Cafeína y Rendimiento: Parte 1

Introducción

La cafeína es un compuesto orgánico nitrogenado producido casi exclusivamente por plantas, y funciona como estimulante del sistema nervioso central.
La cafeína actúa bloqueando los receptores de adenosina del organismo.

¿Pero que es la adenosina?

La adenosina es una molécula que se segrega de forma endógena en el cuerpo humana, y su función principal es inhibir al sistema nervioso central. Para lograr su cometido la adenosina debe unirse a unos receptores específicos que se encuentran en el cerebro.

La cafeína bloquea estos receptores impidiendo que la adenosina se cumpla su función.

La cafeína es un estimulante muy utilizado en el mundo del deporte debido a sus grandes beneficios sobre el rendimiento.

Se absorbe en el estómago a los 45 min de su ingesta, por lo que es recomendable consumirla entorno a una hora antes del entrenamiento. Se recomienda que el consumo de cafeína se mantenga entre 1 a 3 mg por kg de peso corporal. La vida media de la cafeína, varia enormemente de unos individuos a otros, dependiendo de la edad, la función hepática, la cantidad de enzimas, entre otros factores, pero en promedio su vida útil es de 5 horas en adultos sanos.

La cafeína ejerce su principal función en el sistema nervioso central (SNC), y sus productos de metabolización hepática lo producen en otras partes del cuerpo, como músculo y vasos sanguíneos.

Algunos de los efectos más comunes con el consumo de la cafeína son:
• Aumento de la vigilia y disminución de la fatiga.
• Estimulación de la actividad intelectual.
• Mejora en la capacidad de concentración.
• Estimulación cardiaca reduciendo al unísono la resistencia periférica arteriolar.
• Vasoconstricción cerebral.

Podemos encontrarla en las siguientes fuentes de alimentos:
• Granos de café.
• Hojas de té.
• Granos de cacao.
• Guaraná.
• Yerba mate.
•Bebidas energéticas.
•Bebidas de cola.

Una desventaja considerable del consumo de la cafeína es que la misma genera tolerancia en el organismo, esto quiere decir que a medida que pase el tiempo se necesitaran dosis más altas de cafeína para conseguir los mismos resultados, debido a que el organismo generara nuevos receptores de adenosina. Dicha tolerancia puede ser diluida descontinuando el consumo de la misma, ya que aumentar las dosis no es lo más recomendable llegado a cierto punto, para evitar efectos no deseados como:
• La deshidratación y los calambres
• Dolor de cabeza
• Náuseas / Mareos
• Dolor gastrointestinal
• Palpitaciones del corazón
• Aumento de la presión arterial
• Problemas de irritabilidad, ansiedad, nerviosismo, depresión, etc
• Disminución de las habilidades motoras
• Aumento de los niveles de cortisol en plasma (aunque este efecto se reduce en individuos sanos).

DOSIS, FORMATOS Y SU RELACIÓN CON LOS DEPORTES DE RESISTENCIA

Es importante determinar que métodos de suplementación con cafeína proveen mejores resultados durante su utilización, especificando claramente su forma y dosis. La ISSN en su revisión sistemática presenta un estudio muy conocido (Graham et al., 1998) donde pudo apreciarse una gran variedad de efectos cuando la cafeína se consumía en diferentes formas (4.45 mg/kg). Se realizó con corredores (a una intensidad del 85% VO2Máx) los cuales recibieron uno de los siguientes tratamientos 60 minutos antes: cápsulas de cafeína más agua, café regular, café descafeinado, café descafeinado más cápsulas de cafeína y placebo. La cápsula de cafeína aumento significativamente la capacidad de trabajo permitiéndoles correr 2-3km extras, comparado con las demás opciones.

Los mismos autores propusieron que quizás otros compuestos no distinguibles dentro del café fueron los responsables de que la cafeína fuera menos eficaz que en su forma anhidra (sin agua). Esta suposición fue apoyada por Paulis et al. (2002) quienes indicaron que ciertos derivados de ácidos clorogénicos son producidos durante el tostado del café. Básicamente, estos derivados podrían afectar el potencial de la cafeína como antagonista de la adenosina.

Siguiendo esta línea, McLellan and Bell (2004) se propusieron determinar si una taza de café por la mañana, justo antes de un suplemento anhídrido de cafeína podría tener un impacto negativo sobre el efecto ergogénico del compuesto. Los sujetos eran medios-elevados consumidores de cafeína y consumieron una taza de café (1 mg/kg) y 30 minutos después ingirieron una de las siguientes condiciones: Café descafeinado + capsulas de placebo; café descafeinado + capsulas de cafeína (5 mg/kg); café (1.1 mg/kg) + capsulas de cafeína (5 mg/kg); café (1.1 mg/kg) + capsulas de cafeína (3 mg/kg); café (1.1 mg/kg) + capsulas de cafeína (7 mg/kg); agua + capsulas de cafeína (5 mg/kg). Los resultados relevantes fueron que la suplementación con cafeína aumentó significativamente el tiempo de ejercicio previo a la fatiga independientemente si la cafeína anhidra fue consumida después de una taza de café regular o descafeinado.

En resumen, analizando los resultados de las investigaciones los autores de la revisión indican que la cafeína suplementada en capsulas en un rango de 3 a 7 mg/kg provee un aumento promedio del rendimiento de un 24% sobre el placebo.

Manual High Fitness de Nutrición Deportiva (2017)

CAFÉ CON Y SIN CAFEÍNA Y SU RELACIÓN CON LOS DEPORTES DE RESISTENCIA

Wiles et al. (1992) examinaron los efectos de 3g de café, que contenían aproximadamente 150-200 mg de cafeína, en el tiempo de carrera. Esta forma y dosis de café fue utilizada para imitar los hábitos de la vida real de un atleta antes de la competición. Lo sujetos realizaron una prueba de 1500m y luego algunos realizaron un segundo protocolo tipo “all-in” de 400m. Por último, se realizó un protocolo para evaluar los efectos del café descafeinado sobre el mantenimiento de un ejercicio de alta intensidad. Los resultados indicaron que el café con cafeína permitió una mejora de 4.2 segundos menos de carrera comparado con el café descafeinado. La simulación del protocolo “all-in” también mostró mejoras de la velocidad en los sujetos que consumieron café con cafeína. Y finalmente, durante el mantenimiento del esfuerzo de alta intensidad 8 de los 10 sujetos aumentaron sus valores de VO2.

En una publicación más reciente revisada por la ISSN (Demura et al., 2007) se examinó el efecto del café, que contenía una dosis moderada de cafeína (6 mg/kg), en el rendimiento de ciclismo. Se consumió café con o sin cafeína antes de 60 minutos del ejercicio. El único hallazgo significativo fue un descenso del esfuerzo percibido para el grupo de café con cafeína comparada con el grupo descafeinado.

Según Natella et al., 2002, el café contiene múltiples compuestos biológicamente activos, sin embargo, no se sabe si estos compuestos son beneficiosos para el rendimiento humano. Pero, una vez más, parece que el hecho de consumir una forma anhidra de cafeína, comparada con el café, antes de una competición atlética puede ser más ventajoso para aumentar el rendimiento deportivo. Aunque, el formato de la suplementación no es único factor a determinar, por ejemplo, la dosis apropiada es una variable que debemos conocer necesariamente.

DOSIS BAJAS, MEDIAS Y ALTAS Y RENDIMIENTO DE RESISTENCIA

Si seguimos trabajando sobre la revisión de la ISSN nos encontramos con un estudio de Pasman y colaboradores (1995) donde examinaron los efectos de varias cantidades de cafeína y el rendimiento de tipo “endurance”. El estudio se realizó sobre ciclistas a un 80% de la potencia máxima de trabajo. Las variables sobre las que se trabajaron fueron 4 tratamientos distintos: placebo; 5; 9 y 13mg/kg de cafeína en formato de capsulas. Los resultados fueron claros, de forma obvia, en que los tres tratamientos de cafeína aumentaron el rendimiento comparado con el placebo. Aunque, indagando más, los autores indican que no hubo diferencias estadísticas entre las diferentes propuestas de dosis de cafeína. Por lo que los aumentos en el rendimiento fueron comparables para los tratamientos de dosis moderadas (5 mg/kg) y altas (13 mg/kg).

Esos resultados son similares a los obtenidos en el trabajo de Lieberman et al. (2002) donde 300 mg de cafeína no produjeron efectos mayores a consumir 200 mg. Sin embargo, 200 mg si produjeron mejoras significativas respecto de 100 mg de cafeína, y a su vez estos 100 mg no produjeron mejoras estadísticas respecto de un placebo.

Para contextualizar de mejor manera estos hallazgos, a fin de comprender su relación, los autores de la revisión retoman el estudio de Graham & Spriet (1995), donde se examinaron los efectos de varias cantidades de cafeína en el metabolismo y el ejercicio de resistencia, reportando un aumento significativo del rendimiento en dosis bajas (3 mg/kg) y moderadas (6 mg/kg) de cafeína, pero no así en dosis altas (9 mg/kg). Esos dos autores proponen una sugerencia en respuesta al hecho de que las dosis bajas-medias de cafeína mejoran el rendimiento, comparado con dosis elevadas: “Basados en los reportes subjetivos de algunos sujetos parece ser que las altas dosis de cafeína pueden estimular el sistema nervioso central al punto en el cual las respuestas ergogénicas positivas usuales son anuladas”.

Manual High Fitness de Nutrición Deportiva (2017)

CAFEÍNA ANHIDRA Y RENDIMIENTO DE RESISTENCIA

En un estudio publicado por Graham & Spriet (1991), 7 runners de elite realizaron 4 pruebas, 2 de ciclismo y 2 de carrera hasta la fatiga al 85% de VO2Máx. Los resultados fueron una mejora de los tiempos de carrera y ciclismo: carrera 49 minutos para el grupo placebo; 71 minutos para el grupo de 9 mg/kg de cafeína, por otro lado, en el protocolo de bicicleta se obtuvieron 39 minutos para el grupo placebo y 59 min para el grupo de 9 mg/kg de cafeína.

Estos resultados son comparables con los obtenidos en 1992 por Spriet et al. donde 8 sujetos consumieron dos protocolos: placebo y cafeína (9 mg/kg). De forma similar al caso anterior, los sujetos aumentaron significativamente los tiempos de duración de la carrera (96 minutos cafeína vs. 75 minutos del grupo placebo).

Para aportar más evidencia al tema, la revisión de la ISSN, nombra un reciente estudio de McNaughton et al. (2008), donde se reportaron los efectos de una dosis moderada de cafeína (6 mg/kg) en el rendimiento en una prueba de 1 hora. Esta investigación presenta una condición única en la que, aunque el protocolo era continuo, se diseñaron unas simulaciones de colinas para imitar al máximo las condiciones de trabajo de un ciclista en su entrenamiento diario. Los ciclistas que ingirieron cafeína recorrieron una distancia mayor en una hora, comparado con el grupo placebo y el grupo control. Se describieron mejoras del orden del 4-5% por el grupo de cafeína comparado con los otros dos grupos.

Manual High Fitness de Nutrición Deportiva (2017)

CAFEÍNA Y CARBOHIDRATOS

Una gran cantidad de investigaciones aportan evidencia para apoyar la teoría de que la principal ruta de acción de la cafeína como ayuda ergogénica es en el Sistema Nervioso Central (SNC). Sin embargo, la cafeína puede ser un ergogénico al aumentar la lipólisis y disminuir la dependencia de la utilización de glucógeno. En 1979, Ivy et al., publicaron una investigación que apoya el anterior concepto. Analizaron los efectos de tres tratamientos separados: cafeína, polímero de glucosa y un placebo en ciclistas entrenados. La cafeína fue ingerida en un total de 500mg, repartidos en 250mg una hora antes de la actividad y el resto en pequeñas dosis 15 minutos antes de comenzar la actividad. Los resultados indicaron una mejora en el trabajo en el grupo de cafeína. La oxidación de grasas y los ácidos grasos libres en plasma fueron significativamente mayores en el grupo de cafeína.

Los resultados de Ivy et al. (1979), junto con otros estudios (Spriet et al., 1992; Costill et al., 1978), proveen argumentos para la utilización de cafeína como un método de aumentar la capacidad de trabajo al aumentar la oxidación de grasas. Sin embargo, Ivy et al. (1979) sugiere que la cafeína también tiene un efecto a nivel de SNC. Específicamente, cuando los sujetos consumen cafeína, comienzan el ejercicio a una mayor intensidad, pero perciben el esfuerzo de la misma forma que cuando tomaban la glucosa o el placebo. Por lo que los investigadores sugieren que los participantes eran capaces de ejecutar esa mayor carga de trabajo debido a la mayor disponibilidad del metabolismo lipídico o de grasas.

En un estudio de Jackman et al. (1996) los sujetos consumieron cafeína (6mg/kg) o placebo y realizaron un entrenamiento de alta intensidad con potencia y trabajo total constantes. Los resultados indicaron un aumento en la epinefrina plasmática en el grupo de cafeína, lo que es consistente con otros estudios (Graham & Spriet, 1995; Collomp et al., 1992; Collomp et al., 1991; Collomp et al., 1990; Graham & Spriet, 1991). Incluso si la epinefrina promueve la gluconeogénesis, la información de este estudio demuestra un aumento a nivel muscular y plasmático de la epinefrina sin un efecto subsecuente en la gluconeogénesis muscular neta.

La epinefrina puede regular de forma positiva la lipólisis en los adipocitos, como así también la gluconeogénesis en los músculos y el hígado; por lo que definir una relación entre el aumento de la hormona y un catabolismo de los sustratos es algo ambiguo. Los efectos de la cafeína sobre la regulación del metabolismo de sustratos (lipolisis y gluconeogénesis) se dan vía mecanismos que no están definidos concretamente.

Graham and Spriet (1995) examinaron varias dosis de cafeína (3, 6 y 9 mg/kg) y sus efectos sobre la capacidad de resistencia (correr hasta el cansancio al 85% del VO2Max). Los resultados de este estudio demostraron un aumento del rendimiento en las dos primeras dosis (3 y 6 mg/kg). Aunque a su vez, las dos últimas dosis (6 y 9 mg/kg) fueron las únicas capaces de aumentar los niveles plasmáticos de epinefrina, con aumento de glicerol y ácidos grasos libres solo en la dosis mayor (9 mg/kg). Por lo que esta investigación arroja la paradoja que una baja dosis de cafeína (3 mg/kg) es capaz de aumentar el rendimiento, pero no conlleva aumentos de los niveles de epinefrina o efectos sobre la movilización de ácidos grasos libres.

Manual High Fitness de Nutrición Deportiva (2017)

Hulson & Jeukendrup (2008) proponen algo diferente donde 5.3 mg/kg de cafeína ingeridos junto con una solución de glucosa de 6.4% no aumento significativamente los niveles de plasma de ácidos grasos libres o las concentraciones de glicerol, ni siquiera aumento sustancialmente la tasa de oxidación de grasa corporal durante el entrenamiento de resistencia, incluso cuando el rendimiento fue significativamente mejorado por esta solución de cafeína-glucosa. Por lo tanto, podemos ver como los resultados de algunos estudios aportan sustento a la premisa de que la cafeína funciona aumentando el rendimiento al alterar la utilización de sustratos energéticos (Ivy et al., 1979; Spriet et al., 1992) mientras otras investigaciones sugieren otros mecanismos de acción (Jackman et al., 1996; Kovacs et al., 1998; Graham et al., 2000).

La literatura determinó el hecho de que consumir carbohidratos durante el ejercicio puede disminuir la dependencia del cuerpo de las reservas internas de carbohidratos y aumentar el rendimiento de resistencia (Jeukendrup, 2004; Jeukendrup, 2008). Sin embargo, los efectos del consumo combinado de carbohidratos y cafeína no son tan claros respecto del rendimiento. Algunos autores no encontraron efectos de mejora sobre el rendimiento de resistencia al combinar cafeína con carbohidratos (Sasaki et al., 1987; Jacobson et al., 2001; Desbrow and colleagues, 2009), mientras que otros reportaron mejoras tanto en el rendimiento de resistencia como en la absorción intestinal de glucosa (Yeo et al., 2005; Van Nieuwenhoven et al., 2000; Hulston & Jeukendrup, 2008; Kovacs et al., 1998)

CAFEÍNA, CARBOHIDRATOS Y RECUPERACIÓN

Recientemente, la combinación de cafeína y carbohidratos ha sido examinada como un método potencial para mejorar la recuperación al aumentar la tasa de síntesis de glucógeno después del ejercicio. En el 2004, Battram et al. demostraron que luego de un entrenamiento depletante de carbohidratos, una suplementación exógena de carbohidratos y cafeína no impide la producción de pro-glucógeno (pequeñas partículas) ni de macro-glucógeno (partículas grandes, solubles en ácido).

Se postuló que las fracciones (pro-macro) respondes de forma diferentes a la fase de recuperación del ejercicio y por lo tanto a la síntesis de glucógeno.

Los autores consideran importante aclarar que cada persona puede responder de forma diferentes a los suplementos y compuesto de cafeína. Un individuo sedentario va a tener diferentes respuestas comparados con una persona entrenada o un atleta. Pero en término generales, Battram et al. (2004) indican que la suplementación con cafeína seguida de carbohidratos exógenos no impacta de forma negativa a la resíntesis de glucógeno en la fase de recuperación del entrenamiento.

En un estudio más reciente, Pedersen et al. (2008) se investigó el rol de la cafeína más carbohidratos como un método de mejorar la síntesis de glucógeno después del ejercicio. Al comparar el consumo de 4 g de Carbo/kg y por otro lado 4 g Carbo/kg más 8 mg/kg de cafeína pudieron determinar una mejora de la resíntesis de glucógeno del orden del 66% a favor de la suplementación de Carbohidratos más cafeína.

La información presentada en estos estudios (Battram et al., 2004; Pedersen et al., 2008) indica que la cafeína no representa acciones negativas sobre la reposición de glucógeno, y en combinación con carbohidratos puede incluso actuar como un mejorador de la síntesis durante la fase de recuperación del ejercicio. Ahora, desde un punto de vista práctico, se puede considerar que la mayoría de los atletas o recreacionales elegirían un suplemento con cafeína previo a la competición persiguiendo el propósito de mejorar el rendimiento. Sumado a esto, la eliminación de la cafeína del torrente sanguíneo ocurre entre 3 y 6 horas, pudiéndose extender más allá de ese punto dependiendo del individuo. Por lo tanto, el consumo de cafeína pre y post ejercicio debe ser precisamente planificado en el tiempo para no interrumpir el patrón de sueño del atleta, lo que podría tener efectos negativos sobre la recuperación general del mismo.

Cierre

Esta es la primera parte de un mega-artículo donde vamos a poder estudiar todo lo relacionado al consumo de cafeína como suplemento deportivo. En esta primera ocasión pudimos revisar los principios de funcionamiento de la cafeína, sus dosis, formas de consumo y sus efectos sobre el rendimiento de resistencia y la recuperación de sustratos en relación a los carbohidratos. En el siguiente artículo vamos a continuar analizando los efectos de la cafeína en el rendimiento de deportes de fuerza, potencia, alta intensidad, de conjunto, sobre las mujeres y sobre el rendimiento cognitivo.

 

Fuentes:

Manual High Fitness de Nutrición Deportiva (2017)

Ganio MS, Klau JF, Casa DJ, Armstrong LE, Maresh CM. Effect of caffeine on sport-specific endurance performance: a systematic review. J Strength Cond Res. 2009;23(1):315–324. doi:10.1519/JSC.0b013e31818b979a.

Huang, ZL; Qu, WM; Eguchi, N; Chen, JF; Schwarzschild, MA; Fredholm, BB; Urade, Y; Hayaishi, O (2005). Adenosine A2A, but not A1, receptors mediate the arousal effect of caffeine. Nature Neurosci 8 (7): 858–9. 

Battram DS, Shearer J, Robinson D, Graham TE: Caffeine ingestion does not impede the resynthesis of proglycogen and macroglycogen after prolonged exercise and carbohydrate supplementation in humans. J Appl Physiol. 2004, 96: 943-950. 10.1152/japplphysiol.00745.2003.

Pedersen DJ, Lessard SJ, Coffey VG, Churchley EG, Wootton AM, Ng T, Watt MJ, Hawley JA: High rate of muscle glycogen resynthesis after exhaustive exercise when carbohydrate is coingested with caffeine. J Appl Physiol. 2008, 105: 7-13. 10.1152/japplphysiol.01121.2007.

Goldstein, E. R., Ziegenfuss, T., Kalman, D., Kreider, R., Campbell, B., Wilborn, C., … & Wildman, R. (2010). International society of sports nutrition position stand: caffeine and performance. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 7(1), 5. Traducido y Adaptado 2017

Wiles JD, Bird SR, Riley M: Effect of caffeinated coffee on running speed, respiratory factors, blood lactate and perceived exertion during 1500-m treadmill running. Br J Sp Med. 1992, 26: 116-20. 10.1136/bjsm.26.2.116.

Demura S, Yamada T, Terasawa N: Effect of coffee ingestion on physiological responses and ratings of perceived exertion during submaximal endurance exercise. Perceptual Motor Skills. 2007, 105: 1109-16. 10.2466/PMS.105.7.1109-1116.

Natella F, Nardini M, Giannetti I: Coffee drinking influences plasma antioxidant capacity in humans. J Agric Food Chem. 2002, 50: 6211-6. 10.1021/jf025768c.

Pasman WJ, van Baak MA, Jeukendrup AE, de Haan A: The effect of different dosages of caffeine on endurance performance time. Int J of Sports Med. 1995, 16: 225-30. 10.1055/s-2007-972996.

Lieberman HR, Tharion WJ, Shukitt-Hale B, Speckman KL, Tulley R: Effects of caffeine, sleep loss, and stress on cognitive performance and mood during u. S Navy seal training Psychopharmacology. 2002, 164: 250-61.

Graham TE, Spriet LL: Metabolic, catecholamine, and exercise performance responses to various doses of caffeine. J Appl Physiol. 1995, 78: 867-74.

Graham TE, Hibbert E, Sathasivam P: Metabolic and exercise endurance effects of coffee and caffeine ingestion. J Appl Physiol. 1998, 85: 883-889.

de Paulis T, Schmidt DE, Bruchey AK, Kirby MT, McDonald MP, Commers P, Lovinger DM, Martin PR: Dicinnamoylquinides in roasted coffee inhibit the human adenosine transporter. Eur J Parmacol. 2002, 442: 215-23. 10.1016/S0014-2999(02)01540-6.

McLellan TM, Bell DG: The impact of prior coffee consumption on the subsequent ergogenic effect of anydrous caffeine. Int J of Sport Nutr Exerc Meta. 2004, 14: 698-708.

Graham TE, Spriet LL: Performance and metabolic responses to a high caffeine dose during prolonged endurance exercise. J Appl Physiol. 1991, 71: 2292-98.

Spriet LL, MacLean DA, Dyck DJ, Hultman E, Cederblad G, Graham TE: Caffeine ingestion and muscle metabolism during prolonged exercise in humans. Am J Physiol. 1992, 262: E891-8.

McNaughton LR, Lovell RJ, Siegler JC, Midgley AW, Sandstrom M, Bentley DJ: The effects of caffeine ingestion on time trial cycling performance. J Sports Med Phys Fitness. 2008, 48: 320-5.

 

Compartilo donde quieras!

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *