الكافيين

الوظائف الرئيسية للكافيين

• يزيد من إنتاج الطاقة.
• يزيد من فقدان الدهون.
• يزيد القدرة على التحمل.

آلية عمل الكافيين

استُخدم الكافيين منذ مئات السنين. ورغم أنه ليس عنصرًا غذائيًا، إلا أنه يُستخدم على نطاق واسع في الأنظمة الغذائية العادية. أثناء عملية الأيض، يتحول في الكبد إلى ثلاثة ثنائي ميثيل زانثينات: باراكسانثين، وثيوفيلين، وثيوبرومين.

تم اقتراح ثلاث نظريات رئيسية للتأثير المولد للطاقة للكافيين.

• نظرًا لكونه منبهًا للجهاز العصبي المركزي، فإنه يقلل من الشعور بالتعب.
• يعزز انقباض العضلات بسبب تأثيره المفيد على نقل الأيونات.
• يعزز استخدام الدهون وبالتالي يحافظ على جليكوجين العضلات.

بما أن الكافيين يدخل الجهاز العصبي المركزي والعضلات الهيكلية، فمن المستحيل فصل تأثيره على الجهاز العصبي المركزي عن تأثيره على الجهاز العصبي المحيطي. من الممكن أن تكون هناك آليات مختلفة مسؤولة عن تحسين الأداء في مواقف مختلفة.

نتائج البحث

نشأ الاهتمام بالكافيين كمُساعد مُولِّد للطاقة من خلال العمل في مختبر كوستيل قبل أكثر من 40 عامًا. في دراسة أُجريت عام 1978، تناول تسعة راكبي دراجات هوائية مُتنافسين 330 ملغ من الكافيين (5 ملغ/كجم) قبل ساعة من السباق بنسبة 80% من الحد الأقصى لاستهلاك الأكسجين (V02max)، وتمكنوا من التسابق حتى الفشل لمدة أطول بنسبة 19% (90 دقيقة مُقارنةً بـ 75 دقيقة).

وجدت دراسة أجريت عام ١٩٧٩ أن تناول ٢٥٠ ملغ من الكافيين يزيد من مقدار العمل المُنجز خلال ساعتين بنسبة ٢٠٪. ووجدت هاتان الدراستان أن استخدام الدهون للحصول على الطاقة زاد بنسبة ٣٠٪ تقريبًا في تجارب الكافيين. ووجدت دراسة أخرى أجريت عام ١٩٨٠ أن تناول ٥ ملغ من الكافيين/كجم يقلل من استخدام الجليكوجين في العضلات بنسبة ٤٢٪ ويزيد من استخدام الدهون الثلاثية في العضلات بنسبة ١٥٠٪ خلال جلسة ركوب دراجات لمدة ٣٠ دقيقة عند ٧٠٪ من V02max.

أظهرت دراسات لاحقة حول تأثير الكافيين على أداء التمارين الرياضية نتائج متضاربة. ومع ذلك، ثبت في السنوات العشر الماضية أن الكافيين يُحسّن القدرة على التحمل.

في عام ١٩٩١، قيّم غراهام وسبريت آثار تناول الكافيين على العدائين وراكبي الدراجات. تناول الرياضيون ٩ ملغ من الكافيين (كجم/ساعة) قبل ركوب الدراجات والجري حتى الإرهاق بكثافة تبلغ حوالي ٨٥٪ من الحد الأقصى لاستهلاك الأكسجين (V02max). بلغ متوسط الزيادة في القدرة على التحمل في الجري ٤٤٪ وفي ركوب الدراجات ٥١٪. ومع ذلك، كانت مستويات الكافيين في أربع من ١٢ عينة بول قريبة من الحد الأقصى الذي حددته اللجنة الأولمبية الدولية أو أعلى منه.

أجرى غراهام وسبريت دراسة أخرى لفحص آثار جرعات مختلفة من الكافيين على الرياضيين المدربين تدريبًا جيدًا. تجنب ثمانية مشاركين الكافيين لمدة 48 ساعة، ثم تناولوا 3 و6 و9 ملغ من الكافيين/كغ من وزن الجسم، أو دواءً وهميًا، قبل ساعة واحدة من التمرين بنسبة 85% من الحد الأقصى لحجم الأكسجين (V02max). ازداد أداء التحمل عند 3 و6 ملغ/كغ، ولكن ليس عند 9 ملغ/غ. لم يرتفع مستوى الإبينفرين في البلازما عند 3 ملغ، ولكنه ارتفع عند جرعات أعلى. أظهرت جرعة 9 ملغ فقط زيادة في مستويات الجلسرين والأحماض الدهنية الحرة.

تشير هذه البيانات إلى أن حتى أقل جرعة، 3 ملغ كجم-1، تُظهر تأثيرًا توليديًا للطاقة دون زيادة مستويات الأدرينالين.

توصيات بشأن استهلاك الكافيين

وجد جراهام وسبيريت أن استهلاك 3-13 ملغ من الكافيين/كجم-1 يزيد القدرة على التحمل بنسبة 20-50% لدى الرياضيين النخبة والهواة أثناء ركوب الدراجات أو الجري بنسبة 80-90% من V02max.

يشيرون إلى أن جرعات الكافيين من 3 إلى 6 ملغ كجم -1 ساعة قبل التمرين توفر تأثيرًا توليديًا للطاقة دون رفع مستويات الكافيين في البول فوق عتبة المنشطات التي حددتها اللجنة الأولمبية الدولية.

على الرغم من أن الجرعات العالية من الكافيين من 9 إلى 13 ملغ كجم -1 تعمل أيضًا على تحسين الأداء الرياضي، إلا أنها من المرجح أن تسبب تأثيرات ضارة وترفع مستويات الكافيين في البول فوق عتبات المنشطات IOC (12 ميكروغرام ديسيلتر -1) وNCAA (15 ميكروغرام ديسيلتر -1).

على الرغم من أن الكافيين غير ضار نسبيًا، إلا أن تناول جرعات كبيرة منه قد يُسبب آثارًا جانبية، مثل الغثيان، وارتعاش العضلات، وزيادة معدل ضربات القلب، والصداع. وقد يُعاني الرياضيون الذين يُعانون من حساسية تجاه الكافيين من هذه الأعراض حتى مع تناول جرعات صغيرة.

يجب على الرياضيين أن يدركوا أن التأثيرات المولدة للطاقة لبعض المكملات الغذائية قد تكون ناجمة عن الكافيين الذي تحتويه. تحتوي المكسرات، والشاي الباراغواياني، والغوارانا على الكافيين.