Caffeina: la caffeina

La caffeina è da sempre studiata per le sue proprietà ed effetti sull'organismo.

La caffeina per le sue proprietà ed effetti è presente in vari integratori, la caffeina fa parte di un gruppo di lipidi denominati purine, il cui termine chimico è 1,3,7-trimetilxantina che naturalmente si trovano nel caffè, nel tè, nella cioccolata, nel cacao e nella noce di cola. In natura vi sono circa 63 specie vegetali contenenti caffeina nei loro semi, foglie e frutti. La caffeina viene inoltre aggiunta alle bevande gassate ed anche ad alcuni farmaci.

La quantità di caffeina contenuta in una tazzina da caffè espresso italiano è di circa 100mg invece nel caffè lungo americano varia dai 60 ai 150 mg.

Caffeina: la caffeina

Caffeina

Approfondimenti sulla caffeina

L’infuso di tè contiene circa 20-50 mg di caffeina, laddove invece una bevanda con caffeina ne conterebbe circa 50 mg. La caffeina viene assorbita molto rapidamente dal tratto enterico (intestino), il suo picco nel sangue lo si raggiunge dopo circa 30 minuti. Ad ogni modo la sua emivita è di circa 3-6 ore, nettamente più breve rispetto a quella di altri stimolanti.

L’assunzione di 250 mg di caffeina contenuti in 2 tazzine e mezzo di caffè espresso (la concentrazione di caffeina dipende dalla miscela di caffè utilizzata) consente di aumentare la durata della resistenza durante un esercizio aerobico moderato. Tale dosaggio consente di migliorare la prestazione anche in un’attività ad elevata intensità purché di breve durata.

Uno studio condotto al fine di valutare gli effetti ergogenici della caffeina, ha messo alla luce che l’assunzione di 10 mg per kg di peso corporeo determinava un miglioramento del 19% in una prova eseguita fino ad esaurimento sul tapis roulant rispetto al gruppo di controllo che invece aveva assunto solo del placebo. Gli altleti che avevano assunto la caffeina avevano erogato una prestazione di poco oltre i 90 minuti rispetto ai poco più di 75 minuti portati a termine dal gruppo con placebo.

L’innalzamento della frequenza cardiaca è un fattore che normalmente è positivamente correlato all’insorgere della fatica fisica. In tale studio, sebbene i due gruppi facessero denotare una simile frequenza cardiaca, coloro che avevano assunto la caffeina riportavano di accusare una minor sensazione di stanchezza.

Il consumo di caffeina prima dello sforzo fisico agisce determinando un incrementato processo catabolico dei lipidi di deposito ed una riduzione nell’ossidazione glucidica. Si è inoltre osservato che consumi maggiori di caffeina rispetto a quelli utilizzati nello studio appena citato, incrementano ulteriormente le capacità di resistenza in corso d’esercizio.

La somministrazione di caffeina si è inoltre rilevata utile nel migliorare la performance in nuotatori la cui prestazione non eccedeva la durata di 25 minuti circa. In tale studio dei nuotatori di gran fondo con tempi sui 1500 metri inferiori ai 25 minuti ricevettero un dosaggio di caffeina pari a 6 mg pro kg di peso corporeo circa 2,5 ore prima della prova fisica. Il tempo esecutivo negli atleti ai quali era stata somministrata la caffeina a tali dosi risultò migliorato dell’1,9%. Dalle analisi ematiche pre e post prestazione si è constatato che gli atleti avevano riportato basse concentrazioni plasmatiche di potassio prima della prova ed elevate concentrazioni di glucosio nel periodo successivo alla prestazione. Tutto ciò mette in risalto il fatto che la disponibilità di glucosio ed il bilancio elettrolitico sono aspetti che potrebbe spiegare l’effetto ergogenico della caffeina.

Invece in un altro studio condotto su ciclisti, la caffeina aveva altresì mostrato i suoi effetti ergogenici rispetto al gruppo trattato con placebo, ma i miglioramenti non procedevano in misura lineare all’incremento del dosaggio. I ciclisti oggetto dello studio e quindi della somministrazione della caffeina, avevano assunto 5, 9 o 13 mg di caffeina pro kg di peso corporeo prima di una prestazione condotta all’80% del VO2 max per la durata di un’ora. Coloro che assunsero più di 5 mg di caffeina pro kg di peso corporeo non avevano riportato miglioramenti addizionali rispetto a coloro che avevano ricevuto una minor quantità di caffeina pro kg di peso corporeo. Inoltre il dosaggio assoluto di caffeina risultante dall’assunzione di 5 mg pro kg di peso corporeo, risultava in una concentrazione di caffeina nelle urine ancora al di sotto del tetto massimo consentito dal Comitato Olimpico Internazionale (CIO).

Meccanismi d’azione della caffeina

La versione più accreditata circa i meccanismi fisiologici innescati dalla caffeina nel miglioramento della performance atletico-sportiva sostiene quanto segue: la caffeina agirebbe sul metabolismo dei grassi attivando un loro spiccato catabolismo e quindi ossidazione. L’energia ricavata dall’ossidazione degli acidi grassi risparmierebbe il glicogeno muscolare ed epatico procrastinando in tal modo l’incalzare della sensazione di fatica.

La caffeina agirebbe sul metabolismo del grassi in due modi: uno diretto ed uno indiretto.

Modo diretto

La caffeina agisce direttamente sul catabolismo dei lipidi di riserva stoccati nel tessuto adiposo.

Modo indiretto

La caffeina induce la secrezione di adrenalina da parte della midollare del surrene.

L’epinefrina (o adrenalina) si lega ai recettori per l’adenosina dislocati sulle cellule adipose e non solo. In tal modo l’adrenalina occupando il sito recettoriale per l’adenosina esercita attività antagonista all’adenosina stessa. Il legame dell’adenosina col suo recettore deprime la lipolisi (ossia la distruzione dei lipidi). Invece il legame di tali recettori con l’adrenalina porta ad un incremento delle concentrazioni cellulari di AMP ciclico il quale a sua volta attiva la Lipasi Ormono Sensibile (meglio nota col suo acronimo inglese di “HSL”) responsabile del catabolismo dei lipidi. In tal modo aumenta la concentrazione plasmatica di acidi grassi liberi e la loro ossidazione.

L’ossidazione dell’incrementata disponibilità di acidi grassi nel plasma induce a sua volta un risparmio dell’utilizzo di glicogeno muscolare ed epatico. L’abbassamento delle scorte di glicogeno muscolare ed epatico determina la sensazione di fatica.

Quindi un loro preservamento promuove la durata dell’esercizio fisico.

La caffeina inoltre agisce aumentando l’eccitabilità motoneuronale ed ha anche effetto analgesico. Si tratta di un meccanismo d’azione sempre indiretto in quanto mediato dal neurotrasmettitore adrenalina. Anche a livello del sistema nervoso centrale l’adrenalina si lega coi recettori per l’adenosina. Il legame dell’adenosina coi suoi recettori determina rilassmento nervoso.

Invece il legame dell’adrenalina determina:

  1. Abbassamento della soglia di reclutamento delle unità motorie.
  2. Incrementato trasporto degli ioni all’interno delle miofibrille.
  3. Facilitazione della trasmissione nervosa.
  4. Alterazione dell’accoppiamento contrazione-eccitabilità.

Nonostante l’azione di mobilizzazione dei grassi esercitata dalla caffeina, si è visto che in soggetti con dieta ad elevato tenore glucidico, questa aveva poco effetto nell’indurre un sensibile effetto lipolitico. Quindi, le differenze nutrizionali dietetiche interindividuali possono spiegare la variabilità degli effetti della caffeina sulla performance.

Inoltre, la tolleranza alla caffeina, la sensibilità individuale verso la stessa nonché la risposta ormonale per sue assunzioni a breve o a lungo termine possono in qualche modo giustificare le differenze interindividuali dei suoi effetti ergogenici.

È emerso anche che per una pari quantità di caffeina, questa risultava indurre effetti ergonenici maggiori quando derivante da un supplemento in capsule rispetto a quella contenuta nel caffè. Ciò lascia pensare alla possibilità che altre sostanze presenti nel caffè possano in qualche modo blandire la sua efficacia.

Per quanto invece concerne gli atleti si è visto che gli effetti della caffeina su di loro non sono regolari quando il suo utilizzo avviene su base regolare. Pertanto, è logico desumere che per beneficiare del suo massimo effetto ergogenico prima della prestazione l’atleta dovrebbe non consumare bevande che la contengono per almeno una settimana prima della prestazione stessa.

Altri studi hanno voluto evidenziare se la caffeina potesse esercitare degli effetti diretti sul sistema muscolare senza il coinvolgimento del neuromodulatore adrenalina. Quindi uno studio ha valutato l’azione della stimolazione elettrica e volontaria di un muscolo senza somministrazione di caffeina e con somministrazione di caffeina per un dosaggio pari a 500 mg. La stimolazione elettrica serviva ai ricercatori per rimuovere l’azione di controllo esercitata dal sistema nervoso centrale (e quindi dell’attività adrenalinica) per accertarsi degli effetti diretti della caffeina direttamente sul nervo motore. Il risultato fu che la caffeina non aveva destato nessun effetto positivo sulla forza massimale del muscolo durante la stimolazione elettrica e nemmeno durante la stimolazione volontaria. Ciò che si è constatato invece era l’incremento delle espressioni di forza in attività condotte ad intensità submassimale seguenti a stimolazione elettrica a bassa frequenza.

E’ probabile che la caffeina debba la sua azione di miglioramento della forza in risposta ad allenamenti submassimali all’incrementata permeabilità degli ioni calcio all’interno del reticolo sarcoplasmaico e all’incrementata sensibilità delle miofibrille agli ioni calcio per aumentare il processo d’accoppiamento eccitazione-contrazione.

Precauzioni per evitare gli effetti collaterali della caffeina

Gli individui non abituati all’assunzione di caffina pura o bevande che la contengono, possono incappare in alcuni effetti indesiderati quali:

  • tremolio
  • ansia
  • agitazione
  • tachicardia
  • insonnia
  • nervosismo
  • contrazione prematura del ventricolo sinistro
  • ipertensione

La caffeina è un potente diuretico

Tale effetto potrebbe inficiare negativamente sull’equilibrio termico, predisponendo pertanto l’atleta ad un prestazione di scarso rilievo in ambienti caldi. Tale effetto potrebbe essere controbilanciato da un’adeguata assunzione di liquidi in corso di esercizio fisico. Infatti la disidratazione in tal caso risulterebbe assai attenuata poiché adrenalina e noradrenalina diminuirebbero la perfusione renale, ed il riassorbimento di sali a livello renale provocherebbe l’effetto di ritenzione idrica.

Limiti di assunzione della caffeina ai fini sportivi

Il CIO consente l’assunzione di caffeina ai fini sportivi a patto che il suo utilizzo non sfori in concentrazioni urinarie superiori a 12 µg/ml. L’assuzione di 600-800 mg di caffeina (quantità di caffeina contenuta in circa 4-7 tazze di caffè) 30 minuti prima della prestazione sportiva determinano una concentrazione di caffeina nelle urine sufficiente per poter essere squalificati. Al di là dell’eccesso di consumo di caffeina prima della prestazione, i soggetti più svantaggiati ai fini dei controlli anti doping sono quelli che riportano un basso livello di metabolizzazione della sostanza e/o che riportano nelle urine ingenti livelli di caffeina non metabolizzata.

Si ricorda che nelle urine è presente una concentrazione di caffeina oscillante tra il 0,5 ed il 3% di quella assunta poiché una cospicua parte di essa è metabolizzata a livello del fegato.

Precauzioni salutari da ricordare quando si utilizza la caffeina

La caffeina, in generale, è ben tollerata anche ad alti dosaggi, ma questo tuttavia non esclude la possibilità di incorrere in effetti collaterali anche letali. La dose letale per il 50% (DL-50) della popolazione risulta essere fissata in 150mg pro kg di peso corporeo. Questo significa che un individuo medio dal peso corporeo di 70 kg per raggiungere la DL-50 (dose letale per il 50% della popolazione) dovrebbe assumere 10500 mg di caffeina; trattasi di una dose raggiungibile con il consumo di un numero di circa 105 caffè espresso.

Informazioni sulla caffeina ed i suoi effetti

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Caffeina tutti i giorni

da quando avevo 8 anni che prendo da 5 a 10 caffe al giorno e mi sento fisicamente un acciaio....e dimostro 15 anni in meno i muscoli ce li ho duri come il ferro mi sento una salute di ferro, faccio il donatore di sangue e sport aquatico.

Attenzione a non eccedere con la caffeina !

attenti! la caffeina in dosi eccessive, direi sopra i seicento mg, può dare overdose anche con danni permanenti (aritmie cardiache). Il ragazzo che qua sopra dice di prendere da cinque a dieci caffè STA CORRENDO UN RISCHIO. Infatti, la dose di caffeina assimilabile da una stessa persona può variare anche all'improvviso. Per anni non vi ha fatto niente, un bel giorno vi manda in tachicardia con danni anche irreversibili.

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