Kofeina, kawa – czyli o czym nigdy nie słyszałeś?

Kawa jest jednym z najpopularniejszych napojów na świecie zawierającm kofeinę. W powszechnym użyciu są również napoje energetyczne. Czy kofeinę można przedawkować? Ile należałoby wypić energy drinków i kawy, aby było to szkodliwe dla zdrowia?

Ile wynosi dawka śmiertelna kofeiny?

Jest mało prawdopodobne, by ktokolwiek był w stanie przedawkować kawę. Jednak zupełnie czym innym jest spożywanie kofeiny w formie tabletek czy napojów energetycznych. Mimo wszystko, opisane poniżej przypadki należą do rzadkości, biorąc pod uwagę ilość osób przedawkowujących kofeinę. Gros opisanych zdarzeń dotyczyło ludzi poniżej 20 roku życia.

James Stone, 19-latek, zmarł z powodu spożycia 25 do 30 pigułek z kofeiną No-Doz. Zażywał preparat, bo „intensywnie poszukiwał pracy”. Każda z tabletek zawierała 200 mg kofeiny (jeśli była to wersja „wzmocniona” No-Doz). Jak łatwo policzyć młodzieniec zażył od 5 do 6 gramów kofeiny. Z pewnością młody człowiek miałby dużo większy problem – aby wypić odpowiednią ilość kawy.

W USA w 2011 roku 14 latka (Anna Fournier) wypiła dwie porcje po 710 ml napoju energetycznego (mega Monster). Dostarczyła 480 mg kofeiny i doznała zawału serca.

Kolejny 19-latek zmarł po spożyciu 3 energy drinków w ciągu 24 godzin (480 mg kofeiny). Matka wytoczyła producentowi proces. Matka może mieć pretensje tylko do siebie, gdyż młodzieniec spożywał od 2 do 3 napojów energetycznych dziennie w ciągu ostatnich 3 lat!

Śmiertelna dawka kofeiny jest bardzo wysoka i jest szacowana pomiędzy 10, a 20 g. Przypadek z 1997 roku opisuje przykład młodej kobiety która doznała zawału mięśnia sercowego po spożyciu 20 g kofeiny.

Ale wystarczą o wiele mniejsze ilości tego alkaloidu, szczególnie dostarczane w krótkim czasie aby doznać np. zawału serca lub arytmii.  W 2007 roku pomiędzy 8 wieczorem o 3 w nocy 28 letni motocyklista wypił 7-8 puszek napoju energetycznego. Został przyjęty do szpitala Port Macquarie w sierpniu 2007 roku, po doznaniu zatrzymania akcji serca. Na miejscu byli obecny ratownik medyczny oraz pielęgniarka – prowadzili resuscytację do czasu przybycia karetki. Akcję serca udało się przywrócić w szpitalu (dwa impulsy elektryczne po 150 J). Podano 1 mg adrenaliny i 1 mg atropiny. Pacjent został intubowany i przewieziony do szpitala. Po wielu dalszych zabiegach udało się przywrócić mu zdrowie i po 6 dniach został wypisany ze szpitala. Energy drink jaki spożywał motocyklista zawierał 80 mg kofeiny w puszce. Pacjent spożył 7 lub 8 puszek w ciągu 7 godzin, dostarczając odpowiednik 640 mg kofeiny. Dodatkowo dostarczył wielkich ilości tauryny (aminokwasu) i glucuronolactonu (metabolitu glukozy).

Rola kofeiny w wywoływaniu arytmii jest dobrze udokumentowana. FDA prowadzi śledztwo w sprawie 13 śmierci które wiąże się z napojem „5 hour energy shot”, na przestrzeni ostatnich 4 lat.

Podsumowując: jest niezwykle ciężko przedawkować kofeinę. Wpływ na zdrowie energy drinków – może budzić wątpliwości, ale mało prawdopodobne jest wystąpenie poważnych skutków ubocznych po spożyciu niewielkiej ilości podobnych napojów.

Kawa jest jednym z najpopularniejszych napojów na świecie zawierających kofeinę. W powszechnym użyciu są również napoje energetyczne. Czy kofeina poprawia wydolność? Czy kawa może obniżyć ryzyko cukrzycy?

Czy kofeina poprawia wydolność fizyczną?

Jeśli chodzi o ergogeniczne działanie kofeiny istnieje wiele, sprzecznych doniesień szczególnie analizując efekty działania alkaloidu w pracy krótkotrwałej, beztlenowej. Niektóre z badań nie wykazały efektów podawania kofeiny osobym niewytrenowanym. Inne, nowsze eksperymenty wskazują, że kofeina ma wpływ na pracę w strefie anaerobowej, szczególnie trwającej od 60 do 180 sekund. Jednakże tradycyjne testy (np. 30 sekundowy Wingate) wykazały minimalny wpływ kofeiny na wydolność. Kolejne badania prowadzone na zawodnikach hokeja, rugby czy piłkarzach, w interwałowej pracy trwającej 4-6 sekund wykazały skuteczność kofeiny w podobnego rodzaju wysiłku. Kofeina wpływa na zwiększenie wytrzymałości mięśni ud i łydek, wpływ na mięśnie górnej części ciała jest mniej udokumentowany. Z powodu niewystarczającej ilości badań nie da się wyciągnąć jednoznacznych wniosków odnośnie wpływu kofeiny na wydolność fizyczną człowieka. Nie do końca wyjaśniono nawet mechanizm działania kofeiny na organizm. Jedna z teorii mówiąca o wpływie kofeiny na wyrzut adrenaliny i powiązane z tym utlenianie kwasów tłuszczowych nie znajduje uzasadnienia w kontekście pracy beztlenowej (inny system pozyskiwania energii, drogą beztlenową). Kolejna teza dotyczy wpływu kofeiny na układ nerwowy. Kofeina działa antagonistycznie do receptorów adenozyny.

W jednym z badań z 2008 roku sprawdzono jak dawka 5 mg na kilogram masy ciała (czyli 100 kg mężczyzna spożywał 500 mg kofeiny) wpływa na wydolność w trakcie pracy beztlenowej, siłowej. 18 mężczyzn (wiek 24.1 +/-5.8 roku; BMI 26.4+/-2.2 kg/m2) wykonywało:

  • Wyciskanie nogami na suwnicy,

  • Wyciskanie sztangi leżąc,

  • Test wingate,

Po podaniu kofeiny badani podnieśli więcej kilogramów w wyciskaniu oraz stwierdzono większą moc szczytową w trakcie testu Wingate. Nie stwierdzono różnic dla wyciskania nogami oraz dla mocy średniej, minimalnej i spadku mocy w teście Wingate. Grupa z kofeiną miała wyższe, powysiłkowe stężenie glukozy i insuliny. Stwierdzono również wyraźnie wyższy poziom kortyzolu oraz glukozy w osób którym podawano kofeinę, przy podawaniu placebo odnotowano spadek. Nie stwierdzono różnic w poziomie wolnych kwasów tłuszczowych (FFA) w surowicy, stężeniu mleczanów w surowicy, stężeniu kortyzolu w surowicy, wzroście tętna w zależności od obciążenia wysiłkiem. Wniosek? Kofeina przyniosła niewielkie rezultaty jeśli chodzi o wyciskanie leżąc i moc w teście Wingate.

Jako ciekawostkę mogę podać eksperyment naukowców z Australii (opublikowany 26 sierpnia 2013 roku), którzy zbadali wpływ kofeiny poprzez ulotny kontakt sportowców – z 25 ml płynu z kofeiną. W eksperymencie wzięło udział 10 dobrze wytrenowanych kolarzy (wiek 32.9±7.5 roku, waga 74.7±5.3kg, wzrost: 176.8±5.1cm, pułap tlenowy: VO2peak=59.8±3.5mL.kg-1.min-1). Wykonali dwie próby po 24 h po ustandaryzowaniu diety oraz treningu. Kolarze mieli ukończyć jak najszybciej 60 minutową „czasówkę”, z intensywnością rzędu 75% szczytowej mocy w strefie tlenowej.

W trakcie wyścigu, ośmiokrotnie na 10 sekund podawano im płyn do płukania ust (25 ml) z:

  • placebo,

lub

  • 35 mg kofeiny bezwodnej,

Nie stwierdzono:

  • poprawy wyniku w grupie kofeiny w porównaniu do placebo,

  • podniesienia poziomu kofeiny w osoczu,

  • wpływu kofeiny na wykonaną pracę, tętno, ilość pochłanianego tlenu czy stężenie mleczanów we krwi,

Jak stwierdzili badacze, ta forma podawania kofeiny jest nieefektywna.

W kolejnym studium brytyjskich naukowców sprawdzono jak podawanie węglowodanów i kofeiny w postaci mieszanki do płukania ust wpływa na osiągi zawodników w trakcie sprintu. 12 mężczyzn wykonywało 5 x 6 sekundowe sprinty, z przerwą między podejściami 24 sekund na ergometrze.

Podawano im albo:

  • 25 ml placebo,

  • 6% roztwór glukozy,

  • 1,2% roztwór z kofeiną, 

Badani płukali usta 5 sekund przed sprintem.

Wyniki:

Moc szczytowa w grupie węglowodanów 22.1 ± 19.5 W w pierwszym, 6 sekundowym sprincie.

Średnia moc w trakcie sprintu:

  • kofeina (26.9 ± 26.9 W)

  • węglowodany (39.1 ± 25.8 W)

W drugiej części eksperymentu sprawdzono jak węglowodany podawane razem z kofeiną wpłyną na moc. Stwierdzono, wzrost mocy u badanych: 36.0 ± 37.3 W

Kawa a cukrzyca

Bardzo interesujących doniesień, opublikowanych w bieżącym roku, dostarczyło badanie prospektywne, obejmujące ponad 125 tys. osób, niechorujących na cukrzycę, nowotwory i choroby układu sercowo- -naczyniowego. W grupie tej autorzy oceniali wpływ picia kawy na wystąpienie cukrzycy typu 2. Podczas 12-letniej obserwacji w grupie mężczyzn udokumentowano ponad 1 300 nowych przypadków cukrzycy typu 2, natomiast w trakcie 18 lat obserwacji w grupie kobiet zanotowano ponad 4 tys. Przypadków tej choroby. Wykazano, że spożycie kawy obniża ryzyko wystąpienia cukrzycy typu 2 niezależnie od płci. (Teresa Kosicka, Hanna Kara-Perz, Jerzy Głuszek)

Podsumowanie

Kofeina wydaje się względnie bezpiecznym alkaloidem – tolerancja tej substancji zależy od wielu czynników (m.in. podaży produktów z kofeiną, w diecie; wieku, stanu zdrowia itd.). Jej efektywność w pracy beztlenowej (np. trening siłowy, sporty walki) czy aerobowej (np. bieganie) podlega dyskusji. Zalecana dawka oscyluje wokół 3-5 mg na kilogram masy ciała (dla 100 kilogramowego mężczyzny 300-500 mg kofeiny). Jednak tolerancję na kofeinę należy budować powoli, a najlepiej wcześniej zasięgnąć porady lekarza oraz dokonać badań np. serca (statycznych i wysiłkowych).

Efedryna – również wydaje się względnie bezpieczna, przy stosowaniu tej substancji należy zachować zdrowy rozsądek. Dawkowanie: 20-40 mg – zależne od masy ciała. Przestrzegam przed kupowaniem suplementów diety z nieznanych źródeł, „szemranych” producentów. Niejednokrotnie okazywało się, że podobne produkty zawierały domieszki farmakologiczne. Zażywanie mieszanek o nieznanym składzie wiąże się z dużym ryzykiem.

Źródła: . „The Effect of a Caffeinated Mouth-Rinse on Endurance Cycling Time-Trial Performance.” Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2013 Aug 26. Doering TM, Fell JW, Leveritt MD, Desbrow B, Shing CM. Sport Performance Optimisation Research Team, School of Human Life Sciences, University of Tasmania, Launceston, Tasmania Australia. 2. “Effects of caffeine and carbohydrate mouth rinses on repeated sprint performance.” Appl Physiol Nutr Metab. 2013 Jun;38(6):633-7. doi: 10.1139/apnm-2012-0333. Epub 2013 Jan 16. Beaven CM, Maulder P, Pooley A, Kilduff L, Cook C. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23724880 3. “Cardiac arrest in a young man following excess consumption of caffeinated “energy drinks” Adam J Berger Kevin Alford, MJA AUSTRALIA 4. “Caffeine and anaerobic performance: ergogenic value and mechanisms of action.” Sports Med. 2009;39(10):813-32. doi: 10.2165/11317770-000000000-00000. Davis JK, Green JM. Department of Health and Human Performance, Texas A&M University-Commerce, Commerce, Texas, USA. 5. „The effect of caffeine as an ergogenic aid in anaerobic exercise”. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2008 Aug;18(4):412-29. Woolf K, Bidwell WK, Carlson AG. 6. “A Real Life Death By Caffeine” – energyfiend 7. “The effect of ephedra and caffeine on maximal strength and power in resistance-trained athletes.” J Strength Cond Res. 2008 Mar;22(2):464-70. doi: 10.1519/JSC.0b013e3181660320. 8. “Kawa – zagrożenie czy ochrona” Teresa Kosicka, Hanna Kara-Perz, Jerzy Głuszek przewodnik lekarza 9. “Use of a prescribed ephedrine/caffeine combination and the risk of serious cardiovascular events: a registry-based case-crossover study.” Am J Epidemiol. 2008 Oct 15;168(8):966-73. doi: 10.1093/aje/kwn191. Epub 2008 Aug 27. 10. „The effect and safety of an ephedrine/caffeine compound compared to ephedrine, caffeine and placebo in obese subjects on an energy restricted diet. A double blind trial.” Int J Obes Relat Metab Disord. 1992 Apr;16(4):269-77. 11. „Farmakologiczne leczenie otyłości u dorosłych” Polski Przegląd Kardiologiczny 2007 Sławomir Surowiec, Piotr Jankowski 12. „Acute effects of ephedrine on 24-h energy balance” John R. SHANNON, Keith GOTTESDIENER, Jens JORDAN, Kong CHEN, Stacey FLATTERY, Patrick J. LARSON, Mari Rios CANDELORE, Barry GERTZ,