Ефекти на кофеина преди и след тренировка. Как се отразява на организма
Ефектите на кофеина за подобряване на производителността са изследвани повече от 100 години, като първото известно изследване е публикувано през 1907 г.
След тези ранни публикации интересът към кофеина се разви до такава степен, че сега той е един от най-известните ергогенни агенти, с ефекти за подобряване на производителността при широк спектър от упражнения.
За да разберем ефектите от добавянето на кофеин като цяло, е необходимо да обсъдим неговата химическа природа и как съединението се усвоява физиологично от тялото.
Кофеинът се абсорбира бързо през стомашно-чревния тракт и преминава през клетъчните мембрани със същата ефективност, както се поема от тъканите.
Кофеинът (1,3,7-триметилксантин) се метаболизира от черния дроб и в резултат на ензимно действие образува три метаболита: параксантин, теофилин и теобромин.
Повишени нива могат да се появят в кръвния поток в рамките на 15-45 минути след приема, като пиковите концентрации се постигат един час след приема.
Благодарение на разтворимостта си в липиди, кофеинът лесно преминава кръвно-мозъчната бариера.
Кофеинът и неговите метаболити се екскретират от бъбреците, като приблизително 3-10% напускат тялото непроменени в урината.
Концентрациите в циркулиращата кръв се намаляват с 50-75% в рамките на 3-6 часа след приема.
По този начин клирънсът от кръвния поток е подобен на скоростта на абсорбция и метаболизъм на кофеина.
Ефектът на кофеина върху тялото преди и след тренировка
Бяха предложени няколко механизма за обяснение на ефекта от приема на кофеин върху атлетичните постижения.Няколко обширни рецензии заявяват, че най-важният механизъм е, че кофеинът действа, като се конкурира с аденозина в неговите рецепторни места. Тъй като аденозинът е фактор, който намалява процесите на възбуждане в мозъка, заместването му с кофеин води до намаляване на инхибиторния ефект на аденозин и развитие на стимулиращ ефект. Тоест, кофеинът осигурява преобладаването на възбудителните процеси над инхибирането. Очевидно едно от основните места на действие на кофеина е централната нервна система (ЦНС).
В допълнение, теофилин и параксантин, метаболити на кофеина, могат също да допринесат за фармакологичните ефекти върху ЦНС чрез специфични сигнални пътища. Рядко обаче е възможно да се посочи един единствен механизъм което би обяснило напълно физиологичните ефекти на всяка една хранителна добавка. Кофеинът също. Тъй като лесно преминава както кръвно-мозъчната бариера, така и клетъчните мембрани на всички телесни тъкани, е изключително трудно да се определи в коя конкретна система (нервна или скелетна мускулатура) кофеинът има най-голям ефект.
В допълнение към ефектите си върху централната нервна система, кофеинът може да повлияе на използването на енергийния субстрат по време на тренировка.
По-специално резултатите от изследванията показват, че кофеинът по време на тренировка намалява зависимостта от използването на гликоген и увеличава зависимостта от мобилизирането на свободни мастни киселини.
Редица автори съобщават за значително увеличаване на окисляването на мазнини в мускулните клетки, когато субектите са консумирали кофеин в приблизителна доза от 5 mg/kg.
Освен това е доказано, че след висока доза кофеин (9 mg/kg) нетната гликогенолиза (разграждането на гликоген в черния дроб) е намалена в началото на тренировката и представянето е значително подобрено, което е свързано с повишена зависимост върху окисляването на мазнините вътре и извън мускулите.
Ефекти на кофеина върху нервно-мускулните функции
Изследванията показват също, че кофеинът може да доведе до промени в невромускулната функция и/или контрактилитета на скелетните мускули.
Например, умерена доза кофеин (6 mg/kg) значително повишава както силата на изометричното разтягане на крака, така и времето до умора при субмаксимално изометрично разгъване на крака.
Приемът на кофеин също допринася за значителен термогенен отговор.
Термогенезата е производството на топлина от тялото, за да поддържа постоянна телесна температура и да осигури работата на всички негови системи, от функционирането на вътреклетъчните процеси, кръвообращението, храносмилането на храната, способността за движение и т.н.
Енергията за производство на топлина се доставя от мазнините, когато се окисляват.
Всъщност приемът на кофеин от 100 mg води до значителен термогенен ефект и свързаното с това повишено окисление на мазнините, въпреки факта, че субектите са имали обичаен прием на кофеин от 100-200 mg на ден.
Увеличаването на енергийния разход след прием на кофеин не се връща към изходното ниво 3 часа след консумацията.
Като цяло, резултатите от проучвания, включващи добавки с кофеин и физическо представяне, показват комбиниран ефект както върху централната, така и върху периферната система.
Кофеинът действа върху централната нервна система като антагонист на аденозина, но може също да повлияе на метаболизма на субстрата, използван от мускулните клетки и нервно-мускулната функция.
Ефектът на кофеина върху човешкото здраве. Дълготраен ефект.
Научната литература, свързана с добавките с кофеин, е обширна.
Ясно е, че кофеинът наистина е ергогенен за спортните постижения, но е специфичен за състоянието на спортиста, както и за интензивността, продължителността и модела на извършваните упражнения.
Не може да се каже, че е еднакво ефективен за всички.
Следователно въз основа на наличната литература могат да се направят следните изводи:
- Кофеинът е по-ефективен, когато се консумира в безводно състояние (капсула/таблетка, прах) в сравнение с кафето.
- Повечето проучвания използват протокол, при който кофеинът се приема 60 минути преди работа, за да се осигури оптимално усвояване. Доказано е обаче, че кофеинът подобрява производителността, когато се консумира 15-30 минути преди тренировка.
- Кофеинът е ефективен за подобряване на различни видове производителност, когато се консумира в ниски до умерени дози (~3-6 mg/kg). Освен това няма допълнителна полза, когато се консумира в по-високи дози (≥ 9 mg/kg).
- По време на периоди на лишаване от сън кофеинът може да повиши бдителността и самообладанието, което е ефективна помощ за войските за специални операции, както и за спортисти по време на изтощителни упражнения, изискващи постоянна концентрация.
- Кофеинът е ефективен ергогенен агент за поддържане на максимална издръжливост, а също така е ефективен за подобряване на представянето на часовника.
- Кофеинът засилва, вместо да потиска ресинтезата на гликоген по време на фазата на възстановяване на тренировката.
- Кофеинът е полезен при дългосрочни тренировки с висока интензивност (включително отборни спортове като футбол, хокей на трева, гребане и т.н.), но повишаването на производителността е специфично за тренирани спортисти.
- Литературата е противоречива в данните за силовите спортове. Не е ясно дали несъответствията в резултатите се дължат на разлики в тренировъчните протоколи или на нивото на фитнес на субектите. Въпреки това са необходими повече изследвания, за да се установят специфичните ефекти на кофеина върху силовите спортове.
- Изследванията, специфични за жените, са ограничени. Въпреки това, скорошни проучвания показват ползи за жените спортисти с условна сила и скромни печалби в представянето.
- Научната литература не подкрепя индуцираната от кофеин диуреза по време на тренировка. Всъщност някои проучвания не успяха да покажат никакви промени в изпотяването, общата загуба на вода или отрицателна промяна в баланса на течности, които биха могли да повлияят отрицателно на представянето дори при условия на топлинен стрес.
Използвани материали
- Позиция на Международното общество за спортно хранене: кофеин и производителност. Ерика Р. Голдщайн, Тим Зигенфус, Дъг Калман, Ричард Крейдър, Бил Кембъл, Колин Уилборн, Лем Тейлър, Дарин Уилоуби, Джеф Стаут, Б. Сю Грейвс, Робърт Уайлдман, Джон Л. Айви, Мари Спано, Аби Е Смит и Хосе Антонио. J Int Soc Sports Nutr. 2010 г.; 7:5
- Кофеин и упражнения: Какво следва? Крейг Пикъринг отговаря и Йозо Гргич. Sports Med. 2019 г.; 49 (7): 1007–1030.
