Як кофеїн впливає на організм бігуна

Важко знайти людину, яка зовсім не вживала б кофеїн у жодному вигляді. Про його користь і шкоду ходить безліч міфів: згідно з одними теоріями, цю речовину можна вживати без шкоди для здоров’я, інші «страшилки» лякають сильними негативними побічними ефектами і пропонують мало не відмовитися.

Що таке кофеїн і як він діє

Кофеїн – це хімічна речовина, яка міститься в листі і насінні рослин, а також може бути синтезована штучним шляхом. Рослини він захищає від комах-шкідників, що поїдають листя, тобто працює як природний пестицид.

У той же час комах, які запилюють рослини, нектар із вмістом кофеїну, навпаки, приваблює. Коли листя опадає, кофеїн надходить у ґрунт, тим самим перешкоджаючи розмноженню та зростанню інших рослин.

Завдяки своєму впливу на центральну нервову систему, він використовується як стимулятор у повсякденному житті для отримання тієї самої бадьорості, а також у медичних цілях, зокрема, у складі знеболюючих препаратів. Активно застосовують його властивості та спортсмени під час стартів та на тренуваннях.

Для більшості людей кофеїн є стимулятором. Суб’єктивно це відчувається підвищенням працездатності, відчуттям бадьорості, підйому енергії; проходить сонливість, з’являється бажання діяти. При цьому калорійність кофеїну біля нуля (у чистому вигляді, а не у вигляді латте з сиропом).

Як кофеїн впливає на організм

Звідки взагалі береться енергія при вживанні кофеїну? Організм може отримувати енергію лише за допомогою АТФ – аденозинтрифосфорної кислоти. У клітинах є спеціальні органели – мітохондрії, свого роду енергетичні станції. В них постійно йдуть процеси розпаду і ресинтезу АТФ, у результаті виділяється енергія, використовувана для життєдіяльності.

Грубо кажучи, під час циклу хімічних реакцій аденозинтрифосфат розпадається на аденозиндифосфат та фосфат; потім аденозиндифосфат – аденозинмонофосфат і фосфат і т.д. Коли рвуться ці зв’язки, вивільняється енергія, яка використовується для забезпечення всіх процесів в організмі.

Аденозин (продукт розпаду АТФ) через спеціальні канальці виходить межі клітини, потрапляє на звані пуринові рецептори, які цей сигнал трактують як настання втоми. АТФ витрачено, потрібно зробити паузу, відпочити, щоб відновити запаси.

У свою чергу кофеїн блокує ці рецептори. Таким чином, сигнал про стомлення не минає: молекули кофеїну буквально закривають рецептори. Тобто енергетичної цінності, як такої, кофеїн не уявляє, в ресинтезі АТФ не бере участі, але діє підбадьорливо, блокуючи передачу сигналу про стомлення.

Чому кофеїн може діяти та не діяти

Але не все так просто і стандартно. Особливості нервової системи деяких людей такі, що кофеїн може або взагалі не діяти, або навпаки викликати сонливість і гальмування. Чому так відбувається?

Нервова система має дві протилежні властивості — збудження і гальмування. Ці сигнали передаються від одних нейронів до інших за допомогою нейромедіаторів – спеціальних речовин-посередників, які сприяють передачі нервових імпульсів.

Відповідно, є:

• нервові клітини, що виробляють основний збуджуючий нейромедіатор – глутамат,
• нервові клітини, що виробляють основний гальмівний нейромедіатор – гамма-аміномасляну кислоту.

Вищезгадані пуринові рецептори можуть бути розподілені по-різному по цих клітинах. Якщо кофеїн діє на клітини однаково (рівне співвідношення цих рецепторів на «гальмівних» і «клітинах, що збуджують»), то стан нервової системи не змінюється. У житті це влаштовано так:

• у більшості людей пуринових рецепторів на клітинах, що виробляють збуджуючий нейромедіатор, більше, тому кава має підбадьорливий ефект;
• у кожного шостого це співвідношення однаково, тому особливого стимулюючого ефекту від кави немає. При цьому суб’єктивно може по-іншому відчувати роботу серця і внутрішніх органів;
• у кожного двадцятого цих рецепторів більше на клітинах з гальмівним нейромедіатором, тому кофеїн сприяє гальмування і від кави хочеться спати.

Як кофеїн впливає на різні системи та процеси в організмі

Багато в чому через таку неоднозначну реакцію нервової системи і існує стільки суперечливих досліджень щодо продуктів, що містять кофеїн, і їх вживання. Звідси і розкид у припустимих дозах. Однак можна виділити деякі загальні моменти та ефекти.

Вплив кофеїну на серцево-судинну систему

Рецептори, чутливі до аденозину (продукт розпаду АТФ), є у стінках судин, й у серце. Його накопичення (тобто сигнал про стомлення) знижує частоту серцевих скорочень. Кофеїн, блокуючи рецептори, аналогічно з вищеописаним механізмом припинення передачі цього сигналу, не дає серцю сповільнюватися.

Раніше вважалося, що це може призводити до аритмії, проте більшість сучасних досліджень це не підтвердили: негативний вплив кофеїну на серце не доведено.

Кофеїн може підвищувати артеріальний тиск у тих, хто його рідко вживає, однак суттєвого і небезпечного для здоров’я підвищення у людей, які не страждають на серцево-судинні захворювання, він не викликає.

Але цього не можна сказати про гіпертоніки — там реакція може бути сильнішою.

Вплив кофеїну на ендокринну систему

Є дані, що регулярне вживання кави у рекомендованих дозах знижує ризик розвитку діабету 2-го типу. Механізм цей остаточно не вивчений; є припущення, що кофеїн сприяє підвищенню рівня адипонектину – речовини, що підвищує чутливість клітин до інсуліну.

Вплив кофеїну на травлення

Гіркий смак кави стимулює вироблення шлункового соку, тобто знижує його pH, тим самим підвищуючи кислотність. З одного боку, це може призвести до гастриту, тому вживати каву натще не рекомендується. З іншого боку, такий ефект кофеїну активно використовується у фармакології в комплексній терапії больового синдрому — він збільшує моторику шлунка, що вимірюється хвилями тиску і скороченнями, що поширюються, в поперечній/низхідній ободовій кишці.

Величина ефекту кави з кофеїном аналогічна до прийому їжі, на 60% вище, ніж ефект від вживання води, і на 23% сильніше, ніж від кави без кофеїну. Відповідно, кофеїн може прискорювати всмоктування лікарських препаратів та скорочувати час досягнення їхньої максимальної концентрації в крові, тим самим посилюючи знеболюючий ефект.

Ліполітична дія кофеїну

Багато хто відзначає жироспалюючий ефект кофеїну. Більше того, ця речовина входить до складу багатьох ліполітиків. Однак тут немає ніякої магії – чарівної пігулки для схуднення не існує.

Жир не можна розтопити, як на сковорідці, в організмі він використовується виключно в хімічних реакціях, що проходять у мітохондріях, для ресинтезу АТФ та вироблення енергії. Можна лише вплинути на швидкість та тривалість цих процесів.

Кофеїн, як це вже було зазначено вище, блокує передачу сигналу про стомлення, відповідно, фізична робота може тривати довше, і жири все одно використовуватимуться.

Норми споживання кофеїну

Загальна рекомендація щодо кофеїну така: добова доза не повинна перевищувати 400 мг для здорової дорослої людини. Для дітей цей показник – 100 мг, для вагітних жінок – 200 мг. Загалом потрібно враховувати кофеїн, який ми отримуємо з продуктів та напоїв, а також кофеїн зі спортивних добавок.

Кофеїн міститься насамперед у багатьох напоях. Цікаво, що сама по собі ця речовина має білі або прозорі кристали, гіркі на смак, на відміну від темних кави та чаю.

Рейтинг напоїв, що містять кофеїн, виглядає приблизно наступним чином:

• Фільтр-кава (200 мл) – 150 мг
• Кава, зварена в турці (200 мл) – 110 мг
• Еспресо (50 мл) – 60 мг
• Капучіно (200 мл) – 30-50 мг
• Латте (200 мл) – 30 мг
• Чорний чай (200 мл) – 30 мг
• Зелений чай (200 мл) – 25 мг
• Red bull (250 мл) – 80 мг
• Coca-Cola (330 мл) – 40 мг

Таким чином, щодня можна вживати 2-3 чашки кави, не побоюючись за здоров’я (за відсутності серцево-судинних захворювань та інших прямих протипоказань).

Крім того, оскільки кофеїн міститься в какао-бобах, він присутній у шоколаді та шоколадних десертах, але його кількість там недостатньо велика, щоб суттєво вплинути на добове споживання кофеїну.

Кофеїн: допінг чи ні?

Не дивно, що здатність кофеїну блокувати сигнали про втому використовується спортсменами у видах спорту на витривалість: він допомагає боротися зі стомленням на тривалих забігах, запливах та велогонках.

В даний час кофеїн не вважається допінгом: згідно з класифікацією ВАДА, він відноситься до списку “Стимулятори” (S6), тобто включений до програми моніторингу на 2023 рік, але не є забороненим препаратом.

Однак у період із 1984 по 2006 рр. він входив до переліку заборонених речовин. Виключили його багато в чому через те, що в деяких людей не вистачає ферменту, що метаболізує кофеїн. І навіть після кількох чашок кави аналіз такої людини покаже дуже високу концентрацію кофеїну.

Крім того, оскільки рівень кофеїну визначався за аналізом сечі, було важко зрозуміти, хто вжив кофеїновмісні напої просто так, а хто з метою підвищення результатів.

Таким чином, хоч кофеїн і має певну стимулюючу дію, в нормальних дозах цей ефект не настільки сильний, щоб суттєво впливати на результати.

Як приймати кофеїн під час забігів

1. Визначення з дозуванням

Загальні рекомендації такі: сумарна добова доза повинна становити 3-6 мг кофеїну на кг ваги і при цьому разова доза не повинна перевищувати 200 мг.

Якщо ми говоримо про більш класичну форму вживання кофеїну на дистанції — гелі, їх можна умовно розділити на 3 категорії:

• Гелі з низьким вмістом кофеїну (до 40 мг на порцію)
• Гелі із середнім вмістом кофеїну (50-100 мг на порцію)
• Гелі з високим вмістом кофеїну (150 мг та вище)

Про те, як їх варто приймати, розкажемо трохи нижче.

2. Вирішіть, коли приймати кофеїн

Деякі спортсмени вважають за краще вживати його ближче до фінішу, у другій половині дистанції, коли сили вже закінчуються, інші ж – за певний час до початку забігу. Логічніше виглядає комбінований підхід, оскільки для того, щоб відчути ефект кофеїну, потрібен час близько 30-40 хвилин — приблизно стільки потрібно організму на його засвоєння. А якщо прийняти кофеїн тільки до кінця забігу, він може просто не встигнути подіяти.

Відповідно, розумно буде прийняти кофеїн до старту і потім приблизно раз на годину додавати дозу, що підтримує. Але при цьому, звичайно, стежити, щоб не було перевищення гранично допустимої добової та разової дози.

З цих міркувань підбадьорливий ефект коли, яку деякі бігуни починають активно вживати ближче до кінця забігу, сильно переоцінений. У першу чергу, наш мозок реагує на цукор, що міститься в ній, через що виникає «ефект наснаги». Кофеїну там небагато, тому фактична його дія також невелика.

А ось «ефект плацебо» у плані бадьорості кола дарує миттєво. На якийсь час підняти настрій вона точно зможе.

3. Вирішіть, у якій формі вживати кофеїн

Враховуючи той факт, що кофеїн активізує роботу ШКТ, вуглеводи з гелів у поєднанні з кофеїном засвоюватимуться краще. Тому краще кофеїнсодержащіе гелі.

Гелі з низьким вмістом кофеїну логічно використати перед стартом, коли ще немає втоми, а бадьорість дають самі емоції від очікування забігу. По ходу дистанції можна використовувати гелі з низьким чи середнім вмістом кофеїну.

Що стосується гелів з високим вмістом кофеїну, то є ризик перевищити добову норму, а також отримати неприємні наслідки від занадто високої разової дози (наприклад, гелі, що містять 300 мг кофеїну в гелі об’ємом 60 мл).

Основні симптоми передозування кофеїном:

• нудота, блювання, діарея
• занепокоєння, тривога, паніка
• тремор кінцівок, а при більш високих дозах судоми
• головний біль
• дзвін у вухах
• порушення свідомості
• прискорене серцебиття, аритмія
• підвищення артеріального тиску

Тому гелі з високими дозами кофеїну однозначно краще не зловживати.

Все це, безумовно, має рекомендаційний характер. Оптимальне дозування, час і способи прийому кофеїну потрібно підбирати індивідуально, причому не на старті, а заздалегідь на тренуваннях. Безпосередньо на забігу не повинно бути нічого нового — ні екіпіровки, ні харчування, щоб унеможливити неприємні сюрпризи.

Оскільки кофеїн є речовиною, що впливає на нервову систему, не потрібно використовувати гелі кофеїну на кожному тренуванні, щоб не знижувалася чутливість до кофеїну. Більше того, щоб на змаганнях відчути реальний ефект від таких гелів, за кілька тижнів до старту бажано взагалі відмовитися від вживання кави та кофеїну в іншому вигляді (безкофеїнова дієта).

Підсумки

1. Кофеїн справді справляє підбадьорливий ефект більшість людей, даючи цим відчуття припливу сил, енергії, ясності думки, підвищуючи концентрацію уваги і працездатність. Пов’язано це з тим, що кофеїн блокує рецептори, що передають сигнал про втому в мозок.
2. Негативні ефекти від кофеїну взагалі і кави, зокрема, сильно перебільшені — у розумних дозах він не викликає підйому тиску, тахікардію, зневоднення тощо.
3. Рекомендована норма споживання – до 400 мг кофеїну на день, при цьому разова доза не повинна перевищувати 200 мг.
4. Гелі з кофеїном дійсно можуть мати стимулюючий ефект на тривалих забігах. Для цього потрібно їх правильно приймати: за 30-40 хвилин до старту слід прийняти невелику дозу кофеїну, а потім підтримувати приблизно раз на годину. Можна збільшити разову дозу в другій половині дистанції, але при цьому стежити, щоб сумарна доза не виявилася гранично допустимою.
5. Всі організми різні, і реакція на кофеїн може бути різною. Тому схему прийому гелів із кофеїном потрібно підбирати індивідуально, причому робити це не на забігах, а на тренуваннях, щоб на старті не було сюрпризів.