A koffein és az edzésteljesítmény (8. rész)
Megoszt
A Nemzetközi Sporttáplálkozási Társaság áttekintése, állásfoglalása a koffein és az edzés- és versenyteljesítmény összefüggéseiről. Az áttekintést több részletben közöljük.
Tartalomjegyzék
- A koffein a sportban: rövid történeti áttekintés
- Koffeinforrások
- A koffein jogszerűsége a sportban
- A koffein farmakokinetikája
- A koffein hatásmechanizmusa
- A placebo hatás
- Koffein és állóképességi edzés
- Koffein és izomállóképesség, erő és teljesítmény
- Koffein és sportspecifikus teljesítmény
- A koffeinre adott válasz egyénenkénti eltérései
- Genetika
- Koffein, genetika és szorongás
- A rendszeres koffeinfogyasztás
- Koffein-bevitel időzítése
- Edzettségi állapot befolyása a koffein ergogén hatására
- Koffein és alvás
- A koffeinbevitel mellékhatásai
- Koffein és kognitív teljesítmény
- A koffeinre adott válasz különböző környezeti körülmények között: hőség, magaslati környezet
- Alternatív koffeinforrások: koffeines rágógumi, koffeines szájöblítés, koffeines orrspray-k, gélek, szeletek,
- Koffein más összetevőkkel kombinálva: koffein és kreatin, koffein és szénhidrát,
- Koffein a főzött kávéban
- Koffeintartalmú energiaitalok és edzés előtti készítmények
- Összefoglaló
Alternatív koffeinforrások
A kutatók körében az általánosan fogyasztott kávén és koffeintablettákon kívül más források is érdeklődést keltettek, többek között koffeintartalmú rágógumik, szájöblítők, aeroszolok, porok, energiaszeletek, energiagélek és rágókák. Míg a koffein farmakokinetikája [18, 373-376] és a koffein teljesítményre gyakorolt hatásai a hagyományos módon, például kávéval [47, 49, 55, 153, 368, 377, 378] vagy folyadékkal bevett koffein kapszula formájában [55, 203, 379, 380] jól ismertek, a bevitel gyorsasága iránti érdeklődés miatt (a farmakokinetikai részben vázoltak szerint) megjelentek az alternatív beviteli formákkal végzett kutatások is [81]. Wickham és Spriet [5] nemrégiben megjelent dolgozata áttekintést nyújt a koffein edzés közbeni, alternatív formákban történő felhasználásával kapcsolatos irodalomról. Ezért itt csak röviden összefoglaljuk a jelenlegi eredményeket.
Koffeines rágógumi
Számos vizsgálat szerint a koffeines rágógumi formájában történő adagolása felgyorsíthatja a koffein vérbe jutásának sebességét a rendkívül érdús szájüregi felszívódás révén [58, 381]. A rágógumival bevitt koffein két útvonalon keresztül szívódhat fel: a szájüregben lévő bukkális nyálkahártyán és/vagy a koffeintartalmú nyál lenyelése miatti bélfelszívódáson keresztül [58, 381, 382]. Kamimori és munkatársai [58] összehasonlították a koffeintartalmú rágógumiból és a kapszulaformában lévő koffein felszívódási sebességét és relatív koffein biohasznosulását. Az eredmények arra utalnak, hogy a rágógumi formulából történő hatóanyag-felszívódás sebessége szignifikánsan gyorsabb volt. A 100 és 200 mg-ot fogyasztó csoportokban mind a rágógumi, mind a kapszulaformulák közel hasonló plazmakoncentrációt biztosítanak a koffeinből a szisztémás keringésbe. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a rágógumi formuláción keresztül adagolt koffein farmakológiai hatása hamarabb jelentkezhet. Továbbá, bár a mai napig nem állnak rendelkezésre adatok, felvetették, hogy a szájüreg útján történő felszívódás növelése előnyösebb lehet a szájon át (lenyelve) történő beadással szemben, ha az edzéshez közelebb vagy edzés közben fogyasztják, mivel a splanchnikus véráramlás gyakran csökken [383], ami potenciálisan lassítja a koffein felszívódásának sebességét.
Eddig öt tanulmány [59-63] vizsgálta a koffeintartalmú rágógumi potenciális ergogén hatását az aerob teljesítményre. Megjegyzendő, hogy valamennyi vizsgálatot kerékpáros terheléssel végezték, és a legtöbbet jól edzett kerékpárosokat vizsgáltak. E kutatások eredményei azt sugallják, hogy a 200-300 mg-os teljes dózisban, az edzés megkezdéséhez közelebb vagy egy hosszabb állóképességi verseny során rendszeresen haszált koffeintartalmú rágógumi lehet a legelőnyösebb, különösen a magasabb edzettségi állapotú egyének esetében. További kutatásokra van azonban szükség, különösen a fizikailag aktív és szabadidős edzésben lévő egyének körében.
Négy tanulmány [64, 66, 68, 384] vizsgálta a koffeintartalmú rágógumi hatását az anaerob típusú tevékenységekre. Konkrétan Paton és munkatársai [64] 3 mg/ttkg koffeines rágógumit adtak férfi kerékpárosoknak ismételt sprint kerékpározás közben, ami a placebóhoz képest a fáradtság nagyobb mértékű mérséklődését eredményezte. A koffeintartalmú rágógumi javára a koffeines vizsgálatokban a fáradtság csökkenése 5,4%-os teljesítménynövekedést jelentett a sprintek során. Egy vizsgálat [384], amelyben 100 mg koffein tartalmú rágógumit alkalmaztak a kora reggeli kísérlet során (a dobóteljesítményt mérték), a placebóhoz képest általános javulást eredményezett a dobott távolságban. A koffeines rágógumi fogyasztása a labdarúgók teljesítményének értékelésére használt három futballspecifikus teszt közül kettőben (Yo-Yo Intermittent Recovery Test és CMJ) is pozitívan befolyásolta a teljesítményt [66]. Egy nemrégiben végzett kutatás szintén a koffeines rágógumival bevitt 300 mg koffein hatását vizsgálta, és megállapította, hogy annak 10 perccel edzés előtt történő fogyasztása ergogén hatást gyakorolt az ugró teljesítményre, az izokinetikus csúcsnyomatékra, a felsőtest mozgási sebességére és az egész test teljesítményteljesítményére egy evezős teszt során [68]. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a koffeines rágógumi ergogén hatást fejthet ki az edzési feladatok széles skáláján. Eddig csak Bellar és munkatársai [384] vizsgálták a koffeintartalmú rágógumik kognitív funkciókra gyakorolt hatását, konkrétan a pszichomotoros éberségi teszttel értékelt éberség javulásáról számoltak be. A jövőbeni tanulmányok mérlegelhetik a rágógumiban lévő koffein és a kapszulában bevitt koffein hatásainak összehasonlítását.
Koffeines szájöblítés (CMR)
A koffeines szájöblítés (CMR; 5-20 s időtartamú) a szenzomotoros agykérgek aktiválása miatt fokozhatja az edzésteljesítményt [79]. Konkrétan a szájban keserű ízérzékelő receptorok találhatók, amelyek érzékenyek a koffeinre [385]. Azt feltételezték, hogy ezeknek a keserű ízreceptorok ingerlése aktiválhatja az agyban az információfeldolgozással és a jutalmazással kapcsolatos neurális pályákat [385-387]. Fiziológiai szempontból a koffeines szájöblítés csökkentheti a koffeinforrások lenyelése során fellépő gyomor-bélrendszeri distressz potenciálját is [388, 389].
A CMR-t követő aerob [69, 74-76, 390] és anaerob [72, 73, 78], valamint kognitív funkciók [70, 71] és teljesítmény [77] változásaival kapcsolatban eddig kevés vizsgálatot végeztek. Egy tanulmány [390] kimutatta a CMR ergogén előnyeit az aerob teljesítményre, és a 30 perces karos ergométeres időfutam során megtett távolság jelentős növekedéséről számolt be. Hasonlóképpen, egy másik vizsgálatban [74] 5 s CMR (amely 32 mg koffeint tartalmazott 125 ml vízben feloldva) javította a 30 perces kerékpáros teljesítményt, az érzékelt terhelés vagy a pulzusszám egyidejű növekedése nélkül. Az anaerob próbák tekintetében más kutatók [72] szintén megfigyeltek teljesítményjavulást, ahol rekreációs céllal aktív férfiaknál az 1,2%-os koffeinoldattal való öblítést követően jelentősen javult az átlagos teljesítményük az ismételt 6 mp-es sprintek során. Egy vizsgálat [73] arról számolt be, hogy a „glikogénhiányosnak” minősített, rekreációs céllal aktív férfiaknál megnőtt az átlagos és csúcsteljesítmény az ismételt kerékpározás 3. sprintje során, valamint csökkent a fájdalomérzetük a 4. és 5. sprintek során a 2%-os, 10 mp-ig tartó koffeines öblítést követően. Míg a CMR pozitív eredményeket mutatott kerékpárosok esetében, egy másik vizsgálat [78] szabadidősportoló férfiaknál nem számolt be szignifikáns különbségről az 1,2%-os koffeines öblítést követően felemelt összsúlyban. A CMR ergogénnek tűnik a kerékpározásban, hogy mind a hosszabb, alacsonyabb intenzitású, mind a rövidebb, magas intenzitású terhelések során. A témával kapcsolatos eredmények kétértelműek valószínűleg azért, mert az ebben a forrásban biztosított koffein nem növeli a koffein plazmakoncentrációját, és a plazmakoncentráció növekedése valószínűleg szükséges a koffein ergogén hatásának megtapasztalásához [69].
Koffeines orrspray-k és -porok
A koffeintartalmú orrspray-k és porok használata szintén izgalmas kérdéskör. A koffeintartalmú orrspray-k esetében három hatásmechanizmust feltételeztek. Először is, az orrnyálkahártya áteresztő, ami az orrüreget a helyi és a szisztémás anyagszállítás potenciális útvonalává teszi; különösen a koffein, egy kis molekulájú vegyület esetében [11, 12, 30, 31]. Másodszor, és a CMR-hez hasonlóan, a keserű íz receptorok az orrüregben is találhatók. Az orrspray használata lehetővé teheti a jutalmazáshoz és az információfeldolgozáshoz kapcsolódó agyi aktivitás felszabályozását [391]. Harmadik hatásút (de ismeretlen hatásideje miatt gyakran megkérdőjelezik), hogy a koffein potenciálisan közvetlenül az orrüregből a CNS-be, különösen az agy-gerincvelői folyadékba és az agyba szállítható intracelluláris axonális transzport révén két specifikus neurális úton, a szagló és a trigeminális úton keresztül [392, 393].
Két különálló vizsgálatban [79, 80] kutatták a 15 mg/ml koffeint tartalmazó koffeines orrspray hatását. Sem az anaerob, sem az aerob teljesítményt mérő vizsgálatokban nem jelentettek szignifikáns javulást a cinguláris, az inzuláris és a szenzomotoros agykérgek fokozott aktivitása ellenére [79]. Laizure és munkatársai [81] összehasonlították a 100 mg koffein belélegzett por (AeroShot) és szájon át adott oldat biohasznosulását és plazmakoncentrációját. Mindkettőnél hasonló biohasznosulást és hasonló plazmakoncentrációt találtak, a szívfrekvencia és a vérnyomás tekintetében sem volt különbség.
Koffeines gélek
Bár a koffeintartalmú géleket gyakran fogyasztják a futók, kerékpárosok és triatlonisták, a koffein plazmakoncentrációját még nem vizsgálták, és csak három ilyen kutatásról számoltak be. Cooper és munkatársai [83] és Scott és munkatársai [84] a szénhidrát-koffein tartalmú gélek hatását vizsgálták, amelyek mindkettő 100 mg koffein adagot tartalmazott 25 g, illetve 21,6 g szénhidrát mellett. Cooper és munkatársai vizsgálatában a koffeintartalmú gélek fogyasztása 60 perccel az edzés előtt nem fokozta az intermittáló sprint teljesítményt. Ezzel szemben Scott és munkatársai a fogyasztástól az edzés megkezdéséig eltelt rövidebb időt használtak (azaz 10 percet az edzés előtt), és a koffein tartalmú gélek fogyasztása után jelentős javulást tapasztaltak a 2000 m-es evezős teljesítményben. Egy másik, nemrégiben végzett vizsgálat koffeintartalmú géleket használt, és azt találta, hogy az edzés előtt 10 perccel adott 300 mg koffein növelte a függőleges ugrás teljesítményét, az erőt és a teljesítményt egy 17 ellenállással edzett férfiból álló mintában [67]. Ezek az eredmények azt sugallják, hogy a koffeintartalmú gélek esetében fontos a fogyasztás időzítése, mivel a koffeintartalmú gélek 10 perccel, de nem 60 perccel az edzés előtt történő fogyasztásakor ergogén hatást tapasztaltak. Ezek az elképzelések azonban független tanulmányok eredményein alapulnak, ezért a jövőbeli tanulmányok megfontolhatják a koffeintartalmú gélek fogyasztásának optimális időzítésének vizsgálatát ugyanabban a résztvevői csoportban.
Koffeines szeletek
A koffeintartalmú gélekhez hasonlóan egyetlen tanulmány sem mérte a koffeines szelet fogyasztását követő plazmakoncentrációt; a felszívódás és a bevitel azonban valószínűleg a kávé vagy a vízmentes koffein kapszula fogyasztásához hasonló. Bár a koffeines szeletek gyakran megtalálhatók a sportboltokban, a koffeines szeletekkel kapcsolatos kutatások ritkák. Eddig csak egy tanulmány [82] vizsgálta a koffeines szelet hatását az edzésteljesítményre. Konkrétan, a 100 mg koffeint tartalmazó szénhidrátos szeletet fogyasztó résztvevők kerékpározás közben jelentősen javították a kimerülésig eltelt időt a szénhidrátos szelethez és a placebóhoz képest, miközben nem találtak különbséget az érzékelt megterhelés, az átlagos pulzusszám és a relatív edzésintenzitás értékelésében. Továbbá a kerékpárosok a koffeinszelet fogyasztása után a teljes kimerülésig tartó próbát követően szignifikánsan jobban teljesítettek a komplex információfeldolgozási teszteken a csak szénhidrátot tartalmazó próbához képest. Mivel nem sok adat áll rendelkezésre, a koffein ezen forrásával kapcsolatos jövőbeli munkára van szükség.
Koffein más összetevőkkel kombinálva
Koffein és kreatin
Trexler és Smith-Ryan áttekintése átfogóan részletezi a koffein és a kreatin együttes fogyasztásával kapcsolatos kutatásokat [32]. Mivel mind a kreatin, mind a koffein pótlásának ergogén előnyei az emberi teljesítményre nézve – független mechanizmusok révén – bizonyítottak, az egyidejű szedéssel kapcsolatos érdeklődés sok sportoló és edző számára nagy jelentőséggel bír [32]. Míg a kreatin és a koffein független kiegészítőként létezik, számtalan, több összetevőből álló, koffeint és kreatint is tartalmazó étrend-kiegészítő (pl. edzés előtti készítmények) áll rendelkezésre. Arról számoltak be, hogy az edzés előtti akut koffeinbevitel gyakran pozitív ergogén hatását a kreatin nem befolyásolja, ha a résztvevők előzőleg kreatinterhelési protokollt végeztek [394, 395]. A koffein kreatin-terhelési fázis alatti együttes koffeinbevitellel (pl. kávé és kreatin együttes fogyasztása) kapcsolatban azonban van némi bizonytalanság [396-399]. Az eddig rendelkezésre álló tanulmányok azt sugallják, hogy a nagy dózisú koffein (>9 mg/kg) és kreatin együttes fogyasztását óvatosan kell alkalmazni, mivel feltételezhetően ellentétes hatású mechanizmusok hatnak a Ca2+ -clearance-ra és -felszabadulásra, valamint az izomrelaxációs időre [396, 398]. Bár kedvező adatok állnak rendelkezésre a több összetevőből álló kiegészítőket (pl. edzés előtti szerek) használó egyének izomteljesítményének eredményeiről és adaptációjáról, ezeket az eredményeket megzavarhatják a kiegészítésben lévő egyéb összetevők (pl. béta-alanin, citrullin-malát, aminosavak) [34, 95, 400, 401]. Amíg a jövőbeni vizsgálatok nem állnak rendelkezésre, addig a koffein és a kreatin külön-külön fogyasztása, vagy a magas koffeinbevitel elkerülése lehet célszerű a kreatin izommegtartó hatású felhasználásakor [402].
Koffein és szénhidrát
Eddig a szénhidrát és koffein együttes fogyasztását vizsgáló kutatások, összehasonlítva a csak szénhidrátok edzés előtti és/vagy edzés közbeni fogyasztásával, ellentmondásos eredményeket hoztak [196, 264, 403-405]. Ez valószínűleg a végrehajtott és vizsgált kísérleti protokollok heterogenitásának köszönhető. Mindazonáltal egy 2011-es, 21 vizsgálatot tartalmazó szisztematikus áttekintés és metaanalízis [406] arra a következtetésre jutott, hogy a szénhidrát és koffein együttes fogyasztása jelentősen javította az állóképességi teljesítményt a csak szénhidrát fogyasztásával összehasonlítva. Meg kell azonban jegyezni, hogy a koffein által biztosított teljesítményelőny nagyságrendje kisebb, ha szénhidráthoz adják hozzá (azaz koffein + szénhidrát vs. szénhidrát), mint amikor az izolált koffeinbevitelt placebóval hasonlítják össze [404]. A 2011-es publikáció [406] óta az eredmények továbbra sem meggyőzőek. Összességében a mai napig úgy tűnik, hogy a koffein önmagában vagy szénhidráttal együtt jobb választás a teljesítmény javítására, mint a szénhidrátpótlás önmagában.
Míg az edző vagy a sportolók többsége az edzés előtt vagy verseny közben választja a koffein kiegészítést, a koffein hatása az izomglikogén feltöltésére az edzés utáni időszakban felkeltette az érdeklődést. Eddig kevés tanulmány vizsgálta az edzés utáni koffeinfogyasztás hatását a glükózanyagcserére [413, 414]. Míg az exogén szénhidrát beadása önmagában növelheti az izomglikogént, Pedersen és munkatársai [413] gyorsabb glikogénfeltöltődési sebességről számoltak be olyan sportolóknál, akik koffeint (8 mg/ttkg) és szénhidrátot (4 g/ ttkg) együttesen fogyasztottak, mint a csak szénhidrátot (4 g/ttkg). Ezenkívül kimutatták, hogy a koffein és a szénhidrát együttes fogyasztása edzés után javította a későbbi nagy intenzitású intervallumfutás eredményét a szénhidrát együttes fogyasztásához képest. Ez a hatás az edzés utáni izomglikogén-újraszintézis magas arányának tulajdonítható [415]. Az eddigi adatok arra utalnak, hogy a koffein potenciálhatja a glikogén reszintézist, ha nagy dózisú koffeint (8 mg/ttkg) fogyasztanak az edzés regenerációs fázisában; azonban, ha megfelelő szénhidrátot biztosítanak az edzés után, a koffein nem biztos, hogy glikogénreszintetizáló előnyt biztosít [414]. Gyakorlatilag figyelembe kell venni az alvás közeli koffeinbevitelt, párosulva a glikogénreszintézis gyorsításának szükségességével, mivel a lefekvés előtti koffein alvászavarokat okozhat.
Az írás a Journal of the International Society of Sports Nutrition-ban jelent meg 2021-ben.
Kövess minket itt is, ott is!