Kofeina to suplement o szerokim spektrum działania. Pozwala zwiększyć zdolności wysiłkowe w odniesieniu do praktycznie każdego rodzaju wysiłku począwszy od długotrwałych po interwałowe. Nie jest nadużyciem nazwanie kofeiny najlepszym legalnym suplementem przed-treningowym. Na próżno bowiem szukać innej substancji o charakterze doraźnym cechującej się istotnym wsparciem procesu treningowego.
Problematyka suplementacji kofeiny leży w wysoce indywidualnej odpowiedzi na jej spożycie. Nierzadko można spotkać się z subiektywną opinią dotyczącą złego samopoczucia po spożyciu kawy. Pewna specyficzna grupa osób zdaje się odczuwać nadmierne rozdrażnienie, odczucie niepokoju czy drżenie rąk. Podatność na tego typu skutki uboczne jest uwarunkowana różnicami genetycznymi. Dlatego też kofeinie naprawdę blisko jest do ideału jednak nie każdy skorzysta z jej ergogenicznego działania, nawet zawodowi sportowcy.
Ciekawa z poziomu dyskusji na ten temat może być wypowiedź mistrza świata w biegach przez płotki, która brzmi następująco: „Za każdym razem, gdy biorę kofeinę są to raczej bardzo małe dawki. Od zawsze było tak, że nawet jako nastolatek pijący puszkę Coli, dostaję dreszczę i czuję w środku jakbym stracił równowagę. Próbowałem raz Red Bulla przed wyścigiem i kiedy byłem na blokach czułem się całkowicie zdezorientowany”.
Kofeina + L-theanina w celu synergistycznego działania obu substancji – KUP TUTAJ
DLACZEGO ODPOWIEDŹ NA DZIAŁANIE KOFEINY JEST TAK WYSOCE INDYWIDUALNA?
Spoglądając na opracowania naukowe dotyczące kofeiny zwykle widzimy pewną uśrednioną wartość stanowiącą jej potencjał. Sugeruje się między innymi 4% wzrost siły mięśniowej na skutek jej przyjęcia przedtreningowo. Należy jednak zwrócić uwagę, że w większości prac pojedyncze osoby reagują skrajnie różnie na podaną suplementację.
Flagowym opracowaniem, które może posłużyć za przykład jest praca Roelands’a i współpracowników [1]. Patrząc jedynie na czyste dane statystyczne, suplementacja kofeiną nie nie poprawiła zdolności wysiłkowych w porównaniu z grupą placebo. Niemniej jednak gdy zagłębimy się pojedyncze dane międzyosobnicze okazuje się, że 50% grupy eksperymentalnej skorzystało z ergogenicznego potencjału kofeiny zaś druga połowa pogorszyła swoje zdolności wysiłkowe.
U podstawy tych różnic stoją kwestie genetyczne. Ludzki genom składa się z wielu małych różnic w wersjach tego samego genu i tyczy się to również genów kodujących enzymy metabolizujące i warunkujące działanie kofeiny. Jako rasa ludzka nie jesteśmy jednolici genetycznie a te małe różnice znane są jako polimorfizm pojedynczego nukleotydu (SNP).
KOFEINA A GENY
Za metabolizm oraz działanie kofeiny odpowiadają kolejno enzymy CYP1A2 oraz ADORA2A. CYP12A odpowiada w aż 95% za metabolizm kofeiny zaś polimorfizm pojedynczego nukleotydu genu kodującego tenże enzym zmienia jego aktywność, klasyfikując osoby jako „szybko” lub „wolno” metabolizujące kofeinę [2,3]. Wyróżniamy genotypu AA, AC oraz CC z czego posiadacze tych dwóch ostatnich będą „wolnymi” metabolizerami.
Wydaje się więc, że to osoby o genotypie AA posiadają optymalny garnitur genetyczny dla uzyskania ergogenicznych efektów tej przed-treningowej substancji. Największym do tej pory badaniem nad wysiłkową kwestią polimorfizmu genu kodującego CYP12A jest opracowanie naukowe z 2018 roku, badające kolarzy [4]. Protokół badawczy opierał się o 10km próbę czasową, wspieraną suplementacją 2 oraz 4mg kofeiny na kilogram masy ciała. Poszczególne grupy kolarzy zostały podzielone ze względu na nosicielstwo poszczególnego genotypu AA, AC lub CC.
Wyniki wykazały wysokie zróżnicowanie związane z wielkością efektu w kontekście suplementacji. Poprawę zdolności wysiłkowych zauważono w przypadku obu dawek kofeiny jedynie w odniesieniu do osób „szybko metabolizujących” kofeinę a więc o genotypie AA. Uśredniając wyniki w podobnych próbach czasowych, zwykle wykazuje się poprawę na poziomie 2-4% na skutek suplementacji kofeiną. Grupa posiadająca genotyp AA, polepszyła swój czas o 6.8%, co może wyjaśniać różnice w wielu opracowaniach naukowych nie obejmujących badań genotypowych.
Kolejną ciekawą informacją jest wpływ pozostałych różnic genetycznych na wielkość efektów. Osoby posiadające genotyp CC cechowały się spadkiem zdolności fizycznych na poziomie aż 13.7% w przypadku dawki 4mg/kgmc. Genotyp AC wykazał się brakiem responsywności na suplementację kofeiną a osoby o tym garniturze genetycznym nie zanotowały ani spadku ani poprawy zdolności wysiłkowych.
NEGATYWNE ODCZUCIA NA SPOŻYCIE KOFEINY – ADORA2A
Spożycie kofeiny związane jest z ryzykiem występowania skutków ubocznych w postaci podwyższonego tętna, problemów żołądkowo-jelitowych czy odczucia lęku i drżenia rąk. W większości wypadków odnosi się to do skrajnie wysokich dawek jednak okazuje się, że prawdopodobieństwo złego samopoczucia na skutek suplementacji może być modyfikowane za sprawą polimorfizmu genu ADORA2A. Różnice genetyczne mogą więc przyczyniać się do powstawania efektów ubocznych już po stosunkowo niskich dawka a z pewnością każdy zna kogoś kto już po jednym kubku kawy odczuwa nieprzyjemne efekty.
Miejsce docelowym kofeiny są receptory adenozyne a wspomniany gen ADORA2A jest tym kodującym podtyp A2A receptora adenozynowego. Antagonizm kofeiny jest więc modyfikowany poprzez gen ADORA2A stąd polimorficzne różnice i występowanie konkretnego genotypu może mniej lub bardziej predysponować do uwalniania dopaminy, noradrenaliny i adrenaliny na skutek pobudzenia neuronalnego [5]. Dopamina jest neuroprzekaźnikiem związanym z odczuciem motywacji i wysiłkiem osób trenujących a więc może być to mechanizm stojący na zróżnicowanym działaniem kofeiny.
Jednym z badań sprawdzających wpływ polimorfizmu genu ADORA2A jest opracowanie naukowe z 2015 roku [6]. Protokół angażował 12 osób (6 z genotypem TT oraz 6 osób z genotypem CC lub CT). Próba wysiłkowa polegała na 20 minutowym pedałowaniu na 60% VO2peak. Zastosowano 5mg kofeiny na kilogram masy ciała bądź placebo.
Wyniki wykazały poprawę zdolności wysiłkowych jedynie dla homozygotu TT. Genotyp CC oraz CT nie poprawił zdolności wysiłkowych. Opierając się na tym protokole, uznano Genotyp C jako „non-responders” w stosunku do suplementacji kofeiną.
NIEJEDNOZNACZNE WYNIKI BADAŃ
Genetyczny aspekt działania kofeiny nie jest kwestią zero-jedynkową i nie powinien być w taki sposób rozpatrywany. Na rynku istnieje możliwość wykonania płatnych testów genetycznych w celu określenia poszczególnego genotypu. Badanie te zwykle wiążą się z kosztem około 200 zł. W przypadku znacznej większości osób nie są one wymagane gdyż subiektywne odczucia na skutek suplementacji kofeiną są stosunkowo łatwe do określenia.
Warto zaznaczyć, że obszar badawczy genetycznych uwarunkować i suplementacji kofeiną nie jest zbyt szeroki. Brakuje dobrze zaprogramowanych prac badawczych a wiele z obecnie dostępnych jest niejednoznaczna. Dla przykładu opracowanie naukowe Jozo Grgica z 2020 roku [7] nie wykazało negatywnego wpływu nosicielstwa genotypu CC i CT w odniesieniu do genu ADORA2A w kontekście zdolności wysiłkowych opartych na sile i mocy mięśniowej. Badani teoretycznie posiadający niekorzystny garnitur genetyczny przejawiali istotną poprawę w testach siły mięśniowej, wytrzymałości siłowej czy teście Wingate na skutek suplementacji kofeiną w porównaniu z grupą placebo. Poprzednie badanie odnoszące się do genu ADORA2A co prawda dotyczyło jedynie kobiet jednak wątpliwe jest aby to wyłącznie ten czynnik decydował o kwestiach polimorfizmu i jego wpływu na ergogenikę kofeiny.
Logicznym wyjaśnieniem zdaje się być potencjalnie inny mechanizm działania kofeiny w odniesieniu do specyfiki danego wysiłku. Część wysiłków z dużą dozą prawdopodobieństwa w większym stopniu skorzysta na anatgonizmie kofeiny w stosunku do receptorów adenozynowych. W przypadku wysiłków oporowych istnieje możliwość większego udziału mechanizmów zwiększających prędkość przewodzenia impulsów nerwowych bądź uwalniania jonów wapnia z retikulum sarkoplazmatycznego. Warto zwrócić uwagę, że w przypadku opracowania naukowego dotyczącego kolarzy, wysiłek diametralnie różnił się od wysiłku z pracy Grgic’a gdzie był on typowo siłowy. Co więcej, obie prace nie sprawdzały różnić w genotypie genu kodującego CYP12A a więc istnieje możliwość, że to on w większym stopniu determinuje ergogenikę kofeiny.
Kurkumina – polifenol o wielokierunkowym wpływie na organizm – KUP TUTAJ
PODSUMOWANIE
Kofeina jest skuteczną substancją podnoszącą zdolności wysiłkowe. Jej działanie jest jednak wysoce indywidualne. Istnieje specyficzna grupa osób wykazująca się niezwykle istotną czułością na potencjalne skutki uboczne jej stosowania. Kofeina nie jest suplementem dla każdego co w dużej mierze zdaje się być uwarunkowaniem genetycznym. Istnieje wiele wariantów genów kodujących enzymy metabolizujące kofeinę – ADORA2A oraz CYP1A2. W literaturze naukowej istnieją przesłanki sugerujące gorszą odpowiedź na suplementacją kofeiny w odniesieniu do genotypu AC i CC genu CYP12A oraz CC i CT genu ADORA2A. Osoby odczuwające negatywne działanie kofeiny w postaci arytmii serca, drżenia rąk bądź uczucia lęku, powinny całkowicie zrezygnować z jej stosowania.
.
.
.
.
.
BIBLIOGRAFIA:
[1] Roelands B, Buyse L, Pauwels F, Delbeke F, Deventer K, Meeusen R. No effect of caffeine on exercise performance in high ambient temperature. Eur J Appl Physiol. 2011;111(12):3089–95.
[2] Ghotbi R, Christensen M, Roh HK, Ingelman-Sundberg M, Aklillu E, Bertilsson L. Comparisons of CYP1A2 genetic polymorphisms, enzyme activity and the genotype-phenotype relationship in Swedes and Koreans. Eur J Clin Pharmacol. 2007;63(6):537–46.
[3] Perera V, Gross AS, McLachlan AJ. Influence of environmental and genetic factors on CYP1A2 activity in individuals of South Asian and European ancestry. Clin Pharmacol Ther. 2012;92(4):511–9.
[4] Guest N, Corey P, Vescovi J, El-Sohemy A. Caffeine, CYP1A2 genotype, and endurance performance in athletes. Med Sci Sports Exerc. 2018; 50(8):1570–8.
[5] Salamone JD, Farrar AM, Font L, Patel V, Schlar DE, Nunes EJ, et al. Differential actions of adenosine A1 and A2A antagonists on the effort- related effects of dopamine D2 antagonism. Behav Brain Res. 2009;201(1): 216–22
[6] Loy, B.D.; O’Connor, P.J.; Lindheimer, J.B.; Covert, S.F. Caffeine is ergogenic for adenosine A2A receptor gene (ADORA2A) T allele homozygotes: A pilot study. J. Caffeine Res. 2015, 5, 73–81.
[7] Grgic J, Pickering C, Bishop DJ, Del Coso J, Schoenfeld BJ, Tinsley GM, Pedisic Z. ADOR2A C Allele Carriers Exhibit Ergogenic Responses to Caffeine Supplementation. Nutrients. 2020 Mar 11;12(3):741. doi: 10.3390/nu12030741. PMID: 32168870; PMCID: PMC7146260.
