H καφεΐνη ως εργογόνο συμπλήρωμα στην αθλητική απόδοση – Των Παναγιώτη Χατζηνικολάου και Δημήτρη Χουτόπουλου

Καθημερινά εκατομμύρια άνθρωποι στον πλανήτη προκειμένου να ξυπνήσουν το πρωί και να γίνουν δραστήριοι ή να καταπολεμήσουν το αίσθημα της νύστας και της κούρασης κατά την διάρκεια της μέρας, βασίζονται στην πιο γνωστή, για αυτόν τον σκοπό, και πολυαγαπημένη ουσία, την καφεΐνη{1}.

Η καφεΐνη, το κοινό όνομα της 1,3,7 τριμεθυλοξανθίνης προήλθε από την γερμανική λέξη kaffe και την γαλλική café, προσδιορίζοντας και οι δύο τον γνωστό σε όλους μας καφέ. Υπολογίζεται από τους ιστορικούς ότι καταναλώνονταν περίπου από το 2737 π.Χ. και αργότερα κατά τον 9^ο αιώνα μ.Χ. στην Αιθιοπία, όπου ένας βοσκός άρχισε να καταναλώνει άγρια μούρα καφέ (coffee berries) όταν παρατήρησε ότι οι κατσίκες του μετά από την κατανάλωση τους, ήταν περισσότερο ενεργές και δραστήριες{1}. Στη συνέχεια περίπου στο 1800 άρχισαν να κυκλοφορούν στην αγορά τα πρώτα καφεϊνούχα αφεψήματα όπως η Coca cola και η Pepsi cola. Με την πάροδο των χρόνων η βιομηχανία αυτών των ποτών εκτινάχθηκε σε πωλήσεις λόγω της αυξημένης ζήτησης αλλά και παραγωγής ενεργειακών ποτών εμπλουτισμένων με καφεΐνη. Σήμερα περίπου το 80% του παγκόσμιου πληθυσμού καταναλώνει έστω ένα καφεϊνούχο ρόφημα την ημέρα και το 90% του πληθυσμού στην Βόρεια Αμερική καταναλώνει καφέ σε ημερήσια βάση{1}.

Τα ροφήματα που την περιέχουν σε υψηλές ποσότητες είναι φυσικά ο καφές, καθώς και το τσάι και το κακάο{2}. Με λίγα λόγια η καφεΐνη είναι ένα φυσικό διεγερτικό μέσο που μία από τις βασικές της λειτουργίες είναι να σε κρατάει δραστήριο και να σου μειώνει το αίσθημα της κούρασης και της νύστας.

Πώς δουλεύει;

Από την στιγμή που θα καταναλωθεί η καφεΐνη θα αρχίσει να απορροφάται γρήγορα από το έντερο για να περάσει στην κυκλοφορία του αίματος. Στην συνέχεια θα πάει στο ήπαρ και θα διασπαστεί στα απλούστερα μόρια της (θεοφυλλίνη, θεοβρωμίνη και παραξανθίνη), τα οποία επηρεάζουν διάφορα όργανα του οργανισμού με βασικότερο από όλα, τον εγκέφαλο{3}.

Η καφεΐνη έχει την ιδιότητα να μπλοκάρει τους υποδοχείς της αδενοσίνης στον εγκέφαλο η οποία είναι ένας νευροδιαβιβαστής που του δίνει το αίσθημα της χαλάρωσης και της κούρασης και παράγεται κατά την διάρκεια της μέρας{3}. Με την πρόσληψη της, η  καφεΐνη συνδέεται στους υποδοχείς της αδενοσίνης στον εγκέφαλο χωρίς να τους ενεργοποιήσει, αναβάλλοντας το αίσθημα της κούρασης. Επίσης, η καφεΐνη αυξάνει τα επίπεδα της αδρεναλίνης στο αίμα, η οποία εκλύεται από τα επινεφρίδια, και συμβάλλει στην αύξηση της εγκεφαλικής δραστηριότητας λόγω έκλυσης αυτών των στρεσογόνων ορμονών. Με απλά λόγια θα λέγαμε λοιπόν πως ένα φλυτζάνι καφέ μπορεί μέσα σε 20 λεπτά να μας δώσει την καφεΐνη που χρειαζόμαστε στην κυκλοφορία του αίματος και σε 1 ώρα να δράσει στο μέγιστο βαθμό{1}

Τρόφιμα και ποτά πλούσια σε καφεΐνη

Η καφεΐνη βρίσκεται φυσικά στους σπόρους, στους ξηρούς καρπούς και στα φύλλα ορισμένων φυτών. Αυτές οι φυσικές πηγές συλλέγονται και υποβάλλονται σε επεξεργασία για την παραγωγή καφεϊνούχων ποτών και τροφίμων.

Στον Πίνακα 1 αναγράφονται οι αναμενόμενες ποσότητες καφεΐνης ανά 240ml ορισμένων δημοφιλών ροφημάτων {1,4,5}.

Ρόφημα	Περιεκτικότητα σε καφεΐνη
Espresso	240-720mg
Ντεκαφεϊνέ	3-12mg
Ελληνικός καφές	50mg/60ml
Στιγμιαίος καφές	100mg/180ml
Κακάο σε νερό	15mg/200ml
Aναψυκτικό cola	40mg/250ml
Πράσινο τσάι	30-50mg
Mαύρο τσάι	25-110mg
Eνεργειακά ποτά	77mg/240ml
Καφές φίλτρου	90mg/200ml

Πίνακας 1. Περιεκτικότητα καφεΐνης, σε mg ανά 240 ml, στα δημοφιλέστερα ροφήματα.

Επιπροσθέτως λόγω της ικανότητας της να παρακινεί το κεντρικό νευρικό σύστημα μέσω της αύξησης των ορμονών του στρες, η καφεΐνη μπορεί να αυξήσει τον μεταβολισμό πάνω από 11% και την καύση του λίπους πάνω από 13%{6,7,8}. Πρακτικά αν καταναλώσουμε 300mg καφεΐνης την ημέρα θα μπορέσουμε να κάψουμε 79 θερμίδες παραπάνω σε σχέση με την μη κατανάλωση {9}. Αυτό το ποσό ακόμη και αν φαίνεται μικρό, είναι παρόμοιο με την περίσσεια των θερμίδων που ευθύνεται για την μέση ετήσια αύξηση βάρους στην Αμερική κατά 2,2 κιλά{10}. Ωστόσο σε μία 12ετή μελέτη που έγινε για την καφεΐνη σε συσχέτιση με την αύξηση βάρους{11}, σημειώθηκαν σημαντικά αποτελέσματα που έδειξαν πως οι συμμετέχοντες που έπιναν περισσότερο καφέ από τους άλλους συμμετέχοντες, ήταν κατά μέσο όρο 0,4-0,5 κιλά ελαφρύτεροι στο τέλος της μελέτης.

Συνοπτικά, καθώς η καφεΐνη αυξάνει τον μεταβολισμό, είναι αναμενόμενο να υπάρχει θετική συσχέτιση της καφεΐνης και με την αθλητική απόδοση παρακινώντας το λίπος να χρησιμοποιηθεί σαν καύσιμο, αποθηκεύοντας έτσι το γλυκογόνο στους μύες για μελλοντική χρήση{12,13}. Σε μια μελέτη παρατηρήθηκε ότι δόσεις καφεΐνης 5mg/kg βελτίωσαν την απόδοση αντοχής κατά 5%, όταν καταναλώθηκαν μία ώρα πριν την άσκηση{14}. Ωστόσο, και μικρότερες δόσεις των 3mg ανά κιλό σωματικού βάρους (ΣΒ) μπορεί να είναι αρκετές για να αποκομίσουν τα οφέλη{15}. Επιπλέον άλλες μελέτες που έγιναν αναφέρουν παρόμοια οφέλη σε ομαδικά αθλήματα, προπονήσεις υψηλής έντασης και ασκήσεις με αντιστάσεις{16}.

Συνιστώμενη ημερήσια δόση

Τόσο το Υπουργείο Γεωργίας των ΗΠΑ (USDA) όσο και η Ευρωπαϊκή Αρχή για την Ασφάλεια Τροφίμων (EFSA) θεωρούν ασφαλή την ημερήσια πρόσληψη καφεΐνης στα 400mg (2-4 φλυτζάνια καφέ){17}. Ωστόσο, αξίζει να σημειωθεί πως έχουν αναφερθεί θανατηφόρες υπερβολικές δόσεις με οξεία χορήγηση 500mg καφεΐνης.

Καφεϊνη και αθλητική απόδοση

Λόγω της εργογόνας δράσης της καφεΐνης, δηλαδή της ικανότητάς της να αυξάνει την αθλητική απόδοση σε πληθώρα αθλημάτων και αγωνισμάτων, η χρήση της στον επαγγελματικό αθλητισμό ήταν για χρόνια απαγορευμένη. Συγκεκριμένα, η Διεθνής Ολυμπιακή Επιτροπή (International Olympic Committee; IOC) το 1984, και ο Παγκόσμιος Οργανισμός αντι-ντόπινγκ (World Anti-Doping Agency; WADA) το 2000, έθεσαν ένα ανώτατο επιτρεπόμενο όριο καφεΐνης στα ούρα, που αντιστοιχούσε σε περίπου 10 mg/kg ΣΒ, και πάνω από το οποίο η χρήση της θεωρούταν ντόπινγκ. Το 2004 η καφεΐνη αφαιρέθηκε από την λίστα απαγορευμένων ουσιών, ωστόσο η πρόσληψή της ακόμα ελέγχεται στον επαγγελματικό αθλητισμό, με την σύσταση η λήψη της να μην ξεπερνά τα 10 mg/kg ΣΒ, ενώ σε άλλες αθλητικές οργανώσεις και εταιρείες συνεχίζει να θεωρείται απαγορευμένη.

Όπως αναφέρθηκε στην αρχή, η καφεΐνη δρα κυρίως στο Κεντρικό Νευρικό Σύστημα (ΚΝΣ) αναστέλλοντας τους υποδοχείς αδενοσίνης, και συνεπώς αυξάνοντας την συγκέντρωση, την εγρήγορση, την απόδοση στις γνωστικές ικανότητες, και μειώνοντας τον πόνο και την υποκειμενική αντίληψη κόπωσης{18}. Επίσης, η καφεΐνη δρα και στο Περιφερικό Νευρικό Σύστημα (ΠΝΣ), βελτιώνοντας την νευρομυϊκή λειτουργία. Ένας ακόμα τρόπος με τον οποίο ενδέχεται να αυξάνεται η απόδοση, είναι η αυξημένη κινητοποίηση και χρήση των λιπαρών οξέων και η εξοικονόμηση του μυϊκού γλυκογόνου, το οποίο είναι απαραίτητο σε αγωνίσματα αντοχής.

Επομένως, η πρόσληψη καφεΐνης 3-6 mg/kg ΣΒ, φαίνεται να έχει εργογόνο δράση σε ένα μεγάλο αριθμό αθλημάτων και αγωνισμάτων. Συγκεκριμένα, φαίνεται να αυξάνει την απόδοση (περίπου 2-4%) σε αγωνίσματα και δοκιμασίες αντοχής, όπως στο τρέξιμο, κολύμπι, ποδήλατο, και κωπηλασία {19}. Πέρα από τα οφέλη της στα αερόβια αγωνίσματα, φαίνεται να αυξάνει την απόδοση και σε αναερόβιες δραστηριότητες, όπως σε επαναλαμβανόμενα σπριντ τόσο στο τρέξιμο όσο και στο ποδήλατο, αλλά και στην άρση βαρών. Επίσης, φαίνεται να αυξάνει την μέγιστη δύναμη σε δοκιμασίες μίας μέγιστης επανάληψης με βάρη, στο ισοκινητικό δυναμόμετρο, και σε ισομετρικές συστολές. Λόγω του ότι η καφεΐνη μειώνει το αίσθημα πόνου και την υποκειμενική αντίληψη κόπωσης, αυξάνει επίσης την απόδοση σε διάφορες δοκιμασίες μυϊκής αντοχής (πχ push-ups, καθίσματα, κλπ). Αξίζει να σημειωθεί, πως η καφεΐνη χρησιμοποιείται και σε ομαδικά αθλήματα (όπως μπάσκετ, ποδόσφαιρο, βόλλευ, κλπ), αυξάνοντας την απόδοση σε εξειδικευμένες, ανά άθλημα, δοκιμασίες, και τον αριθμό επιτυχημένων φάσεων (πχ περάσματα, σκοράρισμα, πάσες).

Όμως, η πρόσληψη καφεΐνης δεν φαίνεται να έχει την ίδια επίδραση σε όλα τα άτομα, και παρουσιάζει μεγάλες διατομικές διαφορές {18}. Συνεπώς, σε άλλα άτομα μπορεί να αυξάνει την απόδοση, σε άλλα μπορεί να μην έχει κανένα αποτέλεσμα, ή και ακόμα να την μειώσει. Οι διαφορές αυτές στην επίδραση της καφεΐνης έχουν να κάνουν κυρίως με γενετικούς παράγοντες, με την ψυχική κατάσταση, την συχνή πρόσληψη καφεΐνης, και το προπονητικό επίπεδο. Πιο συγκεκριμένα, έχουν βρεθεί κάποια γονίδια (CYP1A2 και ADORA2A) που σχετίζονται με τον μεταβολισμό της καφεΐνης στον οργανισμό, και έτσι η έλλειψη τους φαίνεται να εξηγεί γιατί σε αυτά τα άτομα η πρόσληψη καφεΐνης δεν έχει κανένα αποτέλεσμα ή και μειώνει την απόδοση. Αναφορικά με την ψυχική κατάσταση, φαίνεται πως όταν ο/η αθλητής/τρια έχει υψηλό ψυχολογικό στρες και άγχος, και κακή ποιότητα ύπνου, τότε η λήψη καφεΐνης φαίνεται να δυσχαιρένει τα παραπάνω, με αποτέλεσμα την μειωμένη αθλητική απόδοση. Όσον αφορά την συχνή χρήση του καφέ, υπάρχουν αντικρουόμενα αποτελέσματα στην βιβλιογραφία, ωστόσο τελευταίες μελέτες υποστηρίζουν πως η καθημερινή λήψη καφεΐνης δεν μειώνει την εργογόνα δράση της. Τέλος, η χορήγηση καφεΐνης φαίνεται να βελτιώνει την απόδοση ανεξάρτητα από το προπονητικό επίπεδο (αρχάριοι, προχωρημένοι αθλητές, κλπ) {18}.

Γενικά, η προτεινόμενη δοσολογία από την Διεθνή Εταιρεία Αθλητικής Διατροφής είναι 3-6 mg/kg ΣΒ, και συνίσταται η πρόσληψη της περίπου 1 ώρα πριν από τον αγώνα/προπόνηση. Ωστόσο, σε διάφορα αθλήματα αντοχής, φαίνεται πως η λήψη καφεϊνούχων σκευασμάτων (ρόφημα, gel, καραμέλα καφεΐνης, κλπ) κατά την διάρκεια του αγώνα, και ιδιαίτερα την χρονική περίοδο που αρχίζει και επέρχεται κόπωση, έχει καλύτερα αποτελέσματα συγκριτικά με την λήψη πριν από τον αγώνα {18}.

Πρακτικές εφαρμογές

Καταλήγοντας, για την πλειοψηφία των ελεύθερα ασκούμενων και αθλητών, η πρόσληψη κάποιου σκευάσματος με περιεκτικότητα σε καφεΐνη περίπου 3-6 mg/kg ΣΒ, και μια ώρα πριν ή κατά την διάρκεια της προπόνησης/αγώνα, μπορεί να αυξήσει την απόδοση. Πέρα από τις φυσιολογικές επιδράσεις της καφεΐνης στην απόδοση, η πρόσληψη της μπορεί να δώσει βελτιώσει την εγρήγορση, την επαγρύπνηση, αλλά και την διάθεση και την παρακίνηση για άθληση. Όπως φαίνεται και στον Πίνακα 1, η συνιστώμενη δόση καφεΐνης μπορεί να ληφθεί και από απλά, και προσιτά σε όλους, ροφήματα καφέ, κακάο και τσάι. Συγκεκριμένα, για τα περισσότερα άτομα δύο φλυτζάνια καφέ, ή αντίστοιχα μια διπλή δόση καφέ, αρκεί ώστε να αποκομίσουν τις ευεργετικές επιδράσεις της καφεΐνης.

 

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

• Melanie A. Heckman Jorge Weil  Elvira Gonzalez De Mejia. Caffeine (1, 3, 7‐trimethylxanthine) in Foods: A Comprehensive Review on Consumption, Functionality, Safety, and Regulatory Matters. Journal of Food Science https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2010.01561.x
• https://www.healthline.com/nutrition/what-is-caffeine Written by Alina Petre MSc, RD(NL)
• T V Dunwiddie, S A Masino. The role and regulation of adenosine in the central nervous system. Annu Rev Neurosci. 2001;24:31-55.
• https://foodinsight.org/Content/3147/Caffeine_v8-2.pdf Food Insight
• https://www.mednutrition.gr/portal/efarmoges/leksiko-diatrofis/14833-kafeini.
• K J Acheson, B Zahorska-Markiewicz, P Pittet, K Anantharaman, E Jéquier. Caffeine and coffee: their influence on metabolic rate and substrate utilization in normal weight and obese individuals. Am J Clin Nutr.1980 May;33(5):989-97. doi: 10.1093/ajcn/33.5.989.
• P Koot, P Deurenberg. Comparison of changes in energy expenditure and body temperatures after caffeine consumption. Ann Nutr Metab. 1995;39(3):135-42. doi: 10.1159/000177854.
• Kevin J Acheson, Gérard Gremaud, Isabelle Meirim, Franck Montigon, Yves Krebs, Laurent B Fay, Louis-Jean Gay, Philippe Schneiter, Charles Schindler, Luc Tappy. Metabolic effects of caffeine in humans: lipid oxidation or futile cycling? Am J Clin Nutr.2004 Jan;79(1):40-6. doi: 10.1093/ajcn/79.1.40.
• Servane Rudelle Mario G. Ferruzzi Isabelle Cristiani  Julie Moulin  Katherine Macé  Kevin J. Acheson  Luc Tappy. Effect of a Thermogenic Beverage on 24‐Hour Energy Metabolism in Humans. Obesity a Research Journal. https://doi.org/10.1038/oby.2007.529
• James O Hill 1, Holly R Wyatt, George W Reed, John C Peters. Obesity and the environment: where do we go from here? 2003 Feb 7;299(5608):853-5. doi: 10.1126/science.1079857.
• Esther Lopez-Garcia 1, Rob M van Dam, Swapnil Rajpathak, Walter C Willett, Joann E Manson, Frank B Hu. Changes in caffeine intake and long-term weight change in men and women. Am J Clin Nutr 2006 Mar;83(3):674-80. doi: 10.1093/ajcn.83.3.674.
• D L Costill, G P Dalsky, W J Fink. Effects of caffeine ingestion on metabolism and exercise performance. Med Sci Sports.Fall 1978;10(3):155-8.
• A Nehlig, G Debry. Caffeine and sports activity: a review. Int J Sports Med

 1994 Jul;15(5):215-23. doi: 10.1055/s-2007-1021049.

• Adrian B Hodgson 1, Rebecca K Randell, Asker E Jeukendrup. The metabolic and performance effects of caffeine compared to coffee during endurance exercise. PLoS One.2013;8(4):e59561. doi: 10.1371/journal.pone.0059561. Epub 2013 Apr 3.
• Lawrence L. Spriet. Exercise and Sport Performance with Low Doses of Caffeine. Sports Medicine volume 44, pages175–184(2014)
• Nicholas A. Ratamess, Jill A. Bush, Jie Kang, William J. Kraemer, Sidney J. Stohs, Vincenzo G. Nocera, Megan D. Leise, Keith B. Diamond & Avery D. Faigenbaum. The effects of supplementation with P-Synephrine alone and in combination with caffeine on resistance exercise performance. Journal of the International Society of Sports Nutrition (2015)
• Scientific Report of the 2015 Dietary Guidelines Advisory Committee. U.S Department of Health and Human Services. https://health.gov/our-work/food-nutrition/previous-dietary-guidelines/2015/advisory-report
• Guest, Nanci S., et al. «International society of sports nutrition position stand: caffeine and exercise performance.» J. Int. Soc. Sports Nutr., vol. 18, no. 1, Dec. 2021, pp. 1-37, doi:10.1186/s12970-020-00383-4.
• Grgic, Jozo, et al. «Wake up and smell the coffee: caffeine supplementation and exercise performance—an umbrella review of 21 published meta-analyses.» Br. J. Sports Med., vol. 54, no. 11, 1 June 2020, pp. 681-8, doi:10.1136/bjsports-2018-100278.

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

• Tallis, Jason, Michael J. Duncan, and Rob S. James. «What can isolated skeletal muscle experiments tell us about the effects of caffeine on exercise performance?.» British Journal of Pharmacology15 (2015): 3703-3713. doi: 10.1111/bph.13187
• Burke, Louise M. «Caffeine and sports performance.» Applied physiology, nutrition, and metabolism6 (2008): 1319-1334.