出產品無效的研究嗎?

再者,有氧水到底對運動表現有沒有幫助?這在過去已經很多人做過類似研究了,都沒有得到肯定有效的答案。而Nicolas與Asker教授最後一句引用的那段回顧式研究的結論直接了當的講了:高氧水就是個笑話,不用認真看待


我也將那篇研究找出來看了一下,直接貼結論就好:相較於運動所需的氧氣來說,只有極其少量的氧氣能被融於水中,而且也無法法證實這些氧氣能被腸道或身體給吸收,故沒有任何證據可證明含氧水對運動表現或恢復表現有幫助

當然,也許這家飲料公司也許真的做出了驚天地泣鬼神的研究,打破了人體限制,也做出了人體能吸收並運用的氧氣水來了!不過根據Nicolas與Asker的計算,以平均VO2Peak為57 ml/kg/min的選手來計算,要先騎30分鐘的60%VO2Peak,再騎完16.1km計時賽,應當需要75公升+80公升的『高涵氧奈米氣泡飲』才可能做到,但實際上他們測驗所喝的量當然沒那麼多,若真要說這飲料真有效,可能只能貢獻出0.091w-0.094w的功率而已,根本不是原作者所宣稱的增加10w那麼多。這段簡直嗆爆,原來我喝的奈米高氧水,能產出的功率也是奈米級啊


接下來的討論就沒那麼兇了,但還是很多質疑點,例如為何在計時測驗時,喝高氧水會有效提高功率值,但是在前面30分鐘熱身(60%的VO2peak騎30分可視為熱身),卻完全沒有反應在心率、血乳酸等指標上?作者沒解釋為何強度較低的運動時,高氧水沒效,但到了強度較高時又有用了?

另外最大輸出功率雖然差了7%(喝高氧水時,相較喝安慰劑高了7%),但也沒解釋那為何全力輸出30秒的功率又沒有太大差異,為何最大功率值有上升,但30秒的平均最大功率又看不到顯著差異(只差15w,約2.4%)?這中間機制有何不同?


最後一段文字提到了『Occam's Razor(奧坎剃刀)』,這是哲學用語,最常見的解釋是『若無必要,毋增實體』,也就是說如果新增加的解釋沒辦法提高我們對一件事物的瞭解,那寧可不要那個多餘的解釋,最常被人拿來的運用就是談簡約會比繁雜好,less is more。

Nicolas與Asker在這邊提了這個原則,其實隱涵著一個意義,你們嘗試寫了一堆推論與一系列研究,但說穿了,可能真正的影響性只是來自於『安慰劑效應』最後留了一句:『不服來戰』!只是截至目前為止,都還沒看到原作者們的回應。

個人在此的理解是,這研究的過程或在之前,也許受測者就已被明示或暗示有一款新的飲料,喝了後可能會表現良好,僅管該研究宣稱是『雙盲實驗(受測與研究人員本身都不會知道那一個是高氧水)』。但是當受者者在受測就算不知道是喝到『高氧水』,還是很像『高氧水』的東西,但很可能他們還是喝得出差別的,而喝到那款比較像『高氧水』的飲料時,他們都會有意無意的盡可能表現得更好,這可能就是導致最後有些許差異的主因。


後續,Asker也寫了一篇更為容易閱讀的文章給一般讀者,連結在此,我就不贅述了。內容大同小異,但他真的是個很用心想讓繁雜的運動科學,用平易近人的語言給予教練們、一般運動員或各分齡市民選手們更容易貼近科學研究的人。個人打從心底尊敬他,希望那廠商不會去告他😆。

個人心得與看法

分享這兩篇研究出來,相信很多人應該有種既視感,把這個『高涵氧奈米氣泡飲』換個名詞包裝,再掛些所謂的科學研究佐證(但可能這些研究都是該公司出資執行的),再找些網紅與KOL寫寫業配文、發發廣告等商業操作,就能輕易的讓許多腦波弱的人掏出錢來。

但其實很多的商品都經不起檢驗,甚至還不需研究檢驗,只需用簡單的邏輯推導就行,例如上方我就曾想到的,喝到肚子裡的氧氣就能變成我運動時用的氧氣?那喝了二氧化碳做的汽水,我運動時不就GG?講到這,我還蠻想做一個研究看看,一邊是喝有糖的正常可樂,另一邊喝無糖的Zero可樂,我想知道會不會有差別。我的推理邏輯是有糖可樂的效果理應會比較好,因為高碳水😆。

扯遠了。我很喜歡Nicolas與Asker最後提到的『Occam's Razor(奧坎剃刀)』一說,很多事情的本質就是很簡單的,要耐力運動,碳水化合物就是第一優先沒得商量,其次是水份以確保碳水能被快速吸收與不脫水,再其次也許是咖啡因、維他命B群(能量飲料會有效的原因)、電解質(特別是鈉),但商人為了創造話題與製造商機,自創了許多似是而非的商業術語與產品,加上拿人手短、吃人嘴軟,廠商付錢給研究機構、給網紅與KOL、給媒體平台與媒體露出,沒效的東西都能天花亂墜的說到你不買都不行,可是這些東西真的有效嗎?將這些包裝術語推開,回到人體與運動科學的本質,運動員需要的東西真的就那麼簡單,別把事情搞得那麼複雜。

訓練很簡單,就是投入時間、精力,日復一日的持續重覆相似的動作,久了,你自然會獲得與你付出相對等的收獲,沒有截徑也沒有竅門,更不要輕易相信商業術語與廣告,錢沒那麼簡單賺的。

今年未完的計劃,明年一定要完成!

註:所謂的偽科學(Pseudoscience),又稱假科學、壞科學、疑似科學,是指任何經宣稱為科學,或描述方式看起來像科學,但實際上並不符合科學方法基本要求的知識、缺乏支持證據,經不起可信性測試,或缺乏科學形式的理論以及科學化的研究方式,或者只是傳統、習俗、世俗信仰或宗教信仰(來源)。


喜歡這篇文章或想支持這平台嗎?請點選下圖給予實質支持!

想瞭解『請J帥喝咖啡』計劃說明,請點選此處


4 則留言:

  1. 謝謝J帥 又學到了新的詞 Occam's Razor :)

    回覆刪除
  2. 謝謝J帥 讓我增加了一個可能用不太到的知識!

    回覆刪除
    回覆
    1. 笑~~ 沒關係,這就好比唸了10幾20年的書,結果絕大多數教科書上的東西都用不上,但也不會因此有人把學校廢除XD

      刪除