logo skill nutrition czarne
 ground coffee and coffee beans in a bowl

Kofeina – naturalne pobudzenie. Jak kofeina wpływa na organizm?

04.06.2024

Kofeina „ratuje”, gdy nie masz powera na treningu lub chcesz podejść do życiówki. Będzie także pomocna, gdy przed Tobą dużo pracy lub nauki, albo potrzebujesz dodatkowego pobudzenia po nieprzespanej nocy. Ale to nie jedyne korzyści ze stosowania kofeiny. Niezależnie, czy spożywasz ją w formie ulubionej kawy, czy przedtreningówki, oferuje ona coś znacznie więcej niż „energetycznego kopa”. 

Kofeina – naturalna dawka energii

Kofeina to organiczny związek chemiczny, który jest pozyskiwany z ponad 60 gatunków roślin, m.in. z ziaren kawy, kakaowca i liści herbaty, ale może być również otrzymywana w procesie syntezy chemicznej [1]. Kofeina jest naturalnym stymulantem i działa poprzez stymulację mózgu oraz centralnego układu nerwowego (CUN), pomagając zachować czujność i zapobiegając pojawieniu się zmęczenia [2].

kofeina zwiazek chemiczny.png

Kofeina a kofeina bezwodna

Kofeina to związek naturalnie występujący w kawie czy liściach herbaty. Kofeina bezwodna zaś to wysoko skoncentrowana forma kofeiny. Uzyskuje się ją w laboratoriach poprzez usunięcie cząsteczek wody z molekuły. Powstaje biały, krystaliczny proszek o skoncentrowanej zawartości kofeiny [3]. Kofeinę bezwodną dodaje się do m.in. leków, suplementów diety czy napojów energetycznych, ponieważ dzięki takiemu przetworzeniu producenci mogą precyzyjniej określać jej dawki w produkcie.

Jeden związek, kilka nazw

Kofeina to inaczej teina – z herbaty, mateina – z yerba mate, guaranina – z guarany. Pod względem chemicznym jest to ta sama substancja, różniąca się jedynie źródłem [4].

Kofeina – jak działa?

Po spożyciu kofeina jest szybko wchłaniana z jelit do krwiobiegu, a szczytowe stężenie osiąga po 30-120 minutach [1]. Stamtąd przemieszcza się do wątroby i jest rozkładana na związki, które mogą wpływać na funkcjonowanie różnych narządów, jednak główny wpływ kofeiny dotyczy mózgu [5].

Kofeina działa poprzez blokowanie działania adenozyny, neuroprzekaźnika, który działa hamująco na CUN – „rozluźnia” mózg i powoduje uczucie zmęczenia [5]. W ciągu dnia poziom adenozyny wzrasta, a kofeina pomaga pozostać przytomnym, łącząc się z receptorami adenozyny w mózgu bez ich aktywacji. Ponadto kofeina może podnosić poziom adrenaliny we krwi oraz zwiększać aktywność dopaminy i noradrenaliny [2].

Czy wiesz, że…

Kofeina z jednej filiżanki kawy może trafić do krwiobiegu nawet w 20 minut? [6]

kofeina.png

Jak kofeina wpływa na organizm?

Badania naukowe sugerują, że kofeina może wpływać na:

Funkcje poznawcze

Kofeina pomaga nie tylko sportowcom – może być również pomocna przy pracy umysłowej. Dzięki kofeinie wzrasta koncentracja, pamięć, czas reakcji, uwaga oraz zmniejsza się senność i zmęczenie psychiczne [6-8]. Co ważne, może poprawiać funkcje poznawcze nawet mimo nieprzespanej nocy [9] – jednak należy pamiętać, że nie da się tłumić przemęczenia na dłuższą metę.

W 2017 roku opublikowano obszerny przegląd 25 badań amerykańskiego Instytutu Medycyny [10]. Praca dotyczyła stosowania kofeiny wśród 653 uczestników podczas długotrwałych operacji wojskowych. Wyniki sugerują korzystny wpływ spożywania kofeiny na funkcjonowanie poznawcze u osób pozbawionych snu. Badani odczuwali poprawę uwagi i czujności, czasu reakcji, rozwiązywania problemów i rozumowania.

praca umyslowa.png

Poziom energii i pobudzenie

Kofeina działa pobudzająco na organizm i może opóźniać zmęczenie, dlatego jest popularnym składnikiem tzw. przedtreningówek. Kofeina możepolepszać subiektywną ocenę wysiłku, poprawiać wytrzymałość tlenową, wydolność beztlenową, szybkości sprintu, wytrzymałości mięśni, siły mięśni  i zwinności. Efekty te występują w wielu różnorodnych dyscyplinach sportowych [1,11-13].

Metabolizm i spalanie tłuszczów

Kofeina może być pomocna w utracie masy ciała, ponieważ potencjalnie:

  • przyspiesza metabolizm (nawet o 11%),
  • przyspiesza spalanie tłuszczu (nawet o 13%),
  • wpływa na zwiększenie spoczynkowej przemiany materii,
  • zwiększa wydatek energetyczny o ok. 100 kcal dziennie.

Samo stosowanie kofeiny w celu odchudzania to słaba strategia (np. w popularnych spalaczach). Stanowi ułamek kilku składowych utraty masy ciała – najważniejszy jest deficyt kilokalorii w diecie, dlatego najlepiej traktować ją jako dodatek w tym procesie.

cwiczenia i metabolizm.png

Samopoczucie i motywacja

Obszerny przegląd badań naukowych z 2016 roku sugeruje, że spożywanie umiarkowanych ilości kofeiny może pozytywnie oddziaływać na nastrój i motywację [14]. Podczas ćwiczeń w organizmie uwalniana jest adenozyna, co wpływa na zmniejszenie wydzielania dopaminy – tzw. hormonu nagrody [14,15]. Przyjmowanie kofeiny przed lub w trakcie ćwiczeń podtrzymuje wydzielanie dopaminy, potencjalnie utrzymując nastrój i motywację do dalszej ciężkiej pracy.

Profilaktyka niektórych chorób

Badania naukowe sugerują, że regularne picie kawy (100 – 400 mg kofeiny/dziennie) może obniżać ryzyko wystąpienia: [16–19]

  • chorób serca o 16-18%,
  • zawału o 20%,
  • cukrzycy typu 2 o 30%,
  • dny moczanowej o 40% u mężczyzn i 57% u kobiet.

Ponadto spożywanie 3 filiżanek kawy dziennie przez zaledwie 3 tygodnie może zwiększyć ilość i aktywność pożytecznych bakterii jelitowych [20].

Ile kofeiny dziennie?

Bezpieczna dawka kofeiny dla dorosłej osoby to 400 mg dziennie. Na podstawie dotychczasowych badań naukowych można wywnioskować, że bezpieczna i dobrze tolerowana porcja dzienna to 3 mg/kg masy ciała [21].

3 kawy.png

Kofeina przed treningiem

Aby odczuć korzyści ze stosowania kofeiny na treningu, warto spożywać ją 30-60 minut przed rozpoczęciem ćwiczeń. Porcję należy dobrać pod swoje preferencje i odczucia. Poleca się zaczynać od 100 mg/200 mg i obserwować reakcję organizmu. Nie warto od razu „rzucać się” na popularne 400 mg - szczególnie, jeśli na co dzień nie pijemy kawy i nigdy nie stosowaliśmy produktu z czystą kofeiną. Zamiast przyjemności z treningu możesz czuć się niedobrze (ból głowy, nudności), a nawet odczuwać niepokój. Postaw na jakość kofeiny, nie ilość – i pamiętaj, kofeina nie zrobi za Ciebie treningu.

Regularne przyjmowanie wysokich porcji kofeiny może prowadzić do zmian na poziomie chemicznym w mózgu – komórki mózgu mogą produkować więcej adenozyny, aby zrekompensować te zablokowane przez kofeinę [22]. Więc aby dalej osiągać pobudzenie, trzeba przyjmować więcej kofeiny. Prowadzi to do "wyrobienia tolerancji" na kofeinę i nie przynosi ona już więcej efektów. Dlatego nie zaleca się stosować kofeiny do każdego treningu. Dlatego nie zaleca się stosować kofeiny do każdego treningu, a jedynie doraźnie.

Źródła:


[1] Guest NS, VanDusseldorp TA, Nelson MT, Grgic J, Schoenfeld BJ, Jenkins NDM, Arent SM, Antonio J, Stout JR, Trexler ET, Smith-Ryan AE, Goldstein ER, Kalman DS, Campbell BI. International society of sports nutrition position stand: caffeine and exercise performance. J Int Soc Sports Nutr. 2021 Jan 2;18(1):1. doi: 10.1186/s12970-020-00383-4. PMID: 33388079; PMCID: PMC7777221 


[2] Ferré S. An update on the mechanisms of the psychostimulant effects of caffeine. J Neurochem. 2008 May;105(4):1067-79. doi: 10.1111/j.1471-4159.2007.05196.x. Epub 2007 Dec 18. PMID: 18088379. .x;


[3] Trexler ET, Smith-Ryan AE, Roelofs EJ, Hirsch KR, Mock MG. Effects of coffee and caffeine anhydrous on strength and sprint performance. Eur J Sport Sci. 2016 Sep;16(6):702-10. doi: 10.1080/17461391.2015.1085097. Epub 2015 Sep 22. PMID: 26394649; PMCID: PMC4803635. 


[4] Evans J, Richards JR, Battisti AS. Caffeine. 2023 Jun 8. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2024 Jan–. PMID: 30137774.
 


[5] Dunwiddie TV, Masino SA. The role and regulation of adenosine in the central nervous system. Annu Rev Neurosci. 2001;24:31-55. doi: 10.1146/annurev.neuro.24.1.31. PMID: 11283304 


[6] Melanie A. Heckman, Jorge Weil, Elvira Gonzalez De Mejia, Caffeine (1, 3, 7-trimethylxanthine) in Foods: A Comprehensive Review on Consumption, Functionality, Safety, and Regulatory Matters (2010), https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2010.01561.x 


[7] Nehlig A, Daval JL, Debry G. Caffeine and the central nervous system: mechanisms of action, biochemical, metabolic and psychostimulant effects. Brain Res Brain Res Rev (1992) 


[8] Harty PS, et al. Multi-ingredient pre-workout supplements, safety implications, and performance outcomes: a brief review, J Int Soc Sports Nutr (2018 Aug 8) 


[9] Irwin C, et al. Effects of acute caffeine consumption following sleep loss on cognitive, physical, occupational and driving performance: A systematic review and meta-analysis. Neurosci Biobehav Rev (2020) 


[10] Crawford C, Teo L, Lafferty L, Drake A, Bingham JJ, Gallon MD, O'Connell ML, Chittum HK, Arzola SM, Berry K. Caffeine to optimize cognitive function for military mission-readiness: a systematic review and recommendations for the field. Nutr Rev. 2017 Jun 1;75(suppl_2):17-35. doi: 10.1093/nutrit/nux007. PMID: 28969341. 


[11] Glaister M, Gissane C. Caffeine and Physiological Responses to Submaximal Exercise: A Meta-Analysis Int J Sports Physiol Perform (2017) 

[
12] M Doherty, P M Smith. Effects of caffeine ingestion on rating of perceived exertion during and after exercise: a meta-analysis, Scand J Med Sci Sports (2005) 


[13] Grgic J, et al. Wake up and smell the coffee: caffeine supplementation and exercise performance-an umbrella review of 21 published meta-analyses, Br J Sports Med (2019) 


[14] Roelands B, Meeusen R. Alterations in central fatigue by pharmacological manipulations of neurotransmitters in normal and high ambient temperature. Sports Med (2010) 


[15] Wang L, Shen X, Wu Y, Zhang D. Coffee and caffeine consumption and depression: A meta-analysis of observational studies. Aust N Z J Psychiatry. 2016 Mar;50(3):228-42. doi: 10.1177/0004867415603131. Epub 2015 Sep 2. PMID: 26339067.
 


[16] Larsson SC, Orsini N. Coffee consumption and risk of stroke: a dose-response meta-analysis of prospective studies. Am J Epidemiol. 2011 Nov 1;174(9):993-1001. doi: 10.1093/aje/kwr226. Epub 2011 Sep 13. PMID: 21920945. 


[17] Yoshihiro Kokubo et al, The Impact of Green Tea and Coffee Consumption on the Reduced Risk of Stroke Incidence in Japanese Population, https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.111.677500 


[18] Jiang, X., Zhang, D. & Jiang, W. Coffee and caffeine intake and incidence of type 2 diabetes mellitus: a meta-analysis of prospective studies. Eur J Nutr 53, 25–38 (2014). https://doi.org/10.1007/s00394-013-0603-x 


[19] Choi HK, Curhan G. Coffee consumption and risk of incident gout in women: the Nurses' Health Study. Am J Clin Nutr. 2010 Oct;92(4):922-7. doi: 10.3945/ajcn.2010.29565. Epub 2010 Aug 25. PMID: 20739424; PMCID: PMC2937590. 


[20] Jaquet M, Rochat I, Moulin J, Cavin C, Bibiloni R. Impact of coffee consumption on the gut microbiota: a human volunteer study. Int J Food Microbiol. 2009 Mar 31;130(2):117-21. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2009.01.011. Epub 2009 Jan 23. PMID: 19217682. 


[21] EFSA, Caffeine https://www.efsa.europa.eu/sites/default/files/corporate_publications/files/efsaexplainscaffeine150527.pdf 


[22] Ammon HP. Biochemical mechanism of caffeine tolerance. Arch Pharm (Weinheim). 1991 May;324(5):261-7. doi: 10.1002/ardp.19913240502. PMID: 1888264.