Caffeina: carburante per il tuo sport

La caffeina (1.3.7- trimetilxantina) è la droga più utilizzata al mondo. Sì, avete letto bene: droga. Ma tranquilli, è legale e si trova in molti cibi e bevande.

È una sostanza stimolante, un nervino, appartenente alla famiglia degli alcaloidi cioè un gruppo di composti diffusi nelle piante, ai quali appartengono anche nicotina, morfina. È infatti presente naturalmente nei semi di caffè, di cacao, di guaranà, nelle foglie di matè e di tè (che non conteneva teina? Sì ma teina e caffeina sono termini sinonimi che indicano la stessa molecola).

È uno dei pochi supplementi ergogenici – cioè che possono migliorare le performance- con effetti immediati. Come antagonista del neurotrasmettitore inibitorio adenosina, la caffeina è eccitatoria, traducendosi in effetti quali l’aumento di concentrazione e la riduzione della percezione del dolore e dello sforzo.

Considerando che l’arrampicata richiede concentrazione mentale unita a superamento della fatica fisica muscolare nello sforzo, la caffeina può risultare un alleato assolutamente interessante.

Questo articolo ha l’obbiettivo di conoscere meglio questa sostanza, a partire dalla struttura, la presenza in alimenti e prodotti, il suo metabolismo nel corpo umano e le azioni che produce a livello del sistema nervoso centrale e di conseguenza il suo potenziale sportivo.

Come agisce la caffeina
L’assorbimento della caffeina avviene rapidamente a livello intestinale, porta i primi effetti dopo 15-20 minuti e raggiunge il picco ematico a un’ora dalla sua assunzione. Ha poi un’emivita variabile compresa tra 3 e 6 ore ed è eliminata con le urine.

Il meccanismo di azione che spiega gli effetti della caffeina è dato dalla sua struttura chimica: simile all’adenosina. L’adenosina ha la funzione di segnalare al cervello i livelli di stress ossidativo (stanchezza, stress) accumulati, indicando al cervello di "spegnersi". La caffeina ha una struttura simile ed è quindi in grado di agire sui recettori adenosinici da "antagonista" impedendo di fatto, il lavoro dell’adenosina e avendo quindi un’azione stimolante sul sistema nervoso centrale. È stimolato il rilascio di adrenalina e noradrenalina che può portare ad un aumento temporaneo dei livelli di cortisolo.

Inoltre la caffeina agisce come inibitore dell’enzima fosfodiesterasi, promuovendo l’accumulo intracellulare di AMP ciclico e aumentando la permeabilità degli ioni calcio a livello del reticolo sarcoplasmatico. Questo aumento può avere vari effetti fisiologici, tra cui una diretta influenza della contrazione muscolare e una maggiore attivazione del sistema nervoso centrale, portando ad un miglioramento di performance fisica e mentale.

Fun fact: la caffeina agisce anche sull’umore. Non è solo immaginazione se ci sentiamo meglio dopo averne bevuto una tazza. Questo accade sempre per la sua azione di blocco dell’adenosina, che stimola il rilascio di dopamina: ormone del benessere.

Ma per i consumatori seriali sarà noto anche l’effetto astinenza: il bisogno di caffè, e i suoi effetti collaterali…ci arriviamo proseguendo in questo discorso.

Le modalità di risposta si differenziano pertanto tra users (consumatori abituali di caffeina con assunzioni che superano i 300 mg/die) e non-users (soggetti la cui assunzione di caffeina è inferiore a 50 mg/die cioè nemmeno un espresso).

Ad esempio una ricerca ha evidenziato diminuzione della produzione di acido lattico, sostanza responsabile della fatica e del "bruciore" del muscolo sotto sforzo in un gruppo di ciclisti abituati ad assumere pochissima caffeina ogni giorno (25 mg) e trattati con caffeina (10 mg/kg di peso) prima di una prova. da una rucerca del Dr Mc Naughton del Center of Physical Education del Tasmanian Institute of Technology in Australia.

Dosaggio
La caffeina è contenuta principalmente nel caffè, nel tè, nel cioccolato, negli energy drinks. Di cui una tazza di caffè americano contiene in media 80 mg di caffeina, una tazzina di espresso circa 100 mg, un caffè erogato da una macchinetta 120 mg e circa 5 mg un caffè decaffeinato. I the contengono una quantità inferiore di sostanza, cioè una media di 27 mg a tazza: maggiore nel the nero e minore nel the verde. Il cioccolato ne contiene piccole dosi ed infine gli energy drink possono contenerne 49-80 mg ma anche quantitativi maggiori come ad esempio Monster original ne contiene 160 mg a lattina da 500 ml.

Solitamente, gli integratori sportivi contenenti caffeina forniscono dosi di caffeina che vanno da 100 a 300 milligrammi per porzione. La caffeina può essere associata ai carboidrati (1 g /kg di peso corporeo) per massimizzare i suoi effetti: infatti la combinazione può migliorarne l’assorbimento della caffeina e può migliorare la sintesi del glicogeno muscolare dopo l’esercizio la cui riserva è strettamente legata alla resa della prestazione aerobica (clicca qui per leggere il mio articolo sui carboidrati).

La letteratura scientifica è generalmente d’accordo nel considerare 5mg caffeina/kg di peso corporeo (350 mg di caffeina per un uomo di 70 kg, equivalenti a circa 3 tazze di espresso) come dosaggio sufficiente per migliorare la prestazione sull’acuto, ma alcuni studi hanno testato un range di dosaggio efficace fra 3-9 mg.

Fattori genetici ed epigenetici
Oltre alle caratteristiche morfologiche del soggetto, l’azione ergogenica della caffeina dipende da un fattore importante: l’abitudine. Infatti la tolleranza alla caffeina è influenzata da una combinazione di fattori genetici ed epigenetici, nonché dall’abitudine individuale di consumo di caffeina nel tempo.

Sono stati identificati diversi polimorfismi genetici che possono influenzare la risposta individuale alla caffeina, compresa la velocità con cui il corpo metabolizza e smaltisce la caffeina. Dall’altra parte l’abitudine al consumo di caffeina è fondamentale per contribuire al fenomeno di tolleranza (che sembra presentarsi già dopo circa 5-6 giorni di assunzione regolare) ed è dato dall’adattamento dei recettori e dalla regolazione dell’espressione genica legata al metabolismo della caffeina nel corpo.

È doping?
Fino al 2003 la caffeina figurava tra le "sostanze soggette a limitazione d’uso" all’interno dell’elenco delle sostanze dopanti del Comitato Olimpico Internazionale (CIO) e dell’agenzia Mondiale Anti Doping (WADA, World Anti Doping Agency). Qui la caffeina era classificata tra le sostanze stimolanti e se ne stabiliva il limite massimo tollerato per millimetro d’urina. Dal 2004 la caffeina non è più presente nella lista WADA delle sostanze del doping poiché è difficile determinare se la sua presenza nelle urine sia il risultato di un consumo abituale o di un’integrazione mirata per migliorare le performance.

Effetti collaterali e personalizzazione
La caffeina ha un notevole effetto diuretico, il che significa che può aumentare la produzione di urina e quindi la perdita di liquidi attraverso l’urina. Tuttavia, gli studi dimostrano che il caffè e le bevande contenenti caffeina non causano necessariamente disidratazione quando consumati in quantità moderate se attuata un’adeguata idratazione generale. È importante notare che l’effetto diuretico della caffeina può variare da persona a persona e dipende anche da fattori come la tolleranza individuale alla caffeina e la frequenza del consumo.

L’effetto della caffeina come stimolante sul tratto gastrointestinale è poi noto. Chi non è mai scappato in bagno dopo il caffè? Ora potete sapere il perché: la caffeina stimola la produzione di acido cloridrico nello stomaco, che può aumentare la motilità intestinale e accelerare il transito delle feci attraverso il colon.

Soprattutto ad alta quota, poi la caffeina può aumentare il rischio di congelamento (frostbites), mal di montagna (altitude illness) secondari a disidratazione e vasocostrizione.

Gli effetti collaterali di iperattivazzione adrenergica da abuso di caffeina rispetto alla tollerabilità individuale sono riassuntivamente: irritabilità, ansia, tremolio, mal di testa, insonnia, elevata frequenza cardiaca, ipertensione, disturbi di stomaco.

(M.Colgan, Optimum Sports Nutrition). Effetti fastidiosi in generale e soprattutto se valutati in un contesto potenzialmente ansiogeno come quello della competizione sportiva.

Studio nel climbing
Esistono pochi studi sull’utilizzo della caffeina specificatamente nel climbing; un progetto nel 2013 si è proposto di analizzare l’effetto di una bevanda energetica contenente caffeina sull’arrampicata sportiva su roccia. Arrampicatori non professionisti hanno partecipato a due sessioni separate da una settimana, durante le quali hanno ricevuto una dose di 3 mg di caffeina per kg di massa corporea, somministrata attraverso una bevanda energetica commercialmente disponibile (Fure-Proenergetics), o la stessa bevanda ma senza caffeina (prova placebo, 0 mg/kg). È quindi uno studio crossover, che non ha la valenza di una review o metanalisi ma risulta comunque interessante perché specifico sull’arrampicata e in quanto l’ordine delle prove sperimentali è stato randomizzato e bilanciato e lo studio è stato condotto in doppio cieco.

Dopo sessanta minuti per l’assorbimento della caffeina, gli atleti hanno eseguito un test di trazione massimale a una singola ripetizione e un test di massime ripetizioni di trazione. Forza, velocità e potenza sono stati misurati in entrambi i test. Successivamente, hanno scalato un percorso di difficoltà V+ il più velocemente possibile, registrando il tempo di arrampicata. La forza della presa è stata misurata prima e dopo il test di arrampicata.

I risultati hanno mostrato che, mentre l’assunzione di caffeina non ha migliorato la potenza massima nella trazione, il numero di ripetizioni (12.1 ±6.9 vs 10.7±5.7 ripetizioni; P=0.050) e la quantità totale di potenza durante il test di trazione (5.51 ±4.42 kW vs 4.29±3.22 kW; P=0.04) sono migliorati con l’assunzione della bevanda energetica rispetto al placebo, rispettivamente. In aggiunta, il tempo di arrampicata è stato significativamente ridotto con l’assunzione della bevanda energetica rispetto al placebo (257.6±108.2 vs 308.3±142.4 secondi, rispettivamente; P=0.042).

In conclusione, anche questo studio è concorde nel sostenere che l’integrazione di caffeina può essere un ausilio ergogenico nell’arrampicata sportiva su roccia grazie all’effetto positivo sulla resistenza muscolare che si rispecchia effettivamente nelle prestazioni di arrampicata.

Sensibilità alla caffeina dopo l’interruzione dell’uso cronico
Quando si interrompe improvvisamente l’assunzione cronica di caffeina, il corpo può manifestare sintomi di astinenza, come mal di testa, affaticamento e irritabilità. Nonostante questi sintomi di astinenza possano scomparire entro pochi giorni o settimane dalla cessazione dell’uso, la ricerca suggerisce che la tolleranza agli effetti della caffeina può persistere anche dopo questo periodo. Ciò significa che, nonostante il corpo possa adattarsi ai cambiamenti e recuperare la sensibilità agli effetti della caffeina, coloro che hanno consumato caffeina in modo cronico potrebbero continuare a richiedere dosi più elevate per ottenere gli stessi effetti desiderati. Questo fenomeno è noto come tolleranza residua alla caffeina.

• Consigli pratici
  Massimo 5 tazzine al giorno.
  Una quantità moderata di caffeina, considerata sicura per la maggior parte degli adulti sani, è di circa 400 milligrammi al giorno, equivalente a circa 3-4 tazze. È comunque importante sapere che ogni persona ha una sua tolleranza alla caffeina e andare oltre alla soglia individuale potrebbe rendere i contro molto maggiori dei pro: ansia, irritabilità, difficoltà a dormire o battiti cardiaci accelerati.

• Non è consigliato bere caffè appena svegli al mattino.
  Ci alziamo dal letto e, per svegliarci, ci prepariamo una bella tazzina di caffè: sbagliato. Contrariamente a quanto siamo soliti credere, non ne abbiamo affatto bisogno in quel momento. I livelli di cortisolo nel corpo sono naturalmente elevati nei primi 30 minuti dopo il risveglio e il caffè può alterare il normale ritmo circadiano di rilascio di cortisolo. Oltre a ciò il consumo di caffè appena svegli potrebbe portare ad una maggiore tolleranza alla caffeina nel tempo, riducendo così l’efficacia del caffè nel fornire energia e vigilanza durante il giorno. A metà mattinata, ma anche già a un’ora dal risveglio, la situazione ormonale è diversa: i livelli di cortisolo sono più bassi dunque un caffè può avere il suo posto.

• Sicura e studiata.
  l Comitato Olimpico Internazionale (IOC) ha dichiarato che la caffeina è uno dei pochi integratori con evidenze di alta qualità sufficienti a supportare margini di miglioramento nelle prestazioni. Bisogna saper valutare, in base alla sensibilità individuale, la dose efficace di caffeina o integratori che non porta effetti collaterali e utilizzare strategie nutrizionali per poterne sfruttare i vantaggi.

References
1. Burke LM. (2008). Caffeine and sports performance. Appl Physiol Nutr Metab
2. Sökmen B, Armstrong LE, Kraemer WJ, et al. (2008). Caffeine use in sports: considerations for the athlete. J Strength Cond Res
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4. International Society of Sports Nutrition (ISSN). (2020). Position stand: caffeine and exercise performance. Journal of the International Society of Sports Nutrition
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6. Okoren, L., Magkos, F. Physiological Characteristics, Dietary Intake, and Supplement Use in Sport Climbing. Curr Nutr Rep12, 788–796 (2023). https://doi.org/10.1007/s13668-023-00511-x
7. Cabañes, A. & Salinero, Juan & Del Coso, Juan. (2013). The ingestion of a caffeine-containing energy drink improves resistance capacity and sport rock climbing performance. Archivos de Medicina del Deporte.

a cura di Francesca Badiali (Biologa Nutrizionista)

RELOAD CLIMB
di Claudia Mario e Luca Lancellotti

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