首先是咖啡因，一種成熟的人體工學助劑，特別是對耐力運動員而言。在所有級別的運動中（NCAA除外），它的使用都很普遍。咖啡因是如此有效，以至於在競爭中被禁止，直到WADA決定維持禁令幾乎是不可能的。
我已經嘗試了各種劑量的咖啡因來改善自己的表現。我從比賽前服用80毫克開始，然後慢慢增加劑量直至達到對我的表現產生不利影響的程度。這一點剛好超過200mg。
有一次我攝入高達400毫克，這是一次慘痛的經歷。我患有胃痙攣，耳朵發抖，視力短暫的消失了。我根本無法參加比賽。但是，我的一些訓練合作夥伴會定期使用賽前500毫克以下的劑量，而不會產生負面影響。顯然，人們對咖啡因的反應方式反映了個體差異。
傳統研究通常將沒有攝入咖啡因的人的日常運動與使用咖啡因的人的日常運動進行比較。如果你是該小組的研究對象，那很好。但是，如果你說謊攝入平均值之外怎麼辦？這就是為什麼報告受試者對咖啡因的個體反應如此有趣的研究。
例如，以「低劑量咖啡因對騎車表現的人為作用」為研究對象。研究人員對受試者進行了四個15分鐘的最大循環試驗。在每個試驗中，受試者的安慰劑或咖啡因劑量分別為體重1mg / kg，2mg / kg和3mg / kg。
結果表明補充咖啡因的運動前是高度可變的。例如，與安慰劑相比，在所有咖啡因試驗中一名受試者的表現均較差。另一名受試者的咖啡因含量為1mg / kg，其表現優於安慰劑，但在更高的水平下表現較差。三分之一的人發現咖啡因具有很強的人體促進，在所有試驗中均表現更好。
是什麼導致這些變化？我在DNAFit的日常工作使我意識到了一個稱為CYP1A2的基因。該基因產生一種酶，可處理體內95％以上的咖啡因代謝。個體之間此基因的微小變化（稱為單核苷酸多態性（SNP））會導致兩種不同類型的人：快速咖啡因代謝物（AA純合子）和慢速咖啡因代謝物（AC雜合子和CC純合子）。
從健康的角度來看，這種知識可能很重要。例如，這項研究檢查了CYP1A2基因型，咖啡因攝入量和心臟病發作風險之間的相互作用。在過去的十年中，研究人員在哥斯大黎加度過了一段艱難的生活（這是艱辛的生活！），確定了2,000多名心臟病發作倖存者和2,000名對照者（沒有心臟病發作）。他們使用問答來測量兩組所攝入的咖啡因量，向兩組詢問了他們的咖啡攝入量。
他們發現，每次喝超過一杯，心臟病發作的風險都會略有增加。然後，研究人員做了一件非常有趣的事情（至少對我而言）：他們將發現分為快慢代謝者。他們發現，在快速代謝者中，高咖啡攝入量會增加心臟病發作的風險。但是在慢代謝者中，高水平的風險會更大。
這項研究告訴我們有關運動表現的哪些信息？不幸的是，目前在這一領域沒有太多研究。因為營養遺傳學是一門相當新的科學，所以大部分資金都流向了風險最大的人群—高度肥胖，II型糖尿病等。了解CYP1A2基因型是否影響運動表現在優先事項列表上並不重要但我多麼自私地希望它是。
實際上，我只知道一項研究咖啡因對CYP1A2基因型對運動表現的影響的研究。「 CYP1A2多態性對咖啡因遺傳效應的影響，」 Womack等人。（2012年）在兩次40公裡的計時賽中，讓35名男性自行車手參加了比賽。在一項試驗中，騎自行車的人服用了安慰劑。第二，他們每公斤體重攝入了6mg咖啡因。兩項試驗都是雙盲試驗-進行試驗的人和受試者均不知道自己服用的是安慰劑還是咖啡因。研究發現，與安慰劑相比，快速代謝者比慢速代謝者具有更大的表現改善。平均而言，咖啡因可使快速代謝者改善約4分鐘，而慢速代謝者不足1.5分鐘。此外，與安慰劑相比，將近95％的快速代謝者改善了超過一分鐘，而只有53％的慢速代謝者具有類似的改善。
雖然這只是一項研究，但肯定值得深思。在這一領域進行更多研究後，我們可能會制定有關在快速和慢速代謝者中使用咖啡因的具體指南。我是慢代謝者，我的經驗告訴我，我比其他人（我認為是快速代謝者）所能耐受的咖啡因總量更少。
我還發現賽前75分鐘喝咖啡因比一個小時前喝咖啡更好。這很有趣，因為60分鐘通常是研究和運動營養學家普遍建議的時間範圍。最後，在決賽之間攝入更多的咖啡因會降低我的表現，也許會使我超過表現閾值。將來，運動員可能不需要這種昂貴的反覆試驗過程。相反，當涉及咖啡因代謝時，查看它們的基因可能會提供一個更好的起點。
我還想討論維生素D。這是2009年和2010年的補充食品，以至於我的領導機構UKAthletics為其運動員提供了維生素D測試。UKAthletic決定所有運動員的血液中維生素D的含量均應高於50nmol / l，實際上，他們更希望其血液中維生素D的含量接近100nmol / l。因此，我在2009年9月進行了維生素D測試。測試結果為55nmol / l，非常接近供血不足的臨界點。我每天服用5000iu維生素D（相當高劑量），被認為是「治癒的」。
幾年後，我又進行了一次維生素D測試。我的水平已提高到84nmol / l，雖然更高，但仍低於100nmol / l的臨界值。但是，即使我的訓練夥伴服用的補充劑量的維生素D與我一樣，甚至達到或超過了這個界限。
事實證明，整個身體基因都可以影響對維生素D補充的反應。Didriksen等。（2013年）發現，每周補充40,000 iu的維生素D會導致受試者發生不同的變化，具體取決於這些基因的版本。因此，為了獲得相同的效果，不同的人可能需要添加更多（或更少）的維生素D。
這重要嗎？事實證明，維生素D受體基因（VDR）中的多態性可能會影響應力性骨折的風險。在這項研究中，研究人員在軍事訓練的第二階段使用了受試者，因此他們不是新手。然後，他們獲得了32位壓力性骨折患者和32位對照，並觀察他們之間的VDR基因型是否存在差異。
他們發現，GG基因型攜帶者更可能出現在對照組中。相反，A型等位基因攜帶者更可能出現在應力性骨折組中。這可能非常有用。我們也許能夠確定有發生應力性骨折風險的人，然後提供營養（例如增加維生素D和鈣的攝入量）和生活方式幹預措施，以降低這種風險。
所以，你的基因不僅決定你對運動的反應方式，還可以對你的運動營養習慣產生重大影響。雖然研究尚處於起步階段，但隨著時間的流逝，我們應該深入了解我們的基因如何影響我們的營養需求以及對某些營養素的反應。