Kofeiini ja Harjoittelu – Miten Se Vaikuttaa Suoritukseen (#46)

Me suomalaiset kuulumme maailman johtaviin kahvinjuojiin, ja monille kahvi on olennainen osa sekä arkea että harjoituksia. Mutta jokaisessa kupissa piilee kofeiini – yksi urheilun eniten tutkituista suorituskykyä parantavista aineista. Kysymys kuuluu, kuinka suuri vaikutus sillä oikeastaan on ja mikä on paras tapa käyttää sitä optimaalisten tulosten saavuttamiseksi? Tässä artikkelissa tarkastelemme, mitä tutkimukset paljastavat kofeiinin vaikutuksista kehossa ja mikä annostus näyttää tuottavan parhaan vaikutuksen. Kuva on selkeä: kofeiini voi parantaa suorituskykyä monissa kestävyyslajeissa, mutta vaikutus riippuu annostuksesta, ajoituksesta ja siitä, miten kehosi erityisesti reagoi.

Me kulutamme noin 9 kg kahvia henkilöä kohti vuosittain, mikä tarkoittaa lähes 3,5 kupillista päivässä. Jos et ole kahvin ystävä, saatat ajatella, "mitä ihmettä, sehän on paljon," mutta muista, että Ruotsilla on vahva kahvikulttuuri: kahvi on sekä sosiaalinen juoma että osa aamu- tai energiabuustia ennen töitä, vapaa-aikaa ja monille jopa ennen treeniä tai sen aikana.

Kahvin ja suorituskyvyn osalta aktiivinen ainesosa on kofeiini – mahdollisesti viime vuosikymmenten eniten tutkittu laillinen suorituskykyä parantava aine. Ei ole epäilystäkään siitä, että kofeiini parantaa suorituskykyä. Kofeiini oli jopa luokiteltu dopingaineeksi ja sisällytetty Maailman antidopingjärjestön (WADA) kiellettyjen aineiden luetteloon vuoteen 2004 asti, jolloin dopingraja oli 12 mikrogrammaa/ml virtsassa. Tämän tason saavuttamiseksi urheilijan piti kuluttaa 10–13 mg kofeiinia painokiloa kohden, mikä vastasi noin 800-1 000 mg kofeiinia – tai 6–7 isoa kupillista kahvia – kulutettuna lyhyessä ajassa. Tällaisen annoksen käytännön merkitys oli kyseenalainen, ja aine poistettiin listalta.

Vuonna 2009 julkaistiin merkittävä katsaus, jota käytimme aiemmin perusteena selityksissä Umara Intend ja miksi annostus on ratkaisevaa. Seuraava katsaus tuli vuonna 2014, ja sitä seurasi toinen päivitys vuonna 2016. Nämä katsaukset ovat käytännönläheisiä – ne tiivistävät tietämyksemme ja tarjoavat yleiskuvan syventymättä liikaa yksityiskohtiin jokaisessa yksittäisessä tutkimuksessa.

Yleisin tapa selittää tämä on, että kofeiini vaikuttaa keskushermoston (KNS) adenosiinireseptoreihin. Adenosiini on välittäjäaine, joka sitoutuu näihin reseptoreihin ja vähentää hermoston aktiivisuutta - rauhoitamme itseämme, verenpaine laskee ja alamme väsyä. Adenosiinitasot nousevat päivän aikana ja saavuttavat huippunsa illalla. Adenosiinimäärä nousee vielä nopeammin, jos veren happitaso on alhainen - tämä on turvamekanismi, joka varmistaa, ettei aivot ja keho rasitu liikaa hapen puutteessa (esimerkiksi pyörtymisen tai äärimmäisen rasituksen aikana). Näin ollen adenosiini toimii ikään kuin aivojen kierrosrajoittimena.

Kofeiinimolekyyli muistuttaa adenosiinimolekyyliä ja voi sitoutua samoihin reseptoreihin. Kun kofeiini kiinnittyy reseptoreihin, se estää adenosiinin kiinnittymisen niihin, jolloin kierrosrajoitin poistuu käytöstä ja väsymyssignaali heikkenee.

Kofeiini imeytyy ja pääsee verenkiertoon 10-15 minuutissa ja saavuttaa huippunsa, eli voimakkaimman vaikutuksensa, noin 40-80 minuuttia kulutuksen jälkeen. Tämän jälkeen kofeiinin puoliintumisaika on noin 3-6 tuntia. Jos nautit 200 mg kofeiinia, noin 4,5 tunnin kuluttua sinulla on noin 100 mg jäljellä veressä; toisen 4,5 tunnin kuluttua se on laskenut noin 50 mg:aan ja niin edelleen.

Lyhyt vastaus: 3-6 mg per painokilo. Kestävyysurheilijoiden suorituskykyä parantava vaikutus vaihtelee tutkimuksissa 3-24 prosentin välillä. Vaihteluväli on laaja—korkeammat luvut (jopa 24 prosenttia) nähdään usein tutkimuksissa, joissa mitataan väsymiseen kuluvaa aikaa pyörällä tai juoksumatolla, kun taas pienemmät parannusprosentit (noin 3 prosenttia) ovat yleisiä, kun tarkastellaan parannuksia pitkien etäisyyksien ajassa. Kuitenkin on olemassa selkeä ja dokumentoitu suorituskykyä parantava vaikutus.

Vaikutus alkaa näkyä noin 2 mg/kg kohdalla, mutta sillä tasolla vaikutus ei yleensä ole tilastollisesti merkittävä—se on niin pieni, että sattumaa ei voida sulkea pois. Välillä 3-6 mg/kg näyttäisi olevan "ergogeeninen ikkuna".

Viimeisessä katsauksessa päätellään, että 3-8 mg/kg painon osuus on turvallinen vaihteluväli suorituskykyä parantavan vaikutuksen saavuttamiseksi turvallisella tavalla.

Tutkijat ovat testanneet annoksia 1-13 mg/kg, ja annoksilla yli 6 mg/kg ei yleensä nähdä enää lisähyötyjä suorituskykyyn. Hypoteesi on, että silloin kyllästämme adenosiinireseptorit ja blokkaamme niin paljon väsymystä kuin mahdollista.

3-6 mg kofeiinia per painokilo vastaa 210-420 mg kofeiinia 70-kiloisella henkilöllä. Suomessa on turvallisuusraja kofeiinipitoisille tuotteille, jossa annos ei voi sisältää yli 300 mg kofeiinia ennen kuin tuote luokitellaan lääkkeeksi. Tämä on reilusti alle aikuisten toksisen kynnyksen, jossa toksiset oireet alkavat näkyä noin 20 mg/kg (vastaa noin 1,400 mg 70-kiloisella henkilöllä). Lethaalinen annos on arvioitu olevan noin 150-250 mg/kg.

Vaikutus näyttäisi ilmenevän riippumatta intensiteetistä. Eräässä tutkimuksessa 38-vuotiaista pyöräilijöistä, jotka harjoittelivat kofeiinilla ja ilman sitä matalammalla intensiteetillä, vaikutukset olivat pääasiassa, että sydämen syke oli 3-4 lyöntiä alempi ja koettu rasitus väheni.

Kofeiinia nautitaan tyypillisesti juomien kautta, kuten kahvi, tee, limsat, energiajuomat, pre-workouts kuten Intend, tai pillereinä/purukumina ja guarana-lisäravinteina. Sitä löytyy myös elintarvikkeista, joissa sitä käytetään aromiaineena, kuten maitotuotteissa, jäätelössä ja makeisissa.

Kahvi on suurin kofeiinin lähde, tarjoten noin 80-100 mg per kuppi, vaikka tämä voi vaihdella merkittävästi. Kaikki kahvi ei ole samanlaista, minkä vuoksi suosittelemme usein kofeiinilisäravinteita niiden tarkempien ja testattujen annosten vuoksi.

Aiemmin monet tutkijat uskoivat, että kahvissa on jotain, mikä rajoittaa kofeiinin suorituskykyä parantavaa vaikutusta. Nykyään tutkijat eivät ole yhtä yksimielisiä, ja monet väittävät, että kahvi toimii suunnilleen yhtä hyvin kuin puhdas kofeiini.

Kahvi sisältää monia antioksidantteja, mukaan lukien kofeiinin suorituskykyä parantavaa vaikutusta mahdollisesti hidastavan klorogeenihapon. Ei ole täysin selvää, kuinka merkittävä tämä on, mutta tummapaahtoinen kahvi sisältää vähemmän klorogeenihappoa kuin keskipaahteinen, mikä saattaa tehdä tummapaahtoisesta hieman virkistävämmän.

Kofeiinipitoisuudessa on myös merkittäviä eroja eri kahvilajikkeiden välillä – jopa saman tyypin sisällä riippuen vuodenajasta ja kasvuolosuhteista. Tästä syystä suosittelemme usein kofeiinitabletteja tai muuta kontrolloitua kofeiiniannostelumenetelmää, kun haluat tarkan ja toistettavan vaikutuksen. Jos olet kokeillut harjoituksessa toimivaa asetusta, on turhaan riskialtista vaihtaa kahvilajikkeita ennen kilpailua (esimerkiksi hotellin kahvin tai toisen toimittajan vuoksi). Harjoittele sillä, millä kilpailet – luonnon raaka-aineisiin vaikuttavat sato, sää ja varastointi, eivätkä ne ole koskaan yhtä tarkkoja kuin kontrolloidut lisäravinteet.

Viimeaikaiset tutkimukset viittaavat merkittävään vaihteluun yksittäisten kahvipapujen kofeiinipitoisuudessa (1,2–25,9 mg/g) niiden lajikkeen ja tietyn kasvin mukaan (Mazzafera & Silvarolla, 2010).

Esimerkiksi yksi viimeaikainen analyysi raportoi, että kofeiinipitoisuuden vaihtelu oli yli 15 % neljän tai useamman eri paikoista tehdyn ostoksen välillä, joillakin merkeillä jopa 30 % tai enemmän, ja 85 % merkeistä oli korkeampi kofeiinipitoisuus kuin valmistajat väittivät (Desbrow, Henry, et al., 2012).

Lisäksi toinen tutkimus havaitsi, että kofeiinipitoisuus vaihteli 259–564 mg, kun samaa kahvia ostettiin samalta suurmyyjältä eri päivinä (McCusker et al., 2003)

Lopuksi voimme todeta, että Arabica-pavut (yleinen kahvipapu Ruotsin kaupoissa) sisältävät noin puolet vähemmän kofeiinia (noin 1 prosenttia kofeiinia papua kohden) kuin Robusta-pavut (noin 2 prosenttia kofeiinia papua kohden). Arabica voi siksi olla järkevä valinta, jos käytät kahvia sosiaalisena "tapaamiskuplina" ja juot melko usein haluamatta aina parantaa suorituskykyä.

Kofeiini saavuttaa korkeimman pitoisuutensa verenkierrossa noin tunnin kuluttua. Sen vuoksi suositellaan nauttimaan kofeiinia noin 45 minuuttia ennen aloitusta - näin olet jo aktiivinen, kun huippupitoisuus saavutetaan.

Todennäköisesti kyllä — pidä taukoa jopa 7 päivää maksimoidaksesi mahdollisen vaikutuksen. Vähennä kuitenkin saantia asteittain äläkä lopeta yllättäen, erityisesti jos se vaikuttaa negatiivisesti sinun keventelyjaksoon.

Kofeiinilla voi olla diureettinen vaikutus, mutta sen huomaa merkittävästi vasta annoksilla, jotka ovat vähintään noin 500 mg kofeiinia. Kofeiini estää vasopressiinia, antidiureettista hormonia, joka auttaa munuaisia imeyttämään vettä uudelleen. Kuitenkin aktiivisuuden aikana ADH (antidiureettinen hormoni) säätelee toimintaa ylläpitääkseen nestetasapainoa, joten harjoittelun aikana se ei yleensä ole ongelma. Kun olet passiivinen, suuremmat kofeiiniannokset voivat saada sinut käymään wc:ssä useammin verrattuna pelkän veden juomiseen.

Oletko huomannut, että voit juoda monta kuppia kahvia ja silti nukkua kuin tukki, tai kenties et koskaan tunne kahvin piristävää vaikutusta, vaikka ystäväsi vannoo sen puolesta? Tämä saattaa johtua geeneistä.

Lähes kymmenen vuotta sitten tunnistettiin CYP1A2-geeni—sinun ei tarvitse muistaa tätä lyhennettä—mutta tämä geeni koodaa kofeiinin hajoamisen vaihetta. Tutkijat ovat havainneet, että joillakin ihmisillä ilmenee jopa 40 kertaa korkeampi tämän geenin aktiivisuus verrattuna muihin, kuten tutkijat ovat todenneet.

Geneettinen taustasi määrää, oletko kofeiinin "nopea metabolisoija" vai "hidas metabolisoija". Ne, jotka metabolisoivat kofeiinia nopeasti, kokevat yleensä suuremman suorituskyvyn parannuksen kofeiinin nauttimisesta. Noin 40 prosenttia meistä on "hitaasti metabolisoijia", mikä tarkoittaa, että hajotamme kofeiinia hitaammin emmekä koe samanlaisia vaikutuksia.

Tutkimuksessa AA-genotyyppiset urheilijat saavuttivat 4,9 prosentin suorituskyvyn parannuksen 40 km pyöräilyssä, kun taas AC-genotyyppinen ryhmä saavutti 1,8 prosentin parannuksen.

Laajempi meta-analyysi paljasti myös, että miespuoliset (ei naiset) AA-genotyyppiset juovat enemmän kahvia kuin AC-genotyyppiset miehet—todennäköisesti siksi, että he metabolisoivat kofeiinia nopeammin ja kokevat positiivisempia vaikutuksia. Päivitys elokuulta 2018—tilanne on silti sama: AC-genotyyppi ei reagoi kofeiiniin samalla tavalla https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29509641.

Pahoittelemme pitkää artikkelia – kofeiinista löytyy paljon hyödyllisiä näkemyksiä. Lyhyesti:

• 3–6 mg kofeiinia/kg kehonpaino 45–60 minuuttia ennen aloitusta
• Puoliintumisaika on noin 4–5 tuntia, joten tämän ajan jälkeen voit tehostaa uudella annoksella. Toinen vaihtoehto on ylläpitoannos, noin 30 mg/tunti.
• Jos suosit kahvia PWO:n, kofeiinitablettien ym. sijasta, käytä samaa kahvityyppiä ja valmistusmenetelmää sekä treeneissä että kilpailuissa välttääksesi suuria vaihteluita kofeiinipitoisuuksissa.

Emme ole etiikan asiantuntijoita, mutta haluamme muistuttaa, että kofeiini on addiktoiva ja kuten muutkin aineet, joilla on vaikutuksia, se saattaa aiheuttaa sivuvaikutuksia. Koe kofeiinistrategiaasi ennen kilpailua – testaa, säädä ja opi, miten reagoi.

Jos mielestäsi tämä oli liian lyhyt, voit kuunnella aiheesta podcastin jaksossa #046 täällä.