Kofeina należy do jednych z najpopularniejszych środków psychoaktywnych, farmakologicznych na świecie. Pojawiła się ona w takim czasie, iż nie podlegała ścisłym regulacjom prawnym, choć w latach 1984-2004 była substancją zakazaną w sporcie, a jej stosowanie podczas zawodów było zabronione.

Niemniej należy dodać, iż kiedyś stosowane testy były prymitywne, tak że z powodzeniem przez całe lata 90. kwitł dopingowy biznes związany ze sterydami anaboliczno-androgennymi, EPO, hormonem wzrostu, IGF-1 i rozmaitymi stymulantami oraz „wspomagaczami” (często trudno lub wtedy niewykrywalnymi).

Kofeina jako substancja monitorowana, ale nie zakazana

Czy kofeina może wpływać na wyniki sportowe? Bez wątpienia. Pomimo faktu, że dowody naukowe na działanie kofeiny poprawiające wydolność sportowców rosną z biegiem lat, Światowa Agencja Antydopingowa (WADA) postanowiła usunąć kofeinę z listy substancji (i metod) zakazanych ze skutkiem od 1 stycznia 2004 r. i przeniosła ją do tzw. programu monitoringu. Należy dodać, iż niektóre środki są zabronione do stosowania w trakcie zawodów i/lub poza zawodami. Możliwe jest też monitorowanie stężenia danej substancji i tak właśnie stało się z kofeiną. Niemniej nie podano progu odcięcia, a jest on jasno i klarownie określony dla popularnej efedryny i pseudoefedryny: „Efedryna i metyloefedryna: są zabronione, jeżeli stężenie któregokolwiek z wymienionych związków w moczu przekroczy wartość 10 μg/ml”. Stężenie pseudoefedryny (powszechnie występującej w rozmaitych lekach) musi przekraczać 150 μg/ml. Wspominam o nich, gdyż bardzo często łączy się efedrynę, pseudoefedrynę lub beta-mimetyki z kofeiną. Ta ostatnia również jest uznawana za nieselektywny beta-mimetyk i mimo swojej wyraźnej mocy nie jest uznawana za doping.

Jakie dawki mogą być zakazane?

Z informacji udostępnionych przez WADA wynika, iż kofeina jest nielegalna, jeśli występuje w dużym stężeniu w ustroju. Problem dotyczy jedynie  zawodników startujących pod egidą National Collegiate Athletic Association w USA. NCAA jest jedyną organizacją, która ogranicza ilość kofeiny stosowanej przez zawodników. Narzuca maksymalne dopuszczalne stężenie w moczu do 15 ug/ml, co odpowiada dostarczeniu ~500 mg kofeiny lub ~6 do 8 filiżanek kawy na 2 do 3 godzin przed startem.

energia kofeina

Kofeina a czas reakcji

Badanie nr I - skuteczność i szczyt działania kofeiny

W eksperymencie, mającym na celu zbadanie wpływu kofeiny na czas reakcji prostej (RT) i czas ruchu, wzięło udział 19 mężczyzn i 11 kobiet w średnim wieku 21 lat i O średniej masie ciała ~73 kg. Badani zostali losowo przypisani do jednej z trzech grup – dwóch grup eksperymentalnych i jednej grupy kontrolnej.

Kofeinę podawano metodą podwójnie ślepej próby:

  • grupa 1, uczestnicy otrzymali 600 mg kofeiny
  • grupa 2, uczestnicy otrzymali 300 mg kofeiny
  • grupa 3, grupa kontrolna, otrzymała placebo

Wszyscy badani zostali wstępnie przetestowani przed spożyciem jednego z trzech roztworów. Test końcowy przeprowadzono po okresie wchłaniania wynoszącym 45 min. Wyniki wykazały istotny wpływ dawki 300 mg kofeiny na czas reakcji prostej i czas wykonania ruchu. Nie stwierdzono takiego działania dla dawki 600 mg.

Komentarz 

Nie wiem, jaki błąd popełnili naukowcy, jednak kofeina szczyt działania osiąga, gdy jest podawana w dawce od 3 do 5 mg na kg masy ciała, czyli 365 mg dla osoby ważącej 73 kg. Dlatego w tym konkretnym przypadku nie powinno dać się stwierdzić znaczących różnic między dawką 300 mg i 600 mg kofeiny. Niemniej niemożliwe jest, aby zaporowa dawka kofeiny (600 mg) nie przynosiła rezultatów, a działało dostarczenie 300 mg, przy założeniu, że badani byli tak samo wrażliwi na związek ergogeniczny. Istnieją osoby, które tak długo przedawkowują kofeinę, beta-mimetyki czy sterydy anaboliczno-androgenne, iż potrzeba u nich kolosalnych dawek, aby uzyskać efekt farmakologiczny. Tak samo jest z amfetaminą, metamfetaminą i ich pochodnymi (np. MDMA). Niemniej nie sądzę, aby to było powodem różnic w tym przypadku.

Badanie nr II - sporty walki

W innym badaniu oceniano wpływ kofeiny na czas reakcji podczas określonego treningu taekwondo oraz wyniki sportowe podczas symulowanych zawodów taekwondo. Dziesięciu zawodników taekwondo przyjmowało kofeinę w dawce 5 mg·na kg masy ciała lub placebo i wykonywało dwie walki (oddzielone co 20 minut). Test czasu reakcji (pięć kopnięć „Bandal Tchagui”) przeprowadzono bezpośrednio przed pierwszą walką oraz zaraz po pierwszej i drugiej walce.

Wyniki

  • kofeina poprawiła czas reakcji
  • podczas pierwszej walki przerwy w pierwszych dwóch rundach były krótsze w spożyciu kofeiny, co zaowocowało wyższym stężeniem mleczanu w osoczu w porównaniu z placebo
  • kofeina pozwoliła utrzymać intensywność w obu walkach, tymczasem po placebo intensywność w drugiej walce zmniejszyła się

Podsumowując, kofeina skróciła czas reakcji w warunkach bez zmęczenia i opóźniła występowanie zmęczenia podczas kolejnych walk taekwondo.

Kofeina i narkotyki, a żołnierze na polu walki

Amfetamina

Nie jest żadną tajemnicą, iż  w czasie II Wojny Światowej Niemcy powszechnie wykorzystywali metamfetaminę, a siły alianckie amfetaminę. Do dzisiaj zresztą wspomniane „pigułki” są na wyposażeniu rozmaitych sił zbrojnych. Tak, z jednej strony wydaje się miliardy dolarów na walkę z „narkotykami”, a później te same substancje farmakologiczne podaje się milionom dzieci („leczenie” ADHD) i żołnierzom. To jest po prostu szczytem hipokryzji. Według badań naukowych w 1991 r. w czasie operacji Pustynna Burza 65% amerykańskich pilotów używało amfetaminy. Piloci, którzy używali amfetaminy w operacjach lotniczych, opisali to zjawisko jako „sporadyczne”. Najczęstszymi wskazaniami do używania amfetaminy były „zmęczenie załogi” i „typ misji”. Spośród pilotów, którzy używali amfetaminy, 58%-61% uznało użycie narkotyku za korzystne lub niezbędne w operacjach. Dekstroamfetaminę (5 mg co 4 godziny) stosowano skutecznie i bez większych skutków ubocznych w lotach taktycznych.

Amfetamina zmniejsza zmęczenie podczas krytycznych etapów lotu. Jeśli chodzi o pilotów bombowców, nawet 97% sięgało po amfetaminę w trakcie krótszych misji. Również 97% z nich uznało narkotyk za korzystny. Pilocie mieli do dyspozycji również drzemki (wieloosobowa załoga, systemy) oraz kofeinę, jednak o wiele częściej wybierali narkotyki.

Kofeina i eksperymenty sił specjalnych

Niemniej kofeina również może być skuteczna, nawet dla żołnierzy sił specjalnych. Dwudziestu żołnierzy Sił Specjalnych (średnio:  28,6 lat, 177,6 cm wzrostu i 81,2 kg masy ciała) zostało losowo przydzielonych do otrzymywania czterech dawek 200 mg kofeiny lub placebo, a testy miały miejsce późnym wieczorem i wczesnym rankiem przez trzy kolejne dni. Żołnierze mogli spać 4 h na dobę. Testy czujności psychomotorycznej (PVT) i terenowej (FVT), logicznego rozumowania (LRT) oraz monitor czujności oceniały funkcje poznawcze podczas całego badania. Oceniono strzelania z użyciem amunicji bojowej wymagające oceny „przyjaciel-wróg”.

Wyniki

Kofeina utrzymywała szybkość w testach czujności psychomotorycznej. PVT jest testem ciągłej czujności. Test przedstawia wizualną wskazówkę (bycze oko), która pojawia się na środku ekranu. Zadaniem osoby badanej jest naciśnięcie wyznaczonego klawisza tak szybko, jak to możliwe, po pojawieniu się symbolu. Czas między każdą prezentacją wskazówki jest losowo przydzielany w zakresie od 1 s do 5 s. W sumie zaprezentowano 85 bodźców wizualnych na sesję testową. Wyniki są rejestrowane co minutę. Mierzone zmienne obejmują czas reakcji i liczbę mniejszych (czas reakcji >500 m/s <3000 m/s) i większych przerw (czas reakcji ≥3000 m/s) przed wystąpieniem odpowiedniej reakcji. Szybkość jest przedstawiana jako odwrotność czasu reakcji (im krótszy czas reakcji, tym większa szybkość).

Kofeina poprawiła wykrywanie obiektów w FVT. W skrócie, uczestnicy przyjęli pozycję siedzącą lub leżącą na brzuchu w odległości 4–5 m od siebie, w odległości 175–200 m od fasady budynku oświetlonej oświetleniem wewnętrznym i zewnętrznym. Fasada ta była regularnie używana przez uczestników podczas normalnego szkolenia nocnego czujności, dzięki czemu znali oni nomenklaturę używaną do identyfikacji okien, drzwi i podłóg w budynku.

Uczestnicy musieli rejestrować, gdzie, kiedy i jakie czynności miały miejsce w budynku i wokół niego w ciągu 120-minutowego okresu obserwacji. W każdym 20-minutowym bloku losowo prezentowano jedną czynność, która trwała około 5 sekund. Każdej wykrytej czynności przyznawano maksymalnie 3 punkty: jeden za zapisanie odpowiedniego czasu czynności, jeden punkt za dokładne opisanie czynności i trzeci punkt, jeśli żołnierz dokładnie określił, gdzie czynność miała miejsce. Łączna liczba możliwych punktów przyznanych za tę czynność wyniosła 18.

  • kofeina zwiększyła liczbę prawidłowych odpowiedzi na bodźce oceniane przez monitor czujności.
  • kofeina zwiększała szybkość reakcji podczas testów logicznego rozumowania w ciągu trzech całonocnych okresów testowych.
  • kofeina nie wpływała na celność strzelania z użyciem amunicji bojowej.

Przyjaciel-wróg

Dokładne strzelanie z rozróżnianiem „przyjaciół i wrogów” to umiejętność wymagająca zarówno precyzyjnej kontroli motorycznej, jak i zdolności podejmowania decyzji wyższego rzędu. Doniesiono, że celność strzelania z użyciem amunicji bojowej była pogorszona w przypadku ograniczania snu, ale utrzymywała się przy całonocnej całkowitej dawce kofeiny wynoszącej 600 mg, gdy testowano zwykłe, regularne wojsko.

W przypadku żołnierzy sił specjalnych trafne decyzje dotyczące strzelania do określonych celów („przyjaciół i wrogów”) pozostały niezmienione w porównaniu z warunkami placebo w stosunku do skumulowanej utraty snu. Bardzo ważne jest, aby kofeina nie wpływała negatywnie na celność, jeśli ma być używana w warunkach wojskowych, w których celność jest niezbędna. Precyzyjna kontrola motoryczna i stabilność rąk mogą być zmniejszone po spożyciu większych dawek kofeiny (około 400 mg; Jacobson i wsp. 1991) i można oczekiwać, że zmiany te wpłyną na dokładność celności. W omawianym badaniu, gdy testy następowały po spożyciu początkowej dawki 200 mg kofeiny, podawanej każdego dnia późnym wieczorem, dokładność nie uległa zmianie. Nie wiadomo, czy testy przeprowadzone po całonocnych okresach bezsenności, którym towarzyszyły całkowite dawki kofeiny w wysokości 800 mg (około 10 mg kg-1), prowadziłyby do pogorszenia umiejętności strzeleckich.

Komentarz

Jeśli chodzi o ostatnie zdanie, można się spodziewać, iż celność byłaby na niższym poziomie, jeśli ktoś  byłby pozbawiony snu i/lub poddany obciążeniu fizycznemu. Z praktyki mogę powiedzieć, iż po 20-25 km marszu z obciążeniem w warunkach nocnych (plecak, buty wojskowe, broń długa – karabinek i krótka pistolet) celność w strzelaniu nawet na dystansie 100 m dramatycznie spadała. Tym bardziej, jeśli ktoś ma do dyspozycji klasyczny celownik (muszkę i szczerbinkę), a nie nowoczesny sprzęt optoelektroniczny (np. celowniki optyczne, celowniki noktowizyjne, termowizję itd.).

Czysta kofeina w kapsułkach

Podsumowanie

Kofeina jest niezmiernie popularna i nie stało się tak bez przyczyny. Przy tym należy podkreślić, iż zwykła kawa zawiera wiele związków, które hamują działanie kofeiny. Wbrew obiegowym, błędnym opiniom filiżanki kawy nie są w stanie zastąpić czystej kofeiny dostępnej w kapsułkach, w napojach itd. 

 

Referencje, badania, literatura:

https://www.northwestern.edu/sportsmedicine/services/sports-nutrition/assets/caffeine-fact-sheet-2015.pdf

https://www.usada.org/spirit-of-sport/science/substance-profile-caffeine/

B H Jacobson i in.  Effects of caffeine on simple reaction time and movement time https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3426488/

Victor G. F. Santos i in. Caffeine Reduces Reaction Time and Improves Performance in Simulated-Contest of Taekwondo https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3942723/

D L Emonson i in. The use of amphetamines in U.S. Air Force tactical operations during Desert Shield and Storm https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7661838/

David N Kenagy i in. Dextroamphetamine use during B-2 combat missions https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15152888/

Patrick Diel i in. Caffeine and Doping—What Have We Learned since 2004 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7468986/

Gary H. Kamimori  i in. Caffeine improves reaction time, vigilance and logical reasoning during extended periods with restricted opportunities for sleep https://link.springer.com/article/10.1007/s00213-014-3834-5

https://www.wada-ama.org/sites/default/files/resources/files/prohibited_list_2021_polish.pdf

Komentarze (2)
M-ka

Dzieci i żołnierze to też najlepsze króliki doświadczalne. Większości ludzi to nie obchodzi , a może powinno, bo skoro nie ma litości dla bezbronnego dziecka i JEST TO USANKCJONOWANE PRAWNIE przez najwyższe organizacje, które miały CHRONIĆ zdrowie, to czy można ufać takim organizacjom odnośnie kogokolwiek innego czy siebie samego?..
Nie bez przyczyny mówi się o upadku wartości i cywilizacji śmierci. Życie i zdrowie dawno przestało być wartością.
O traktowaniu żołnierzy w ogóle szkoda gadać, stali się jedynie narzędziem w sztucznie wywoływanych konfliktach zbrojnych.
Nie jestem jakąś fanatyczką i omijam kościoły z daleka, ale już w tej chwili granice dobra i zła zostały podeptane tak bardzo, że praktycznie nie można nikomu i w nic ufać. Albo ludzie przejmą się tematem albo już po nich.
Sami będą powszechnie brać narkotyki nazywane lekami, żeby nadążyć w pracy i przeżyć, bo fantazje najbogatszych w połączeniu z bezwzględnym okrucieństwem, ku temu szybko zmierzają... Takie tematy jak ilość kofeiny dla wyników sportowych zejdą na dalszy plan albo w ogóle znikną. Sportowcy już w tej chwili istnieją tylko o tyle, o ile są "medialni" i przydatni w biznesie. Mój wpis nie ma na celu wywołania jakichś głupich dyskusji; wyraża raczej obawę, że stoimy w obliczu końca normalnie pojmowanego sportu.

1
M-ka

Jestem za to fanatyczką pewnych praw rządzących wszechświatem i wiem, że akcja zawsze rodzi reakcję, a brak akcji też nie pozostaje bez wpływu. Dziwnie się o tym pisze na forum poświęconym po części SILE. W pewnych sprawach wszyscy powinniśmy być STRONG-MAN-AMI, wszystko jedno jakie komu bozia dała warunki fizyczne.
Idealny świat jest utopią. Prawo dżungli jest aktualne, a survival jest konieczny do przeżycia. Walka jest niezbędna do utrzymania swojej pozycji. Każdy może wybrać, po której stronie się opowiada... Wszystkich nas skonfrontowano z możliwością wygodnego (na razie) niewolnictwa albo oporu... Nigdy nie sądziłam, że tego dożyję i to samo powtarzają starsi wiekiem ludzie wokół, zszokowani sytuacją... Mam resztki nadziei, że coś się z tym da zrobić, bo jesteśmy na krawędzi, a doszliśmy w to miejsce, zamykając oczy na los innych, wykorzystywanych przez system, jak dzieci, sportowcy czy żołnierze.
Proszę wybaczyć filozofowanie; od długiego czasu _Knife_ zwracał uwagę na ten problem, który jak wrzód ciągle narastał i mimo to pozostawał bez większego echa, aż w końcu "pękł"... Pozornie to nie ma związku ze sportem, ale tylko pozornie, bo widzimy że ogólna sytuacja odbija się na każdej mniejszej dziedzinie życia - sporcie, zdrowiu, wychowaniu dzieci, pracy... Tak więc nie da się uchronić sportu w takich warunkach.

1