Większość z nas dzień zaczyna od filiżanki kawy. Ma ona korzystny wpływ na zdrowie, gdy jest spożywana w umiarkowanych ilościach. Potwierdza to wiele badań, w których wykazano jej pozytywne działanie na organizm – podkreśla się rolę kawy między innymi w profilaktyce cukrzycy, chorób neurodegeneracyjnych czy chorób wątroby. Dzieje się tak prawdopodobnie za sprawą zawartych w niej antyoksydantów. Kawa może również korzystnie działać na sportowców co ma związek z obecną w niej kofeiną.

Czy kawa to tylko kofeina? 

Kawa kojarzona jest przede wszystkim ze swoimi właściwościami pobudzającymi, ze względu na zawartą w niej kofeinę. Warto wspomnieć o tym, że wyróżniamy dwa główne gatunki kawy o największym znaczeniu handlowym, które spożywamy na co dzień bądź też ich mieszanki – arabika i robusta. Robusta zawiera 2-krotnie więcej kofeiny niż arabika. Zawartość kofeiny w naparze kawy waha się od 27 mg do 153 mg (w 140-230 ml naparu). Kawa z ekspresu przygotowana z pełnej łyżeczki deserowej będzie zawierała około 27 mg kofeiny w 150 ml. Z kolei 150 ml naparu z pełnej łyżeczki kawy rozpuszczalnej będzie zawierać ok. 43 mg kofeiny.

Poza kofeiną kawa zawiera szereg innych substancji o których nie wolno zapominać. Będą to: węglowodany (30-40 %), tłuszcze (10-17%), związki białkowe i wolne aminokwasy (8%), związki polifenolowe (8%) przede wszystkim kwas chlorogenowy, chinolowy oraz kawowy, alkaloidy czyli kofeina (do 2,5%) oraz trygonelina, witaminy, substancje mineralne i aromatyczne. To właśnie dzięki połączeniu tych wszystkich substancji wykazuje ona korzystny wpływ na organizm.

Warto jednak zaznaczyć, że ziarno ziarnu nierówne – w związku z tym wpływ na skład ziaren będzie miało pochodzenie, a co za tym idzie rodzaj gleby, warunki klimatyczne oraz sposób uprawy, a także oczyszczanie i palenie ziaren. Natomiast na zawartość substancji w naparze między innymi sposób przechowywania ziaren, metoda zaparzania, gatunek oraz rodzaj kawy.

 

Jak działa kofeina? 

 Kofeina działa tak samo niezależnie od pochodzenia. Jest wchłaniana szybko z przewodu pokarmowego i po około 30-120 minutach od spożycia osiąga maksymalne stężenie we krwi. Nie ulega kumulacji w organizmie. Metabolizowana jest prawie całkowicie przez wątrobę z udziałem cytochromu P450 1A2, a około 2 % kofeiny wydalane jest z moczem w postaci niezmienionej. W wyniku jej rozpadu powstają: paraksantyna, która stanowi większość jej metabolitów oraz teobromina i teofilina. Z kolei głównym końcowym produktem metabolizmu kofeiny będzie kwas 1-metylomoczowy.

Kofeina działa antagonistycznie, czyli przeciwstawnie w stosunku do receptorów adenozynowych A1 i A2. Co to oznacza? Adenozyna jest neuroprzekaźnikiem, który działa hamująco zarówno na układ nerwowy jak i sercowo- naczyniowy. Po wypiciu filiżanki kawy kofeina łączy się z receptorem adenozynowym i uniemożliwia przyłączenie adenozyny. Przy czym połączenie kofeiny z receptorem A1 wywołuje nieco inne efekty niż jej przyłączenie do receptora A2. Kiedy kofeina połączy się z receptorem A1 dochodzi do wzrostu uwalniania neuroprzekaźników: acetylocholiny, dopaminy i noradrenaliny. Przejawia się to pobudzeniem organizmu, przyspieszeniem akcji serca i  rozszerzeniem naczyń krwionośnych. Natomiast łącząc się z receptorem A2 stymuluje przekazywanie bodźców nerwowych. Efekty jakie odczuwamy na co dzień, to pobudzenie oraz wzrost naszej koncentracji i uwagi.

Dlaczego jedni po kawie czują się pobudzeni i pełni energii, a inni odczuwają bóle głowy czy nudności?

 Każdy organizm różni się nieco od siebie. To jak długo oraz jak silnie kofeina będzie oddziaływała na nasz ustrój zależy między innymi od stanu fizjologicznego, czynników środowiskowych, wieku, płci i w dużym stopniu od czynników genetycznych. Okres półtrwania kofeiny, czyli czas po którym połowa substancji ulegnie rozpadowi u osób dorosłych może wahać się od 3 do 7 godzin, przy czym u kobiet jest on około 20-30% krótszy niż u mężczyzn. Rozpad kofeiny przyśpieszać może także palenie tytoniu, a spowolnić stosowanie doustnych środków antykoncepcyjnych (5-10 godzin), choroby wątroby czy okres ciąży (średnio 9-11 godzin). U noworodków okres półtrwania sięga nawet do 100 godzin. Również przyjmowanie niektórych leków może wpływać na metabolizm kofeiny.

Jeżeli chodzi o genetyczny mechanizm oddziaływania kofeiny na organizm zależy on od obecności w organizmie konkretnego allelu – CYP1A2*1F bądź CYP1A2*1A10, a także aktywności enzymu – katecholo-O-metylotransferazy. U osób posiadających allel CYP1A2*1F, który jest odpowiedzialny za wolniejszy metabolizm kofeiny oraz u osób z obniżoną aktywnością enzymu poziom kofeiny będzie na wysokim poziomie przez dłuższy czas, dlatego regularna konsumpcja kawy przez te osoby przyczynić się może do zwiększenia ryzyka zawału mięśnia sercowego oraz rozwoju nadciśnienia tętniczego. Z kolei osoby z allelem CYP1A2*1A10 i wyższą aktywnością katecholo-O-metylotransferazy po wypiciu jednej filiżanki kawy za jakiś czas bez problemu sięgną po kolejną. Dodatkowo to jak kofeina będzie na nas działała będzie zależało od częstości jej spożywania. Tak jak z wieloma substancjami w naszej diecie dochodzi do wytworzenia tolerancji. Krótko mówiąc im częściej spożywamy kawę, tym w mniejszym stopniu odczuwamy działanie kofeiny na nasz organizm. Organizm rozwija tolerancję na zmiany ciśnienia po spożyciu kofeiny już w ciągu 1-3 dni, co wiąże się tym samym z osłabieniem wpływu kawy na jego wartości. Tolerancja ta zmniejsza się częściowo po odstawieniu kofeiny na 12 godzin, dlatego jeśli czujesz, że kawa przestała na Ciebie działać – odstaw ją na jakiś czas.

 

Czy kawa może pomóc sportowcom? 

Odpowiedź na to pytanie nie jest jednoznaczna. Kawa zawiera kofeinę. Kofeina z kolei zaliczana jest do substancji ergogenicznych. Co to oznacza? Substancje ergogeniczne stosowane są w celu zwiększeniu siły fizycznej poprzez przyśpieszenie tempa procesów metabolicznych, zaangażowanych w wytwarzanie energii podczas wysiłku fizycznego. W związku z tym po spożyciu kofeiny zwiększa się utlenianie kwasów tłuszczowych, a następuje oszczędzanie glikogenu mięśniowego. Wiele badań naukowych potwierdza pozytywne działanie kofeiny na organizm podczas wysiłku fizycznego. Z tego względu zawarta jest ona w wielu suplementach i odżywkach dla sportowców. Substancja ta może działać korzystnie stosowana przed oraz w trakcie wysiłku submaksymalnego, a także w wysiłkach o wysokiej intensywności. Udowodniono również jej korzystny wpływ na wytrzymałość treningową, dlatego polecana będzie sportowcom przed wykonywanym treningiem.

Korzystne działanie następuje, gdy jest spożywana w dawkach niskich-umiarkowanych: 3-6 mg na kilogram masy ciała godzinę przed wysiłkiem bądź treningiem i jak wykazano dalsze zwiększanie dawki nie powoduje dodatkowego wzrostu wydolności.

Jeśli kofeina działa pozytywnie, a kawa jest jej naturalnym źródłem, w związku z tym po co suplementować kofeinę pozyskaną syntetycznie? Odpowiedź może być banalna – tak jak nie każdy lubi brukselkę, tak nie każdy może przepadać za kawą. Właśnie dla takich sportowców przeznaczona będzie kofeina syntetyczna. Istnieją także osoby, które nie mogą spożywać kawy, ze względu na różne stany chorobowe chociażby na refluks żołądkowo-przełykowy. Kawa może nasilić wówczas objawy. Dozwolona będzie jedynie słaba kawa filtrowana bądź rozpuszczalna. Tradycyjna „plujka”, czyli kawa mielona zalana gorąca wodą będzie zawierała najwięcej substancji działających drażniąco na błonę śluzową żołądka.

Ponadto nie potwierdzono do końca, czy kawa wykazuje dokładnie takie samo działanie jak kofeina. Jak wspomniano wcześniej zawiera ona wiele różnych związków, między innymi kwas chlorogenowy. Zaliczany jest on do polifenoli i między innymi dzięki niemu kawa wykazuje tak prozdrowotne działanie. Kwas ten ma działanie przeciwstawnie w stosunku do kofeiny, dlatego może niwelować jej ergogeniczny wpływ. W badaniach in vitro wykazano, iż kwas chlorogenowy powoduje spowolnienie pracy serca, obniżenie ciśnienia tętniczego krwi oraz relaksację mięśni gładkich w zależności od zastosowanej dawki. W związku z tym mija się to poniekąd z celem konsumpcji kawy przez sportowców przed planowanym wysiłkiem. Ponadto jak już wcześniej wspomniano – kawa kawie nierówna, dlatego nie wiadomo ile kofeiny tak naprawdę dostarczysz pijąc kawę przed czy w trakcie wysiłku.

Korzystne działanie kofeiny zostało potwierdzone w wielu badaniach, natomiast jedynie kilka z nich brało pod uwagę wpływ spożycia samej kawy na uzyskane wyniki sportowe.

W eksperymencie przeprowadzonym wśród biegaczy zaobserwowano, że wydłużenie czasu trwania wysiłku nastąpiło jedynie u tych, którzy przed startem spożyli czystą kofeinę (4,5 mg/kg masy ciała), z kolei u zawodników pijących jedynie kawę o identycznej zawartości kofeiny takich zmian nie dostrzeżono.

Z kolei w innym badaniu przeprowadzonym w 2012 roku na 9 trenujących rowerzystach i triatlonistach w wieku od 41 do 47 lat zawodnicy spożywali kawę (5 mg kofeiny/kg mc), bezwodną kofeinę (5 mg/kg mc), kawę bezkofeinową oraz napój placebo przed startem na czczo w ilości 600 ml. Następnie przeprowadzono 4 testy wytrzymałościowe w odstępie siedmiodniowym. W tym badaniu spożycie kawy godzinę przed wysiłkiem fizycznym okazało się mieć taki sam wpływ na wytrzymałość zawodników jak zastosowanie czystej kofeiny. Nie wykazano również różnic w zmianach stężenia substancji we krwi jak glukoza czy kwasy tłuszczowe.

Kolejne badanie, z roku 2017 porównywało wpływ kawy i kofeiny na wytrzymałość 54 mężczyzn trenujących wyczynowo. Zawodnicy wykonywali pięcio- oraz dziesięciosekundowe testy wydolnościowe na cykloergometrze oddzielone minutą przerwy. Stwierdzono, iż kofeina spożyta w ilości 3-5 mg/kg masy ciała 30 minut przed wysiłkiem może wpłynąć korzystnie na otrzymane wyniki. Przy czym w eksperymencie tym podkreśla się, że zadowalający efekt uzyskano niezależnie od przyjętej postaci kofeiny.

Nasuwa się więc wniosek, iż wyniki wcześniejszych badań z zastosowaniem tych samych substancji, w których jedynie kofeina wywierała pozytywny wpływ na wytrzymałość sportowców mogą wynikać z różnic w sposobie przeprowadzenia prób, przygotowania naparu, a także gatunku kawy.

 

Kofeina i kreatyna- ekstremalne połączenie? 

Suplementy diety oraz odżywki dla sportowców dostępne na rynku są często mieszaniną różnych substancji: np. kofeina i kreatyna, białko serwatkowe i karnityna czy glutamina i BCAA. Producenci łączą ze sobą wiele substancji w produktach, czasami po to by jeden związek potęgował działanie drugiego.

Powszechnie stosowaną odżywką dla sportowców jest kreatyna. Kreatyna ma za zadanie zwiększyć poziom fosfokreatyny w mięśniach, która to jest źródłem energii w czasie wysiłku, a tym samym podnieść wydolność w czasie zawodów. Często spotykane jest połączenie kofeiny i kreatyny w jednym produkcie. W badaniach stwierdzono, że suplementacja kofeiną po ładowaniu kreatyną wpływa korzystnie na wyniki sportowe, jednak takiego synergistycznego działania tych substancji nie potwierdzono jednoznacznie w przypadku ich przyjmowania w tym samym produkcie. Uważa się, że kofeina może wówczas osłabiać działanie kreatyny. Wynika to najprawdopodobniej z ich przeciwnego wpływu na relaksację mięśni bądź z wystąpienia dolegliwości żołądkowo-jelitowych, które mogą towarzyszyć jednoczesnemu przyjęciu obu tych składników. Celem badania z roku 2017 było porównanie wpływu kawy oraz czystej kofeiny podczas jednoczesnego przyjmowania kreatyny na siłę oraz wytrzymałość aktywnych fizycznie mężczyzn w wieku od 21 do 23 lat. Co stwierdzono? Stężenie kreatyny we krwi wzrosło nieznacznie bardziej w przypadku równoczesnej suplementacji kreatyną i kofeiną oraz kreatyną i konsumpcją kawy w porównaniu do przyjmowania samej kreatyny, a u 4 spośród 13 uczestników eksperymentu pojawiły się dolegliwości ze strony przewodu pokarmowego. W badaniu tym nie wykazano różnicy pomiędzy działaniem kofeiny w postaci suplementu, a kofeiną zawartą w kawie. Mimo, że kofeina może w pewnym stopniu wpływać na wzrost stężenia kreatyny we krwi, co z pewnością jest korzystne dla sportowców, należy podchodzić do tych wyników z lekkim przymrużeniem oka, gdyż wzrost poziomu kreatyny był niewielki.

Podsumowanie 

W związku z tym, że kawa jest naturalnym źródłem kofeiny może pozytywnie wpływać na wyniki sportowe, zwłaszcza w sportach wytrzymałościowych, ale należy podkreślić, że takiego działa kawy nie potwierdzają wszystkie badania, prawdopodobnie przez zawartość kwasu chlorogenowego. Jeżeli sportowiec chce opóźnić czas pojawienia się zmęczenia to zalecaną dawką potwierdzoną naukowo będzie 3-6 mg kofeiny na kilogram masy ciała. Tradycyjne espresso zawiera 35-45 mg kofeiny. W związku  z tym osoba o masie ciała 60 kg spożywająca dotychczas bezwodną kofeinę w ilości 4 mg/kg mc, czyli 240 mg kofeiny, chcąc dostarczyć kofeinę w takiej samej ilości, ale z kawy powinna spożyć około 6 takich espresso. Jednak należy pamiętać, że jest to wartość uśredniona i ziarna kawy zawierają różne ilości kofeiny, dlatego nigdy nie będzie to ilość precyzyjna. Standardowe espresso to mieszanka robusty – 20-30% – i arabiki – 70-80%, dlatego kupując kawę warto zwrócić uwagę jaki jest to gatunek, a w przypadku mieszanek – jakie są proporcje poszczególnych rodzajów kawy, dopiero wtedy możemy odnieść to do zawartości kofeiny w naszym naparze.

Natomiast jeśli jesteś osobą, która nie uprawia sportu wyczynowo, lubisz kawę i nie odczuwasz po niej dolegliwości nie musisz przejmować się zawartością kofeiny – pij kawę dla smaku i zdrowia jako jedno ze źródeł antyoksydantów w naszej diecie.

 

BIBLIOGRAFIA:

• Bojarowicz H., Przygoda M., Kofeina. Cz. I. Powszechność stosowania kofeiny oraz jej działanie na organizm. Problemy Higieny i Epidemiologii 2012, tom 93, nr 1, s. 8-13
• Wierzejska R., Kofeina – powszechny składnik diety i jej wpływ na zdrowie. Roczniki Państwowego Zakładu Higieny 2012, tom 63, nr 2, s. 141-147
• Żukiewicz-Sobczak W., Krasowska E., Sobczak P., Horoch A., Wojtyła A, Piątek J., Wpływ spożycia kawy na organizm czł Medycyna Ogólna Nauki o Zdrowiu 2012, tom 18, nr 1, s. 71-76
• Zdrojewicz Z., Grześkowiak K., Łukasiewicz M., Czy picie kawy jest zdrowe? Medycyna Rodzinna 2016, tom 19, nr 3, s. 138-145
• Wierzejska R., Can coffee consumption lower the risk of Alzheimer’s disease and Parkinson’s disease? A literature review. Archives of Medical Science 2017, tom 13, nr 3, s. 507–514
• Głuszek J., Kosicka T., Wpływ kawy, herbaty, kakao na ciśnienie tętnicze i układ sercowonaczyniowy. Nadciśnienie tętnicze 2014, tom 18, nr 1, s. 1-8
• Hodgson A.B., Randell R.K, Jeukendrup A.E, 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
• Trexler E.T, Smith-Ryan A.E, Roelofs E.J, i wsp., Effects of cofee and caffeine anhydrous on strength and sprint performance. European Journal of Sport Science 2016, tom 16, nr 6, s. 702–710, doi:10.1080/17461391.2015.1085097
• Trexler E.T, Smith-Ryan A.E, Roelofs E.J., Hirsch K.R., Perksy M.A., Mock M.G., Effects of coffee and caffeine anhydrous intake during creatine loading, The Journal of Strength & Conditioning Research. 2016, tom 30, nr 5, s. 1438–1446, doi:10.1519/JSC.0000000000001223

 

Autor – Ewa Olechno – studentka Dietetyki Żywienia Klinicznego na Wydziale Nauk o Zdrowiu Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku, opiekun Koła Naukowego „Dietetyk” – mgr Joanna Smarkusz