Sporcularda Kafein ve Egzersiz

SPORCULARDA KAFEİN VE EGZERSİZ

Sporcularda Kafein ve Egzersiz ile ilgili Yapılmış Çalışmalar

   Deney hayvanlarında yapılan bir çalışmada, 5mg/kg vücut ağırlığı olarak verilen kafeinin ağırlık kaybına neden olduğu gösterilmiştir. Kafein, ayrıca, yağ hücresini küçültmekte ve trigliserit miktarını azaltmaktadır. Kafein, obez farelerde termojenesisi uyarıcı etki yapmakla beraber, kronik tüketimi enerji dengesi üzerinde pek etkili olmamıştır.

    Kafeinin metabolizma ve enerji harcanışı üzerine etkileri hakkında yapılan detaylı bir çalışmada, 8mg/kg kafein normal ağırlıktaki kişilerde, metabolik hızı ilk 3 saatte önemli ölçüde arttırmıştır. Bununla birlikte, plazma glikoz ve insülin seviyesi ve karbonhidrat oksidasyonu değişmemiş, ancak serbest yağ asit oranı biraz yükselmiştir. Ayrıca 3080 kJ değerindeki bir öğünle beraber alınan kahve, yemeğin termik etkisini önemli ölçüde arttırmıştır.

   Kafeinin insan metabolizması üzerine etkileri şu şekilde özetlenebilir: lipit yıkımının ve oksidasyonunun artışı, adrenalin salgısının yükselişi, plazma trigliserit ve laktat konsantrasyonunun yükselmesi, kalp kasının kasılması, kan akışının hızlanması, lokomotor aktivitelerinin artışı, vücut ısısının yükselmesi, fosfodiesteraz aktivitesinin inhibisyon, adenosin reseptör sayısının artmasıdır. Bütün bu etkiler, kafein alımını takip eden saatlerde oluşur ve daha sonra bu etkiler kaybolur.

   Kahve biyolojik açıdan aktif bileşikler içermektedir. Bununla birlikte, bu bileşiklerin insan performansına fayda sağlayıp sağlamadığı bilinmemektedir. Susuz formunun (tablet, çiklet), kafeinli form ile karşılaştırıldığında, spor performansını arttırmakta daha başarılı olduğu görülmüştür. Takviye şeklinin yanında dozaj da dikkate alınacak diğer bir faktördür. Bir fincan kafeinli kahveye kıyasla kahvenin susuz formda kullanılması, dayanıklılık performansını arttırmak amacıyla daha fazla fayda sağlamıştır. Buna ek olarak, 3-6 mg / kg arasındaki düşük-orta dozda kafein, maksimum sürdürülebilir dayanıklılık performansını artırmak için yeterli gösterilmiştir.

   Farklı dozlarda kafein alımının sporcuların metabolizmaları üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla yapılan bir çalışmada;  32 farklı branştan sporcu alınmıştır. Sporculara farklı miktarlarda kafein verilmiştir: 16 sporcuya düşük doz (4 mg/kg) ve diğer 16 sporcuya ise orta doz (6 mg/kg) kafein verilmiştir. İlk testten önce sporcuların kan O2 saturasyonları ve nabızları ölçülmüş ve kan alınarak laktat, glukoz ve hemoglobin değerlerine bakılmıştır. Son egzersizden 1 saat önce kafein verilmiş ve yapılan tüm testler tekrarlanarak bulgular birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Farklı oranlarda kafeinin etkilerini saptamak için düşük ve orta doz kafein verilen sporcuların değerleri, nonparametrik bir test olan “Mann-Whitney U Testi” kullanılarak istatistiksel karşılaştırılmaları yapılmıştır. Sonuçta 6 mg/kg kafeinin nabzı, hemoglobin ve laktat değerlerini 4 mg/kg kafeine göre daha fazla artırdığı fakat oksijen saturasyonu ve glukoz değerlerini düşürdüğü görülmüştür. Fakat tüm parametrelerde bulunan farklar istatistiksel bakımdan anlamsız bulunmuştur.

   Kafein ile ilgili çoğunlukla orta ve yüksek doz (5-13mg/kg vücut ağırlığı) alımını değerlendiren çalışmalar bulunmaktadır. Bu araştırmalarda, kafeinin bu dozlarda tüketilmesinin çeşitli istenmeyen yan etkilere sebep olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Kafein 3mg/kg vücut ağırlığı veya daha az tüketildiğinde ergojenik etki göstermektedir ve sporcunun dayanıklılığını ve spor performansını arttırmaktadır. Ancak, sporcularda düşük dozlarda kafein alımıyla ilgili yapılan araştırma sayısı oldukça azdır. Düşük doz kafeine olan tepki, sporcudan sporcuya değişiklik göstermektedir.

   Orta ve yüksek kafein dozlarının (5-13 mg / kg vücut ağırlığı) spordan bir saat önce alınmasının sporcularda dayanıklılık egzersizlerinde performansı arttırdığı bilinmektedir. Son zamanlarda yapılan çalışmalar, kısa süreli yüksek yoğunluklu egzersizlerde de kafeinin ergojenik etkisi olduğunu da göstermektedir.

   Düşük kafein dozlarının ergojenik etkisi, merkezi sinir sistemindeki değişikliklerden kaynaklanmaktadır. Kafein tüketimine verilen cevap değişken olduğundan, antrenman öncesi ve / veya antrenman sırasında yaklaşık 200 mg kafein tüketmek sporcudan sporcuya değişik etkiler gösterir, ergojenik olabilir ya da olmayabilir.

   Kafein içeren yiyecek ve içecekleri uzun süre tüketenlerde zamanla kafein bağımlılığı gelişir ve bu kişiler kafein almadıklarında sinirlilik, huzursuzluk, çarpıntı, yorgunluk, baş ağrısı gibi yoksunluk belirtileri gösterebilir. Fazla miktarda kafein özellikle hipertansiyon, kalp yetersizliği, ritim bozukluğu gibi hastalıkları olanlarda kalp ve yüksek tansiyon krizlerine yol açabilir. Ayrıca bazı antibiyotik ve nefes açıcı ilaçların kafeinle birlikte alındıklarında tehlikeli yan etkilere yol açabilecekleri bilinmektedir. Kafeinin besleyici bir değerinin olmaması da gelişme dönemi çocuklarında dikkate alınması gereken bir noktadır, gelişme çağındaki çocuklara önerilmemektedir.

   Kafein içeren enerji içeceklerinin aerobik ve anaerobik dayanıklılığı arttırdığı, sürücülerin uykusuzluğunu azalttığı bildirilmektedir. Ayrıca orta yoğunluktaki egzersiz öncesinde kafein alımının ergojenik etkisi olduğu ile ilgili çalışmalar da bulunmaktadır. Orta derecede kafein alımı (~ 75 mg) dikkat, reaksiyon zamanı, görsel ilgi, psikomotor hız, hafıza ve uyanıklık gibi kognitif performansı geliştirmektedir.

   Çalışmanın amacı; sporcu içeceklerinin ya da kafein içeren sporcu içeceklerinin suya kıyasla gastrointestinal sistemde yaptığı değişiklikleri incelemektir. Karbonhidrat elektrolit çözeltisi (CES), 150 mg/l kafein eklenmiş karbonhidrat elektrolit çözeltisi (CES) ve suyun gastrointestinal sistemde yaptığı değişiklikler karşılaştırılmıştır. Egzersiz kaynaklı GI semptomlarından mustarip olmayan, iyi eğitim almış 18-25 yaşları arasındaki 10 bisiklet sporcusu, 4 farklı gün içinde incelenmiştir. Diyetleri, test günlerinden 24 saat önce standartlaştırılmıştır. Bu süre, deneklerin plazmasında bulunabilecek kafeinin çoğunun alınması için yeterlidir. Deneklerin, baharatlı yiyecekler, alkol, kafein içeren ürünler veya ilaçları tüketmeleri ve test günlerinden bir önceki gün fiziksel egzersiz yapmaları yasaklandı.  Karbonhidrat elektrolit çözeltisi (CES), 150 mg/l kafein eklenmiş karbonhidrat elektrolit çözeltisi ve su, farklı günlerde ve ara verilerek bisiklet sporcularına verilmiştir. Egzersiz öncesi, egzersiz sırasında ve egzersiz sonrasında sporcuların yemek borusu hareketliliği, gastrik ph, gastroözofageal reflü değerleri, bağırsak geçirgenliği ve glikoz emilimleri incelenmiştir. Bu çalışma; CES, kafein ilaveli CES ve su verildiğinde gastrik ph, gastroözofageal reflü değerleri arasında anlamlı bir fark gözlenmemiştir. Durağan bir bisikletin egzersizinin, gastroözofageal reflü ataklarının sayısını ve reflü zamanının yüzdesini arttırmadığını göstermiştir.

   Kafein ve glikozu birlikte içeren enerji içeceklerinin, uzun süreli aktiviteler sonucu oluşan yorgunluğa etkileri üzerine yapılan bir çalışmada, kafein ve glikozun birlikte tüketiminin, performans ve yorgunlukta iyileşmeye neden olduğu görülmüştür. Yapılan başka bir çalışmada, orta seviyeli kafein tüketimleri (yaklaşık olarak 170 mg/gün) olan antrenmanlı bisikletçilere 45gr karbonhidrat ve 100 mg kafein ilavesi yapılarak yorulana kadar bisiklet egzersizi uygulatılmıştır. Uygulama sonunda bilişsel fonksiyon testlerinde, egzersiz süresinde ve egzersiz şiddetinde önemli gelişmeler sağlanmıştır.

   Kafein içeren bir enerji içeceğinin (3 mg/kg vücut ağırlığı) futbol performansına etkilerini incelemek amacıyla yapılan bir çalışmada; piyasada bulunan bir şekersiz enerji içeceği, şekersiz kafeinsiz bir içecekle karşılaştırılacak şekilde seçilmiştir. Kafeinsiz içecekle karşılaştırıldığında, kafein içeren enerji içeceğinin tüketilmesi, 15 s'lik bir sıçrama testi sırasında ortalama atlama yüksekliğini % 3.263.3 oranında arttırmış, 7630 m koşu testi sırasında ortalama sürati% 2.862 oranında arttırmıştır. Sonuç olarak, enerji içeceğinin kafeinli olarak tüketilmesinin (3 mg / kg vücut ağırlığı), futbolcunun saha performansı için daha güçlü bir ergojenik yardımcı olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

   Foskett ve arkadaşları, orta düzeyde kafein dozu ilavesi (6 mg/kg) yapılan bir futbolcunun pas verme inceliğini ve top kontrolü tekniğini incelemişlerdir. Araştırma sonunda futbolcunun isabetli pas oranının ve top kontrol tekniğinin arttığı görülmüştür. Bu da ince motor hareketlerinin gerçekleştirilmesinde kafeinin olumlu etkisini göstermektedir.

   Son yıllarda yapılan çalışmalar, kafeinin kısa süreli yüksek yoğunluklu egzersizlerde performansı geliştirme becerisine sahip olduğu görüşünü desteklemektedir.

   Kafeinin ergojenik etkisi, merkezi sinir sistemi ile ilişkili adenosin reseptörlerinin bloke edilmesinden ileri gelmektedir.

   Bir saatlik bisiklet sürüşünden 40 dakika önce şeker, taurin, kafein ve B vitamini içeren enerji içeceklerini tüketmenin performansı arttırdığı görülmüştür.

   Kafein içeren enerji içecekleri (70 kg'lık bir yetişkin için 70 mg'dan az kafein) kas performansını iyileştirmemiştir. 70 kg bir erişkin 210 mg'dan fazla kafein tükettiğinde, üst ve alt vücut kas gücü gelişmiştir. Ancak, kan basıncı ve nabızda artış meydana gelmiştir.

   Yapılan bir çalışmaya göre; kafeinli enerji müsabaka öncesinde alınması, altı tane erkek koşucuda performansı etkilemezken, tenis oyuncularının fiziksel performansının bazı yönlerini arttırmıştır.

   Dayanıklılık egzersizi üzerinde kafeinin ergojenik etkilerini açıklamaya yönelik yeni yapılan bir araştırma, kafeinin lipit oksidasyonunu arttırdığı, dolayısıyla glikojen depolarının koruyabildiği ve egzersizlerde dayanıklılık süresini arttırdığını göstermektedir.

 

 

SONUÇLAR

   Kafein, kahve ile karşılaştırıldığında susuz bir halde (kapsül / tablet, toz) tüketildiğinde daha güçlüdür.

   Araştırmaların büyük çoğunluğu optimum absorpsiyonu sağlamak için egzersizden 60 dakika önce kafeinin tüketilmesi gerektiğini söylemektedir. Bununla birlikte, kafeinin egzersizden 15-30 dakika önce tüketildiğinde de performansı arttırabileceği gösterilmiştir.

   Kafein, düşük ila orta dozlarda tüketildiğinde (~ 3-6 mg / kg)  performansı artırmakta etkilidir. Ancak, daha yüksek dozlarda tüketildiğinde (≥ 9 mg / kg) herhangi bir faydası yoktur.

   Uyku yoksunluğu dönemlerinde, kafein uyanıklığı arttırmak konusunda başarılıdır. Sürekli odaklanmayı gerektiren egzersizlerde sporculara fayda sağladığı gösterilmiştir.

   Kafein, sürdürülebilir maksimum dayanıklılık aktivitesi için etkili bir ergojenik yardımcıdır.  Aynı zamanda sporcunun performansını arttırmak konusunda da etkili olduğu gösterilmiştir.

   Bilimsel literatür egzersiz sırasında kafeinin diüreze neden olmadığını göstermektedir. Birkaç çalışma, sıcaklık, stres koşulları altında bile, sporcunun performansı olumsuz etkilemediğini söylemektedir.

   Yapılan son araştırmalar ağırlıklı olarak yüksek dozda kafein (6 mg / kg vücut ağırlığı) tüketiminin sporcuların performansı üzerindeki etkisini belirlemeye yöneliktir; ancak birkaç araştırma da daha düşük dozlarda kafein alımının daha az olumsuz yan etki ile benzer performans artışını sağlayabileceğini de göstermektedir. Kafein alımının etkileri bireyden bireye değişiklik göstermektedir. Ancak tipik olarak vücut ağırlığı başına 1-3 mg kafein aralığındaki dozlar, performansı arttırmak için yeterlidir (örneğin, 70 kg atlet için 70-210mg). Sporcular, yan etki riskini en aza indirgemek için en düşük etkili dozda kafeini belirlemek için sporcu diyetisyenleri ile görüşmelilerdir.

Kaynakça

1. Dodd,S.L.Herb,RA,&Powers,SK(1993).Caffeine and exercise pertormance:An update.Sports Medicine,1514-23.

2. Groff JL, Gropper SS, Hunt SM. Nutrition and the central nervous system. Advanced Nutrition and Human Metabolism. 2nd. Edition, West Pub Co., New York, 501, 1995.

3. McArdle WD, Katch FI, Katch VL: Exercise physiology. Energy, nutrition, & human performance Baltimore Lippincott, Williams & Wilkins 2007, (Series Editor).

4. Graham TE: Caffeine and exercise. Metabolism, endurance and performance Sports Med 2001, 31:785-807.

5. McCall AL, Millington WR, Wurtman RJ: Blood-brain barrier transport of caffeine: Dose-related restriction of adenine transport. Life Sci 1982, 31:2709-2715.

6. Fredholm BB, Battig K, Holmen J, Nehlig A, Zvartau EE: Actions of caffeine in the brain with special reference to factors that contribute to its widespread use. Pharmacol Rev 1999, 51:83-133.

7. Magkos F, Kavouras SA: Caffeine use in sports, pharmacokinetics in man,.

8. Sokmen B, Armstrong LE, Kraemer WJ, Casa DJ, Dias JC, Judelson DA, Maresh CM: Caffeine use in sports: Considerations for the athlete. J Strength Cond Res 2008, 22:978-986.

9. Spriet LL, Gibala MJ: Nutritional strategies to influence adaptations to training. J Sports Sci 2004, 22:127-41.

10. Spriet LL: Caffeine and performance. Int J of Sport Nutr 1995, 5:S84-99.

11. Essig D, Costill DL, Van Handel PJ: Effects of caffeine ingestion on utilisation of muscle glycogen and lipid during leg ergometer exercise. Int J of Sports Med 1980, 1:86-90.

12. Astrup A, Toubro S, Cannon S, et al: Caffeine: A double-blind, placebocontrolled study of its thermogenic, metabolic, and cardiovascular effects in healthy volunteers. Am J Clin Nutr 1990, 51:759-67.

13. Debry G. Effect of caffeine on metabolism. Coffee and Health. John Libbey Eurotext, France, 331, 1994.

14. Astrup A, Toubro S, Cannon S, Hein P, Breum L, Madson J, et al. Caffeine: a double-blind, placebo-controlled study of its termogenic, metabolic and cardiovascular effect in healthy volunteers. Am J Clin Nutr 51:759, 1990.

15. Sagaspe P, Taillard J, Chaumet G, Moore N, Bioulac B, Philip P. Aging and nocturnal driving: better with coffee or a nap? A randomized study. Sleep. 2007; 30(12):1808-1813.

16. Smith A. Effects of caffeine on human behavior. Food and Chemical Toxicology. 2002; 40(9):1245-1249.

17. Silverman K, Evans SM, Strain EC, Griffiths RR. Withdrawal syndrome after the double-blind cessation of caffeine consumption. N Eng J Med. 1992;327(16):1109-1114.

18. Baysal A. Çayın beslenme ve sağlığımızda önemi. Standard 31:46, 1992.

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

20. Brian D. Keisler, MD, Thomas D. Armsey II, MD. Caffeine As an Ergogenic Aid, Current Sports Medicine Reports 2006, 5:215-219 2.Rouzier P, White T, Gilfilan.

21. Rouzier P, White T, Gilfilan T, Johnson J. Amherst, MA, Caffeine and athletic performance. In The Sports Medicine Patient Advisor, edn 1. Sports Med Press; 1999:283-284.

22. Spriet LL, MacLean DA, Dyck DJ, et al. Caffeine ingestion and muscle metabolism during prolonged exercise in humans. Am J Physiol. 1992;262:E891–8.

23. Beaven CM, Maulder P, Pooley A, et al. Effects of caffeine and carbohydrate mouth rinses on repeated sprint performance. Appl Physiol Nutr Metab. 2013;38:633–7.

24. Brunye TT, Mahoney CR, Lieberman HR, et al. Caffeine modulates attention network function. Brain Cogn. 2010;72:181–8.

25. Ruxton CH: The suitability of caffeinated drinks for children: a systematic review of randomised controlled trials, observational studies and expert panel guidelines. J Hum Nutr Diet 27: 342-57, 2013.

26. Namdar M, Koepfli P, Grathwohl R. et al. Caffeine decreases exercise-ınduced myocardial flow reserve. JACC. 2006; 47(2):405-410.

27. Dennish GW and Castell DO. Caffeine and the lower esophageal sphincter. Am J Dig Dis 17: 993–996, 1972.

28. Brouns F. Gastric emptying as a regulatory factor in fluid uptake. Int J Sports Med 19, Suppl 2: S125–S128, 1998.

29. Van Nieuwenhoven MA, Brouns F, and Brummer R-JM. Ambulatory measurement of esophageal motility, LES pressure and gastroesophageal reflux during exercise (Abstract). Gastroenterology 110: A704, 1996.

30. Chou T, Caffeine, coffee, and the medical consequences.West Med 1992, 157:544-553. 4.Mellion MB, Walsh WM, Madden C, et al.: Team Physieian's Handbook, edn 3. Philadelphia: Lippincott Williams &Wilkins; 2002:186-187.

31. Bruce CR, Anderson ME, Fraser SF, Stepto NK, Klein R, et al. (2000) Enhancement of 2000-m rowing performance after caffeine ingestion. Med Sci Sports Exerc 32: 1958–1963.

32. Leski MI, Terrell TR: Nutrition and ergogenic aids. In Textbook of Family Practice, edn 6. Edited by Rakel RE.Philadelphia: WB Saunders; 2002:856.

33. Fredholm, B.B. (1995) Astra Award Lecture. Adenosine, adenosine receptors and the action of caffeine. Pharmacol. Toxicol. 76, 93–101.

34. Winder, W.W. (1986) Effect of intravenous caffeine on glycogenolysis during prolonged exercise. Med. Sci. Sports Exercise 18, 192–196.

35. Higgins, J.P., T. D. Tuttle, and C. L. Higgins. 2010. Mayo Clinic Proceedings 85 (11): 1033–41.

36. —. PATON, C. D., W. G. HOPKINS, and L. VOLEBREGT. Little effect of

caffeine ingestion on repeated sprints in team-sport athletes. Med.

ScL Sports Exerc. 33:822-825, 2001

37. Jain, P., E. Hall-May, K. Golabek, and M. Z. Agustin. 2012. “A Comparison of Sports and Energy Drinks: Physiochemical Properties and Enamel Dissolution.” General Dentistry 60:190–99.

38. Eilender LE, Linder MM, Sports pharmacology and ergogenic aids. Prim Care 2005, 32:277-292. 7.Applegate EA, Grivetti LE, Symposium: Nutrition and physical performance: A century of progress and tribute to the modern olympic movement. Nutr 1997, 127:896S-8.

39. Ahrendt DM, Ergogenic aids: counseling the athlete. Am Fam Physieian 2001, 63:913-922. .

40. Kaynar H, Akgun M, Saglam L, Meral M, Gorguner M, Mirici. The prevalance of execiseinduced broncohoconstriction among symptomatic sportmen Asian. Pacific J Allergy Immunol 2004;22:191-196.

41. Robertson D, Frolich JC, Carr RK, et al. Effects of caffeine on plasma renin activty, catecholamines and blood pressure. N Engl JMed1978;298:181-186.

42. Kayaalp SO. Tıbbi Farmakoloji. Cilt 2, Dördüncü Baskı. Ankara, 1988:1987-91.

43. Schneiker KT, Bishop D, Dawson B, Hackett LP: Effects of caffeine on prolonged intermittent-sprint ability in team-sport athletes. Med Sci Sports Exerc 2006, 38:578-585.

44. McLellan TM, Kamimori GH, Voss DM, Bell DG, Cole KG, Johnson D: Caffeine maintains vigiliance and improves run times during night operations for special forces. Aviat Space Environ Med 2005, 76:647-54.

45. McLellan TM, Kamimori GH, Voss DM, Tate C, Smith SJR: Caffeine effects on physical and cognitive performance during sustained operations. Aviat Space Environ Med 2007, 78:871-7.

46. Kamimori GH, Karyekar CS, Otterstetter R, et al: The rate of absorption and relative bioavailability of caffeine administered in chewing gum versus capsules to normal healthy volunteers. Int J Pharm 2002, 234:159-67.

47. Acheson KJ, Zahorska- Markiewrcz B, Pittet P, Anantharaman K, Jequirer E, et al. Caffeine: their influence on metabolic rate and substrate utilization in normal weight and obese individuals. Am J Clin Nutr 33:989, 1980.

 

 

                                                                                              Diyetisyen Gamze Yolgeçer

05/10/2017