عملکرد کافئین و ورزش

پس از ارزیابی مقالات موجود تا به امروز، موضع انجمن بین المللی تغذیه ورزشی (ISSN) در مورد مصرف کافئین به شرح زیر است:

1.نشان داده شده است که مکمل کافئین به شدت جنبه های مختلف عملکرد ورزشی را در بسیاری از جهات اما نه همه ی آنها تاثیر می گذارد. مزایای کوچک تا متوسط استفاده از کافئین شامل، اما محدود به موارد زیر نیست:استقامت عضلانی، سرعت حرکت و قدرت عضلانی، دوی سرعت، پرش، و عملکرد پرتاب، و همچنین طیف وسیعی از فعالیت‌های ورزشی هوازی و بی‌هوازی خاص.

2. به نظر می رسد استقامت هوازی شکلی از ورزش است که منسجم ترین فواید متوسط تا زیاد ناشی از مصرف کافئین را دارد، اگرچه میزان تأثیرات آن بین افراد متفاوت است.
3. ثابت شده است که کافئین در دوزهای 3-6 میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن، عملکرد ورزشی را بهبود می بخشد. حداقل دوز موثر کافئین در حال حاضر نامشخص است، اما ممکن است به 2 میلی گرم بر کیلوگرم توده بدن نیز برسد.

البته شایان ذکر است دوزهای بسیار بالای کافئین (مثلاً 9 میلی گرم بر کیلوگرم) با بروز بالای عوارض جانبی همراه است و به نظر نمی رسد برای ایجاد یک اثر ارگوژنیک لازم باشد.

4. متداول ترین زمان مصرف مکمل کافئین 60 دقیقه قبل از ورزش است. زمان بهینه مصرف کافئین احتمالاً به منبع کافئین بستگی دارد. به عنوان مثال، در مقایسه با کپسول های کافئین، آدامس های کافئین دار ممکن است به زمان انتظار کوتاه تری از مصرف تا شروع جلسه تمرین نیاز داشته باشند.
5. به نظر می رسد کافئین عملکرد فیزیکی را هم در افراد آموزش دیده و هم در افراد آموزش دیده بهبود می بخشد.
6. تفاوت های بین فردی در عملکرد ورزش و ورزش و همچنین اثرات نامطلوب بر خواب یا احساس اضطراب به دنبال مصرف کافئین ممکن است به تنوع ژنتیکی مرتبط با متابولیسم کافئین و پاسخ فیزیکی و روانی نسبت داده شود.

 عوامل دیگری مانند مصرف همیشگی و مداوم کافئین نیز ممکن است در تغییر واکنش بین فردی نقش داشته باشند.

7. نشان داده شده است که کافئین برای عملکرد شناختی، از جمله توجه و هوشیاری، در اکثر افراد نیروزا است. 8. کافئین ممکن است عملکرد شناختی و فیزیکی را در برخی افراد تحت شرایط محرومیت از خواب بهبود بخشد. 9. استفاده از کافئین همراه با ورزش استقامتی در گرما و ارتفاع زمانی که دوزها به ترتیب بین 3 تا 6 میلی گرم بر کیلوگرم و 6-4 میلی گرم بر کیلوگرم باشد، به خوبی پشتیبانی می شود.
8. منابع جایگزین کافئین مانند آدامس های کافئین دار، دهان شویه ها، ژل های انرژی زا و جویدنی ها نشان داده شده است که عملکرد را در درجه اول در ورزش های هوازی بهبود می بخشد.
9. نوشیدنی های انرژی زا و مکمل های قبل از تمرین حاوی کافئین ثابت شده است که عملکرد بی هوازی و هوازی را افزایش می دهند.

کافئین چیست؟

کافئین پرمصرف ترین ماده روانگردان در جهان است و به طور طبیعی در ده ها گونه گیاهی از جمله قهوه، چای و کاکائو وجود دارد. کافئین اغلب به شکل نوشیدنی‌هایی مانند قهوه، نوشابه‌ها و چای مصرف می‌شود، اگرچه مصرف بسیاری از نوشیدنی‌های کاربردی مانند نوشیدنی‌های انرژی‌زا در دو دهه گذشته رو به افزایش بوده است. در کشورهای غربی، تقریباً 90 درصد از بزرگسالان به طور منظم کافئین مصرف می کنند، با مصرف کافئین رژیم غذایی مردان و زنان بالغ ایالات متحده در یک بررسی 2009-2010 تقریباً 200 میلی گرم در روز تخمین زده شد. در بزرگسالان جوان و افراد ورزشکار. همچنین مصرف سایر محصولات حاوی کافئین از جمله انرژی افزایش یافته است نوشیدنی‌ها ، «مکمل‌های قبل از تمرین»، آدامس، ژل‌های انرژی‌زا و جونده‌ها، آئروسل‌ها و بسیاری دیگر از محصولات غذایی جدید کافئین‌دار.

محصولات حاوی کافئین دارای طیف وسیعی از دوزها در هر وعده هستند، از 1 میلی گرم در شکلات شیری تا بیش از 300 میلی گرم در برخی از مکمل های غذایی .

کافئین و اثرات آن بر سلامت یک موضوع طولانی مدت مورد توجه بوده است، و کافئین همچنان به همانطور که توسط تحقیقات گسترده نشان داده شده است، یک ترکیب غذایی نگران کننده در سلامت عمومی باشد .

 در عین حال، کافئین در دنیای ورزش همه جا حاضر شده است، جایی که علاقه زیادی به درک بهتر تأثیر کافئین بر انواع مختلف عملکرد ورزشی وجود دارد. بر این اساس، کافئین در چند دهه گذشته بر حوزه تحقیقاتی کمک‌کننده‌های گرمازا و مکمل‌های ورزشی تسلط داشته است.

 کافئین در ورزش:

در اوایل (میلادی 1900) ورزش مدرن، معجونی از محرک های گیاهی، از جمله کافئین و سایر ترکیبات مانند کوکائین، استریکنین، اتر، هروئین و نیتروگلیسیرین، به طور مخفیانه توسط مربیان، ورزشکاران و مربیان ساخته شد که به نظر می رسد شواهدی از قبل وجود داشته باشد. استفاده از کوکتل‌های دارویی مختلف توسط ورزشکاران استقامتی ادامه یافت تا اینکه در دهه 1920 هروئین و کوکائین به نسخه‌ها محدود شد و پس از آن کمیته بین‌المللی المپیک (IOC) برنامه‌های ضد دوپینگ را در اواخر دهه 1960 معرفی کرد . برخی از اولین مطالعات منتشر شده در مورد کافئین‌کم روانشناسان و همکاران ویلیام ریورز و هارالد وبر، در دانشگاه کمبریج، که هر دو علاقه مند به جدا کردن اثرات روانی-منطقی و فیزیولوژیکی موادی مانند کافئین و الکل بودند. ریورز و وبر، با استفاده از افراد خود، اثرات کافئین را بر خستگی عضلانی بررسی کردند. مطالعات خوب طراحی شده قابل توجهی که از سال 1906 تا 1907 انجام شد، از آزمایش‌های دوسوکور کنترل‌شده با دارونما و استانداردسازی رژیم غذایی (مانند کافئین، الکل) استفاده کرد و در مقاله‌ای در سال 1907 در مجله فیزیولوژی توضیح داده شد. تحقیقات قابل توجهی در مورد تأثیرات کافئین بر عملکرد ورزش با افراد بیشتر، ورزش های مختلف و متغیرهای کاوش مانند تأثیرات بین افراد آموزش دیده و آموزش ندیده، آغاز شد و تا دهه 1940 ادامه یافت. فواید کافئین در ورزش های استقامتی در آزمایشگاه عملکرد انسانی در دانشگاه بال استیت در اواخر دهه 1970، به رهبری دیوید کاستیل ، که جرقه نسلی از تحقیقات در مورد تأثیرات کافئین در متابولیسم ورزش و عملکرد ورزشی شد.

مکانیسم اثر

 (MOA) اگرچه اثر کافئین بر روی سیستم عصبی مرکزی (CNS) به طور گسترده ای به عنوان مکانیزم اصلی که کافئین عملکرد را تغییر می دهد پذیرفته شده است، مکانیسم های مختلفی برای توضیح اثرات ارگو ژنیک کافئین از جمله افزایش در دسترس بودن میوفیبریلارکلسیم پیشنهاد شده است.

 متابولیسم ورزشی و بستر بهینه شده در دسترس بودن و همچنین تحریک .CNSیکی از مکانیسم‌های پیشنهادی قبلی مرتبط با اثرات انرژی‌زای کافئین ناشی از اکسیداسیون افزایش‌یافته اسیدهای چرب آزاد (FFA) ناشی از آدرنالین (اپی نفرین) پس از مصرف کافئین و متعاقب آن صرفه‌جویی در گلیکوژن است که منجر به بهبود عملکرد استقامتی می‌شود. با این حال، این فرضیه در دسترس بودن بستر به چالش کشیده شد و در نهایت رد شد، جایی که پس از چندین مطالعه عملکرد مشخص شد که به نظر می‌رسد افزایش سطوح FFA در زمان ورزش زمانی که افزایش تقاضا برای اکسیداسیون viafat سوخت انتظار می‌رود، بیشتر باشد.

علاوه بر این، این مکانیسم نمی‌تواند اثرات نیروزای کافئین را در ورزش‌های کوتاه مدت و با شدت بالا که در آن سطوح گلیکوژن یک عامل محدودکننده نیست، توضیح دهد. کاهش نسبت تبادل تنفسی (RER) و/یا تغییر FFAهای سرم، که نشان دهنده افزایش متابولیسم چربی در طول ورزش زمانی که فقط آب مصرف می شود .

مصرف دوزهای پایین‌تر کافئین (1 تا 3 میلی‌گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن)، که منجر به پاسخ‌های فیزیولوژیکی بی‌اهمیت نمی‌شود .

همچنین به نظر می رسد که اثرات انرژی زا قابل اندازه گیری را ارائه می دهد، و پشتیبانی قوی ارائه می دهد. برای CNS منشأ بهبودهای گزارش شده است.

به این ترتیب، تمرکز بر روی عملکرد کافئین در حین ورزش در سیستم‌های عصبی مرکزی و محیطی متمرکز شده است، که می‌تواند میزان تلاش درک‌شده است.

به نظر می رسد کافئین اثرات مستقیمی دارد. روی عضله که ممکن است به انرژی زایی آن کمک کند. محتمل ترین مسیری که کافئین ممکن است برای انقباض عضلانی مفید باشد از طریق تحرک یون کلسیم (Ca2+) است که تولید نیرو توسط هر واحد حرکتی را تسهیل می کند. خستگی ناشی از کاهش تدریجی انتشار Ca2+ ممکن است پس از مصرف کافئین کاهش یابد . به طور مشابه، کافئین ممکن است به طور جزئی در محیط از طریق افزایش فعالیت پمپ سدیم/پتاسیم (Na + /K+) برای تقویت بالقوه جفت تحریک – انقباض لازم برای عضلات کار کند.

نتیجه گیری

کافئین در اشکال مختلف آن ماده ای است که در همه جا حاضر است و به طور مکرر در جمعیت های نظامی، ورزشی و تناسب اندام استفاده می شود که به طور حاد بسیاری از جنبه های عملکرد ورزش را در بیشتر، اما نه همه مطالعات، افزایش می دهد. از جمله فعالیت های طولانی مدت از نوع هوازی و مدت زمان کوتاه، ورزش با شدت بالا.

کافئین زمانی که در دوزهای 3 تا 6 میلی گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن مصرف شود، انرژی زا است.

رایج ترین زمان مصرف مکمل کافئین 60 دقیقه قبل از ورزش است.

 زمان بهینه مصرف کافئین احتمالاً به منبع کافئین بستگی دارد. به نظر می رسد اثرات کافئین هم در افراد آموزش دیده و هم در افراد آموزش ندیده مشابه است.

منابع

. 1.Bailey RL, Saldanha LG, Dwyer JT. Estimating caffeine intake from energydrinks and dietary supplements in the United States. Nutr Rev. 2014;72(Suppl 1):9–13.

.2. Fulgoni VL 3rd, Keast DR, Lieberman HR. Trends in intake and sources ofcaffeine in the diets of US adults: 2001-2010. Am J Clin Nutr. 2015;101(5):1081–7.

3. Rybak ME, Sternberg MR, Pao CI, Ahluwalia N, Pfeiffer CM. Urine excretion ofcaffeine and select caffeine metabolites is common in the U.S. populationand associated with caffeine intake. J Nutr. 2015;145(4):766–74.
4. US Department of Agriculture ARS. What we eat in America, data tables,2009–2010. Washington (DC): US Department of Agriculture; 2012.
5. Wickham KA, Spriet LL. Administration of caffeine in alternate forms. SportsMed. 2018;48(Suppl 1):79–91.
6. Doepker C, Lieberman HR, Smith AP, Peck JD, El-Sohemy A, Welsh BT.Caffeine: friend or foe? Annu Rev Food Sci Technol. 2016;7:117–37.
7. Wikoff D, Welsh BT, Henderson R, Brorby GP, Britt J, Myers E, et al.Systematic review of the potential adverse effects of caffeine consumptionin healthy adults, pregnant women, adolescents, and children. Food ChemToxicol. 2017;109(Pt 1):585–648.
8. Jiang W, Wu Y, Jiang X. Coffee and caffeine intake and breast cancer risk: anupdated dose-response meta-analysis of 37 published studies. GynecolOncol. 2013;129(3):620–9.
9. Jiang X, Zhang D, Jiang W. Coffee and caffeine intake and incidence of type2 diabetes mellitus: a meta-analysis of prospective studies. Eur J Nutr. 2014;53(1):25–38.

10. Caldeira D, Martins C, Alves LB, Pereira H, Ferreira JJ, Costa J. Caffeine doesnot increase the risk of atrial fibrillation: a systematic review and meta-analysis of observational studies. Heart. 2013;99(19):1383–9.