La caffeina è una sostanza naturale particolarmente consumata in bevande, quali caffè, tè e soft-drinks, con una forte crescita di consumo di bevande funzionali (energy-drinks), negli ultimi venti anni (2, 8). L’effetto ergogenico sulle performance di tipo aerobico è ben noto fin dagli anni ’80, mentre la sua azione sulla forza muscolare, ora riconosciuta, è stata dibattuta per molto tempo (9). La caffeina sembra aumentare direttamente l’espressione e la secrezione di miochine, specifiche molecole prodotte e rilasciate dal muscolo scheletrico durante la contrazione muscolare. Inoltre, essa agisce sul trasporto del calcio e sull’attivazione del segnale del 5′-AMP-activated protein kinase (AMPK), importante coordinatore del metabolismo energetico intracellulare. Tutti questi processi aumentano la performance fisica tramite diversi effetti ergogenici con aumento di: massa muscolare, mitocondri e ossidazione di acidi grassi e glucosio (10).

La caffeina esercita un impatto importante anche sulle capacità cognitive degli atleti, incrementando attenzione, vigilanza e capacità di reazione, agendo, non solo durante l’esercizio, ma anche nella fase post-esercizio (2).

Gli effetti benefici della caffeina nello sport riguardano un miglioramento in: velocità di movimento, forza e resistenza muscolare, corsa veloce, e salto. L’azione positiva maggiore si esplica soprattutto negli esercizi aerobici di lunga durata (2). Il suo impatto nel mondo dello sport e dell’integrazione sportiva è ormai noto da molti anni, in particolare relativamente agli esercizi prolungati di resistenza e intensità moderata, ma anche in prove di breve durata e alta intensità come il ciclismo (11, 12). La caffeina ha mostrato infatti di incrementare la performance ciclistica, agendo migliorando l’adattabilità e la flessibilità del sistema muscolare e di conseguenza aumentando la potenza e attenuando la fatica (12).

In sport come la corsa di resistenza, una supplementazione con caffeina ha mostrato di ridurre i tempi di completamento dell’esercizio, in corridori sia professionisti sia amatoriali. L’effetto ergogenico aumenta il cosiddetto “tempo all’esaurimento” detto anche “burnout sportivo”, riducendo quindi affaticamento fisico e mentale (13). L’ingestione di caffeina ha mostrato esiti positivi anche nella corsa veloce (100 m), migliorando lo sprint e l’accelerazione, soprattutto nella prima metà della corsa (14).

Sembra che ci sia un impatto potenzialmente positivo anche nell’aumento delle performance fisiche di atleti praticanti sport di squadra durate l’esercizio, causando principalmente: miglioramento nella captazione di glucosio da parte del muscolo scheletrico, diminuzione di fatica e di percezione del dolore, e ottimizzazione della contrazione muscolare. In questa applicazione sono però necessari ulteriori studi, in quanto l’effetto ergogenico della caffeina sembra essere altamente dipendente dal tipo di disciplina e di coinvolgimento muscolare (15).

Molti gli studi su sport, quali basket, calcio, pallavolo, rugby e hockey su prato e ghiaccio con risultati evidenti sul miglioramento della potenza muscolare e sulla diminuzione della fatica (2).

RAFFAELLA COLOMBO

Ricercatrice, Università degli Studi di Pavia, Italia

É ormai noto che, per aumentare le performance sportive, senza avere effetti collaterali, si debbano usare dosi di caffeina di 3-6 mg/kg (di peso corporeo), somministrata generalmente in acuto un’ora prima dell’esercizio fisico, anche se questo può dipendere dal tipo di formulazione (2). In alcuni casi, come negli sport di resistenza, si può arrivare a somministrazioni di 3-9 mg/Kg (13). In pochi minuti la caffeina viene assorbita, sia nello stomaco, sia nell’intestino e arriva nel sangue rapidamente con una biodisponibilità circa del 100%, senza subire metabolismo o inattivazione da parte del fegato, e con una concentrazione plasmatica massima raggiunta in 30-120 min post somministrazione orale (2).

Negli ultimi anni, rispetto alle formulazioni più tradizionali (capsule e barrette), il mercato ha visto un notevole incremento di produzione e vendite di prodotti commerciali, bevande funzionali, definiti energy drinks, a base di caffeina, contenenti per la maggior parte anche vitamine (A, D, C, gruppo B), sali minerali (sodio, potassio, magnesio, calcio), taurina, ginseng, guaranà, carnitina, amminoacidi (tirosina, L-teanina), saccarosio o dolcificanti alternativi (2, 6). La quantità di caffeina presente in simili prodotti varia dai 100 ai 300 mg, dosaggio leggermente superiore al contenuto medio delle formulazioni in capsule (50-200 mg) (5, 6). Il loro effetto è comprovato da molta letteratura, in particolare sull’esercizio anaerobico con effetti di miglioramento su forza e potenza e un impatto positivo su performance cognitive e memoria (6).

Tra le formulazioni più avanzate, particolarmente promettenti sembrano essere quelle a base di gomme da masticare o strisce orali (2, 5). Queste formulazioni sono ad azione più rapida e possono essere prese anche solo 15 min prima della performance. Una parte viene subito assorbita dalla mucosa buccale e una parte, tramite la saliva del cavo orale, viene assorbita poi a livello intestinale. L’effetto positivo è stato testato soprattutto sull’attività sia aerobica sia anaerobica di ciclisti. Anche gel di carboidrati e caffeina sembrano mostrare effetti ergogenici rapidissimi, evidenti con somministrazioni eseguite 10 min prima di iniziare l’esercizio (2).

Sono state proposte anche forme di risciacquo orale della durata di 5-20 s, da non ingerire, con un’azione diretta su recettori buccali e un effetto immediato a livello dei processi neuronali, ma in questo campo ulteriori studi sono necessari in quanto i risultati sono ancora controversi. Da approfondire ancora anche l’applicabilità di spray nasali, in quanto spesso hanno mostrato o risultati simili alle somministrazioni orali o nessun miglioramento delle performance aerobiche e anaerobiche (2).

Nonostante efficacia, tempistiche di assunzione ed effetti della caffeina in prestazioni sportive di diverso genere siano ormai assolutamente comprovate, ulteriori studi sono necessari per chiarire la validità di alcune formulazioni più innovative. Più studi andrebbero eseguiti anche nel contesto di prestazioni atletiche con esercizio prolungato svolte in particolari condizioni climatiche e ambientali (caldo, umidità e altitudine), anche se, dagli attuali studi, le dosi raccomandate di caffeina non sembrano influenzare lo stato di idratazione e la termoregolazione corporee in condizioni particolari (2).

Inoltre, fattori endogeni, come una certa variabilità inter-individuale, sono sicuramente da tenere in considerazione nel settare trattamenti specifici e mirati per gli atleti. Alcune variazioni genetiche legate ad un polimorfismo nel gene CYP1A2 sono infatti alla base di una certa variabilità inter-individuale nei confronti della caffeina e della cinetica del suo metabolismo (7).

Ancora da chiarire il potenziale della caffeina nelle atlete, in quanto gli effetti neuromuscolari sono altamente dipendenti dagli ormoni sessuali femminili e dal ciclo mestruale. Inoltre, anche l’utilizzo di contraccettivi orali può influenzare il metabolismo della caffeina e quindi il suo impatto sulle performance fisiche (6).

In aggiunta, vi sono anche da considerare i suoi potenziali effetti collaterali dose-dipendenti, quali ansia, irritabilità e disturbi del sonno, già presenti in modo frequente negli atleti, per cui anche un’accurata tempistica giornaliera di somministrazione andrebbe programmata, evitando utilizzi serali, considerando che la caffeina rimane stabile nel sangue per circa 5 ore (2, 7).

Molti gli studi sugli effetti collaterali degli energy drinks, anche se, in questo contesto, bisogna considerare che si tratta di preparati multicomposti non solo a base di caffeina. Alcuni studi riportano frequenti stati di ansia, stress, insonnia e sintomi legati alla depressione particolarmente in soggetti maschili. Da chiarire inoltre l’impatto del consumo prolungato di queste bevande sulla salute cardiocircolatoria e gli effetti su pressione sanguigna e frequenza cardiaca (6).

SPORT

La caffeina è la sostanza psicostimolante più consumata al mondo e le sue proprietà ergogeniche sono ampliamente sfruttate per aumentare prestazioni cognitive, lavorative e sportive (1). Da circa 20 anni la caffeina è diventata un ingrediente molto studiato nell’integrazione alimentare in contesti sportivi specifici, sia individuali sia di gruppo (2). Una data fondamentale infatti risulta essere il 2004, anno in cui la World Anti-Doping Agency (WADA) ha rimosso la caffeina dalle sostanze proibite per doping (3), anche se resta una sostanza monitorata (2, 4). Molte le formulazioni presenti sul mercato (capsule, barrette, gel, bevande, gomme da masticare, risciacqui orali, spray nasali) (2, 5, 6). Da valutare con cautela i potenziali effetti collaterali dose-dipendenti (ansia, insonnia, rischio di patologie cardiovascolari) (7, 8).