La cafeína y el sistema nervioso central: mecanismos de acción, efectos bioquímicos, metabólicos y psicoestimulantes.
Fuente
INSERM U 272 Université de Nancy I, Francia.
Abstracto
La cafeína es el estimulante nervioso central del sistema que más se consume. Se han descrito tres mecanismos principales de acción de la cafeína en el sistema nervioso central. La movilización de calcio intracelular y la inhibición de las fosfodiesterasas específicas sólo se producen en concentraciones no fisiológicas de la cafeína altos. El único mecanismo probable de acción de la metilxantina es el antagonismo a nivel de los receptores de adenosina. La cafeína aumenta el metabolismo de la energía en todo el cerebro, pero disminuye al mismo tiempo el flujo sanguíneo cerebral, induciendo una hipoperfusión cerebral relativo. La cafeína activa neuronas de la noradrenalina y parece afectar a la liberación local de dopamina. Muchos de los efectos de alerta de cafeína puede estar relacionado con la acción de las metilxantinas en las neuronas de serotonina. El metilxantina induce aumentos de dosis-respuesta en la actividad locomotora de los animales. Su acción psicoestimulante en el hombre es, sin embargo, a menudo sutil y no muy fácil de detectar. Los efectos de la cafeína en el aprendizaje, la memoria, el rendimiento y la coordinación son más bien relacionados con la acción metilxantina en la excitación, la vigilancia y la fatiga. La cafeína tiene efectos obvios sobre la ansiedad y el sueño que varían de acuerdo a la sensibilidad individual a la metilxantina. Sin embargo, los niños en general no parecen ser más sensibles a los efectos metilxantina que los adultos. El sistema nervioso central no parece desarrollar una gran tolerancia a los efectos de la cafeína, aunque se reportan la drogodependencia y los síntomas de abstinencia.
Abstracto
Resumen Los beneficios reputados del consumo moderado de cafeína incluyen mejoras en la resistencia física, la función cognitiva, en especial el estado de alerta y vigilancia, estado de ánimo y la percepción de la fatiga. Por el contrario, existe la preocupación de que las ingestas excesivas aumentan los riesgos de deshidratación, ansiedad, dolor de cabeza y trastornos del sueño. Este trabajo es una revisión de los ensayos doble ciego, controlados con placebo publicados en los últimos 15 años para establecer qué rango de consumo de cafeína podría maximizar los beneficios y minimizar los riesgos para la función, el estado de ánimo, el rendimiento y la hidratación física, cognitiva. De los 41 estudios en humanos que satisfacen los criterios de inclusión, la mayoría informó beneficios asociados con baja a moderada ingesta de cafeína (37.5 a 450 mg por día). Los estudios disponibles sobre la hidratación encontraron que la ingesta de cafeína de hasta 400 mg por día no produjeron deshidratación, incluso en sujetos sometidos a la prueba de esfuerzo. Se concluyó que la gama de la ingesta de cafeína que apareció para maximizar el beneficio y minimizar el riesgo es de 38 a 400 mg por día, lo que equivale a 1 a 8 tazas de té al día, o de 0,3 a 4 tazas de café preparado por día. Se discuten las limitaciones de la base de la evidencia actual.
Introducción
La cafeína (1,3,7-trimetilxantina) es la sustancia psicoactiva más consumida en el mundo. Aunque la cafeína se encuentra naturalmente en muchos alimentos de origen vegetal, las principales fuentes en la dieta occidental son el café, el té, los productos de cacao y productos de cola. Tabla 1 proporciona los niveles de cafeína típicas que se encuentran en las partes estándar de los mismos. La amplia variación en el contenido de cafeína de té y café se puede explicar por las diferencias en los tiempos de mezcla y elaboración de la cerveza ( FSA 2004 ). La cafeína se utiliza como un estimulante en las comunidades estadounidenses y sudafricanos tradicionales a través del consumo de productos de origen vegetal ricas en cafeína, como la nuez de cola y la yerba mate. También se utiliza en los suplementos y bebidas diseñados para controlar el peso, el rendimiento deportivo o aumentar la energía, y en algunos medicamentos (por ejemplo, frío y remedios contra la gripe). La mayor parte de la media del Reino Unido la ingesta de cafeína de 4 mg por kg de peso corporal se origina a partir de té ( Thomas 2003 ).
| Bebidas (porciones) | Alcance | Promedio |
|---|---|---|
| ||
| Té (190 ml) | 1-90 | 50 |
| Café instantáneo (190 ml) | 21-120 | 75 |
| Café molido (190 ml) | 15-254 | 100 |
| Chocolate caliente (150 ml) | 1-6 | - |
| El chocolate negro (bar) | - | 50 * |
| Cola (330 ml) | 11-70 | 40 |
| Bebida de la energía (250 ml) | 27-87 | 80 |
La cafeína se absorbe rápidamente desde el tracto gastrointestinal, con niveles plasmáticos alcanzando un máximo de 60-90 minutos después de la ingestión. La orina es un método pobre de la evaluación de la exposición cafeína, como menos de 6% de una dosis de cafeína se excreta ( Thomas 2003 ). En su lugar, la cafeína se metaboliza, sobre todo en el hígado por el sistema enzimático P45, la producción de una amplia gama de metabolitos, incluyendo dimetilxantina, monomethylxanthine y ácido úrico. El promedio de vida media de la cafeína es de 2,5 a 4,5 horas, pero puede variar de 1 a 10 horas en ciertos individuos ( ANZFA 2000 ).
La Food Standards Agency (FSA 2001 ) aconseja a las mujeres embarazadas limitar su consumo de cafeína a un máximo de 300 mg por día, debido a la preocupación de que el exceso de cafeína puede causar aborto involuntario o de bajo peso al nacer. No existen recomendaciones oficiales para limitar el consumo de cafeína en los consumidores que no están embarazadas, aunque esto no ha impedido que la asunción por parte de comentaristas de los medios y otros que la cafeína puede ser perjudicial. En concreto, se afirma que el consumo regular de cafeína, incluso a niveles moderados, aumenta el riesgo de deshidratación, desórdenes de ansiedad y del sueño. Mientras que la literatura publicada contiene ejemplos de estudios de dosis altas de cafeína donde se han encontrado efectos negativos ( por ejemplo, Smith, 2002 ), también hay un cuerpo considerable de literatura sugiere que los alimentos y bebidas que contienen cafeína naturales ofrecen beneficios cognitivos y de rendimiento, y puede proporcionar una fuente de polifenoles ( Gardner et al . 2007 ). Esta revisión tiene como objetivo analizar y cotejar ensayos doble ciego, controlados con placebo, con el fin de investigar los riesgos y beneficios del consumo regular de cafeína sobre el estado de ánimo, la función cognitiva, el rendimiento físico y la hidratación.
Métodos
Se realizaron búsquedas en Medline de idioma Inglés, los estudios revisados por pares publicados entre 1992 y 2007. Los términos de búsqueda incluyeron "caffeine" en combinación con "estado de ánimo", "función cognitiva", "hidratación", "diuresis", "rendimiento" y "ejercicio". Los criterios de inclusión fueron que los estudios debían estar en adultos sanos y que se utilizó una metodología de doble ciego, controlado con placebo. El enfoque en experimentos controlados con placebo fue importante ya que los consumidores habituales de cafeína pueden ser condicionados para anticipar los efectos cognitivos de los productos con cafeína ( Smit et al . 2006 ). Los estudios que utilizan combinaciones de cafeína y otras sustancias ( por ejemplo, glucosa, hierbas y drogas) fueron excluidos a menos que los resultados de la cafeína vs pudieron extraer placebo. El uso de bebidas que contienen cafeína como productos de prueba se dejó si se utilizan productos sin cafeína similares como controles. Sin embargo, se reconoce que el té y el café descafeinado no son realmente libre de cafeína y pueden contener hasta 8 mg de cafeína por taza ( FSA 2004 ). Los metanálisis se incluyeron, pero sólo se utilizaron para apoyar la discusión. Listas de referencias de los artículos aceptables Se realizaron búsquedas manuales en un intento de localizar todos los estudios pertinentes.
Estado de ánimo y el rendimiento cognitivo
La cafeína se cree que tener un impacto en el estado de ánimo y el rendimiento mediante la inhibición de la unión de ligandos de receptores de adenosina y benzodiazepina tanto a las membranas del cerebro. Como se sabe que estos neurotransmisores a frenar la actividad cerebral, un bloqueo de sus receptores reduce este efecto. El consumo de cafeína también causa cambios en una variedad de otros neurotransmisores, como la noradrenalina, la dopamina, la serotonina, acetilcolina, glutamato y ácido gamma-aminobutírico (Fredholm et al . 1999 ).
No se encontraron Veintitrés estudios y se resumen en la Tabla 2 . Estos consideran una serie de medidas cognitivas, como la memoria, la precisión, la vigilancia y la velocidad, así como el estado de ánimo y la percepción subjetiva de la fatiga percibida. Un estudio típico implicaría voluntarios reciban un placebo, o una o más dosis de cafeína en las bebidas / cápsulas. Estado de ánimo y las pruebas cognitivas (a menudo utilizando los programas informáticos) se llevarían a cabo al inicio del estudio, y poco después de consumir el placebo / cafeína. Resultados de las pruebas "antes" y "después" podrían entonces ser comparados en busca de diferencias que puedan estar relacionadas con el consumo de cafeína.
| Referencia | Sujetos | Prueba de cafeína | Las variables de resultado | Resultados de la cafeína vs . placebo* |
|---|---|---|---|---|
| ||||
| No dormir-restringido | ||||
| Haskell et al . (2005 ) | 24 usuarios habituales de cafeína después de la abstinencia de 24 horas vs. 24 no usuarios | 75 -, 150-mg en bolo | El rendimiento cognitivo, el estado de ánimo | Las mejoras en el tiempo de reacción, la vigilancia, la memoria.Usuarios habituales superaron a los no usuarios |
| Heatherleyet al . (2005) | 49 consumidores habituales de cafeína después de 4 -, 6 - o 8 horas de abstinencia | 1,2 mg / kg de peso corporal en bolo | El rendimiento cognitivo, psicomotor, el estado de ánimo | La cafeína tiene efectos estimulantes a corto plazo después de 8 horas de abstinencia. No todos fueron positivos |
| Smit & Rogers (2000 ) | 23 usuarios habituales de cafeína después de la abstinencia de 24 horas.Estudio dentro de la persona | 12.5-, 25 -, 50 -, 100-mg en bolo | El rendimiento cognitivo, la sed, el estado de ánimo | La cafeína mejora la función cognitiva en todas las dosis. Los usuarios regulares de cafeína se beneficiaron más que los usuarios de bajos |
| Robelin y Rogers (1998 ) | 64 usuarios habituales de cafeína después de la abstinencia de 24 horas | 1,2 mg / kg de peso corporal tres veces al día dado de la novela bebida de fruta | Psicomotricidad y humor a prueba copa después de evaluar efecto acumulativo | La cafeína mejora la función cognitiva después de una sola exposición. Sin efecto acumulativo |
| Yeomanset al . (2002) | 30 usuarios habituales de cafeína precargadas con 0,1 o 2 mg / kg de peso corporal de cafeína | 0 vs . 1 mg / kg de peso corporal en bolo | El rendimiento cognitivo, estado de alerta, el estado de ánimo | Rendimiento mejorado después de la 1 ª dosis de cafeína, pero no después del 2 de |
| Childs y de Wit (2006 ) | 102 usuarios cafeína luz. Estudio dentro de la persona | 50 -, 150 -, 450-mg en bolo | Memoria, tiempo de reacción, la vigilancia, el estado de ánimo | Rendimiento mejorado y mejor estado de ánimo en el corto plazo |
| Smith et al .(2005 ) | 60 usuarios habituales de cafeína. El consumo normal mantenida antes del juicio | 1,5 mg / kg de peso corporal en bolo | El rendimiento cognitivo, el estado de ánimo | Mejoras en el rendimiento y el estado de ánimo. Dosis-respuesta.Diferencias intra-individuales |
| Christopheret al . (2005) | 68 usuarios habituales de cafeína. El consumo normal mantenida antes del juicio | 2 mg / kg de peso corporal en bolo | El rendimiento cognitivo, el estado de ánimo | Mejoras en el rendimiento y el estado de ánimo |
| Brice y Smith (2002 ) | 24 usuarios habituales de cafeína.Estudio dentro de la persona implica el café descafeinado + añade cafeína | 65 mg cuatro veces al día vs .200-mg en bolo | El rendimiento cognitivo, el estado de ánimo | Ambos regímenes mejorar el rendimiento y aumentar la ansiedad informado |
| Hindmarchet al . (2000) | 30 usuarios habituales de cafeína | 37.5, 75, 100 mg cuatro veces al día para imitar té / consumo de café | El rendimiento cognitivo, la calidad del sueño | Ambos regímenes mejorar el rendimiento, pero las dosis más altas de cafeína interrumpen el sueño |
| Hindmarchet al . (1998) | 19 usuarios habituales de cafeína.Estudio dentro de la persona | 100 mg en bolo como té, café o agua con cafeína | El rendimiento cognitivo | Alerta mantuvo con cafeína. Té y café tuvieron efectos similares |
| Quinlan y cols . (2000) | 32 usuarios habituales de cafeína.Estudio dentro de la persona | 25 -, 50 -, 75 -, 100 -, 200-mg en bolo | La presión arterial, el estado de ánimo, el estado de alerta | La cafeína aumenta la presión arterial y el estado de ánimo elevado.Ninguna dosis-respuesta |
| Smith et al .(2006 ) | 25 usuarios habituales de cafeína después de la abstinencia de 24 horas vs. 25 no usuarios | 2 mg / kg de peso corporal en bolo | El rendimiento cognitivo, el estado de ánimo | Mejoras en el rendimiento y el estado de ánimo, independientemente de la abstinencia de cafeína |
| Hewlett y Smith (2006 ) | 120 usuarios habituales de cafeína después de la abstinencia de 24 horas vs. 56 usuarios poco frecuentes | 1 mg / kg de peso corporal en bolo | El rendimiento cognitivo | Mejoras en el rendimiento y el estado de ánimo, independientemente de la abstinencia de cafeína. Usuarios cafeína se beneficiaron más que los usuarios poco frecuentes |
| Judelson et al . (2005 ) | 60 sujetos después de 3 días de equilibración cafeína (3 mg / kg de peso corporal / día) | 3 o 6 mg / kg peso corporal / día durante 5 días | El rendimiento cognitivo, psicomotor, el estado de ánimo | No hay efectos |
| James (1998 ) | 36 usuarios habituales de cafeína | 1 - vs . La exposición a 6 días. 1,75 mg / kg de peso corporal tres veces al día | El rendimiento cognitivo, el estado de alerta | Mejoras agudas en el estado de alerta, no se mantuvieron durante 6 días. No tiene efecto sobre el rendimiento cognitivo |
| Sleep-restringido | ||||
| Liebermanet al . (2002) | 68 privados de sueño alumnos Marina de los EE.UU. | 100 -, 200 -, 300-mg en bolo | Vigilancia, tiempo de reacción, puntería, el estado de alerta | Las mejoras en todos menos puntería. Efectos de un mayor consumo de hora después de la |
| Deslandeset al . (2006) | 10 sujetos de sueño-restringidas | 400-mg en bolo | El rendimiento cognitivo | No hay efectos |
| Rogers et al . (2005 ) | 17 usuarios habituales de cafeína después de 3 semanas de abstinencia vs. 17 usuarios habituales de cafeína después de la abstinencia de 24 horas.Ambos grupos de sueño restringido | 1,2 mg / kg de peso corporal en bolo | El rendimiento cognitivo, psicomotor | No tiene efectos más allá de la mitigación de la retirada |
| James et al. (2005 ) | 96 usuarios habituales de cafeína alternando entre 4 semanas de uso de la cafeína y de 4 semanas con placebo.Reposado vs . de sueño restringido | 1,75 mg / kg de peso corporal en bolo | El rendimiento cognitivo, psicomotor, el estado de ánimo | No tiene efectos más allá de la mitigación de la retirada |
| James & Gregg (2004 ) | 48 usuarios habituales de cafeína alternando entre 4 semanas de uso de la cafeína y de 4 semanas con placebo.Reposado vs . de sueño restringido | 1,75 mg / kg de peso corporal tres veces al día | Humor | Algunos sujetos experimentaron resultados más pobres del estado de ánimo después de la cafeína |
| van Duinenet al . (2005) | 23 sujetos fatigados | 3 mg / kg de peso corporal en bolo | El rendimiento cognitivo | La cafeína impide en parte el deterioro cognitivo relacionado con la fatiga |
| Tikuisis et al . (2004 ) | 20 personal militar. Controlar vs . privados de sueño | 600 mg | El rendimiento cognitivo en torno habilidades de tiro | Todas las medidas de rendimiento se redujo con la privación del sueño.Cafeína restaurado algunas medidas, pero no la puntería |
Dieciséis de los estudios en la Tabla 2 se encontraban en sano, descansado sujetos y, de éstos, 14 informaron de los beneficios relacionados con el consumo de cafeína, incluido un mejor estado de alerta, la memoria a corto plazo y el tiempo de reacción. También hubo hallazgos consistentes para el estado de ánimo positivo y menor fatiga percibida. La dosis de cafeína variaba dependiendo del estudio, con la mayor parte usando un único bolo de cafeína, que van desde 37,5 hasta 450 mg. Unos pocos estudios consideran la ingesta de cafeína durante varios días usando dosis de 1 a 6 mg por kg de peso corporal, tomadas hasta cuatro veces al día. La dosis máxima de cafeína para los estudios más largos, suponiendo una típica persona de 70 kg, estaba en la región de 450 mg. Aunque la duración de la mayoría de los estudios puede parecer corto, es importante tener en cuenta que los niveles plasmáticos de cafeína pico en 60-90 minutos después de la ingestión. Por lo tanto, se espera que los efectos cognitivos que se produzca en el corto plazo. Las cuestiones de la tolerancia y la respuesta a la dosis se tratan más adelante en esta revisión.
La falta de sueño se sabe que afectan la función cognitiva y el estado de ánimo. Siete estudios analizaron el efecto de la cafeína en los sujetos de sueño restringido, con sólo tres encontrando que la cafeína restaurado al menos algunas medidas de la función cognitiva. Un único estudio realizado por James y Gregg (2004 ) informó de un impacto negativo de la cafeína en los sujetos de sueño restringido. La dosis de cafeína utilizada en estos estudios iban de 84 a 600 mg por día, generalmente se toma como un solo bolo.
Se ha argumentado que la exposición regular a la cafeína podría aumentar la tolerancia a los efectos cognitivos y afectivos ( Childs y de Wit 2006 ). Este punto fue abordado por una serie de estudios con comparaciones entre los usuarios habituales de / no usuarios cafeína y bajo. En la mayoría de estos, los usuarios habituales parecían experimentar una mayor cognitivo o los efectos del estado de ánimo en comparación con el / los no usuarios bajas, lo cual es sorprendente, ya que se esperaría que la tolerancia para embotar los efectos.Este fue el caso incluso cuando la cafeína se presenta en cápsulas, en vez de té o café, lo que podría haber generado expectativas entre los consumidores habituales de estas bebidas. Smit y Rogers (2000 ) encontraron que los usuarios habituales de cafeína mostraron tolerancia a los efectos inductores de la sed de cafeína, pero no a los efectos que mejoran el rendimiento y el estado de ánimo.
Existe controversia sobre si los efectos cognitivos asociados con el consumo de cafeína están relacionados con la mitigación de la retirada. Los partidarios de esta teoría ( por ejemplo Yeomans et al 2002. ; James & Gregg 2004 ) sugieren que la abstinencia de cafeína en los usuarios habituales empeora la función cognitiva, mientras que re-introducción de cafeína simplemente restaura la función cognitiva de los niveles de referencia, lo que ofrece ningún beneficio adicional (ver Rogers 2007 ). Los que están en contra de esta teoría ( por ejemplo, Smith et al 2005. ; Childs y de Wit 2006 ) citan ejemplos de experimentación donde los sujetos, independientemente de la exposición a las mejoras de la retirada, la experiencia cognitiva y el estado de ánimo con el consumo de cafeína. Entre los estudios recopilados para esta revisión, la opinión se divide a partes iguales, aunque vale la pena señalar que la mayoría de los estudios que apoyan la teoría de la mitigación de la retirada se llevaron a cabo en los sujetos privados de sueño, lo que puede haber influido en los resultados.
Si se asume que la cafeína tiene un impacto real en la función cognitiva, es lógico considerar si existe una relación dosis-respuesta. De los 15 estudios que compararon diferentes niveles de consumo de cafeína, sólo dos reportaron una relación dosis-respuesta para el rendimiento cognitivo ( Lieberman et al 2002. , Smith et al . 2005 ), mientras que otros dos encontraron una relación dosis-respuesta para la presión arterial, el corazón evaluar o temperatura de la piel ( Hindmarch et al 1998. , 2000 ). En este último estudio, café (cafeína moderada / alta) afectada adversamente la aparición del sueño y la duración, mientras que el té (baja / moderada de cafeína) no lo hizo.Estaba claro que la mayoría de los estudios no apoyaron un argumento de dosis-respuesta y que la primera exposición a la cafeína parece inducir los efectos cognitivos y estado de ánimo. Heatherley et al . (2005 ) El consumo normal de simulación de bebidas con cafeína, encontrando que la "segunda copa" no indujo más beneficios cognitivos o estado de ánimo hasta que habían transcurrido por lo menos 8 horas. El nivel de consumo de cafeína en el que se generaron los efectos cognitivos era bastante bajo en términos de los patrones de consumo diarias normales. En el estudio de Smit y Rogers (2000 ), la dosis más baja fue de 12,5 mg, lo que equivale a un tercio de una taza de té. Esta conclusión está respaldada por otros comentarios ( ANZFA 2000 ).
En los estudios de bebidas con cafeína, el té y el café producen similares efectos cognitivos y del estado de ánimo, pero difieren en cuanto a otros resultados ( por ejemplo, la calidad del sueño, la frecuencia cardíaca, la presión arterial). Esto podría sugerir que la función cognitiva no está influenciado por el aumento de dosis de cafeína, mientras que otros sistemas fisiológicos son. También puede reflejar diferencias en la presencia de otros componentes biológicamente activos en el té y el café ( por ejemplo, flavonoides, teofilina o teobromina). De hecho, algunos autores han observado que los efectos cognitivos / anímicos del té y el café no se explican completamente por el contenido de cafeína ( Hindmarch et al 1998. ; Quinlan et al . 2000 ).
Rendimiento físico
Hasta 2004, el Comité Olímpico Internacional (COI) restringe el consumo de cafeína durante la competencia, ya que se cree que es un ergogénica ( es decir, compuestos para mejorar el rendimiento). El nivel máximo permitido es 12 mg de cafeína por litro de orina (equivalente a alrededor de 5 tazas de café). Una revisión del Código Mundial Antidopaje de 2003 revocó la prohibición ( Agencia Mundial Antidopaje 2003 ), aunque la cafeína está siendo considerado como ergogénica, incluso a niveles por debajo del umbral de ex COI (Graham 2001 ; Schwenk y Costley 2002 ).
La cafeína se cree que tener un impacto en el rendimiento físico y deportivo a través de uno o varios medios de acción. A comúnmente citado enlaces mecanismo consumo de cafeína a una mayor oxidación de los ácidos grasos libres, lo que tendría el efecto de ahorro de glucógeno y la prolongación de la duración del ejercicio ( Nehlig y Debry 1994 ; Paluska 2003 ). Ciertamente, se ha encontrado la ingesta de cafeína para aumentar los ácidos grasos libres en plasma y promover la resistencia a la insulina ( Norager et al . 2005 ). Sin embargo, este mecanismo propuesto es discutida por algunos investigadores ( Graham 2001 ). Otros mecanismos incluyen la mejora de las contracciones musculares a través de cambios en las concentraciones de sodio, calcio y potasio ( Magkos y Kavouras 2005 ), y el aumento de la tolerancia a la fatiga a través de la producción de catecolaminas en plasma y la inhibición de los receptores de adenosina ( Nehlig y Debry 1994 ).
Once se encontraron estudios que cumplieran los criterios, los cuales se resumen en la Tabla 3 . Cinco utilizan sujetos entrenados, mientras que uno era las personas mayores activas. La mayoría de los estudios han encontrado que el consumo de cafeína, en la ingesta de 2,5 a 6 mg por kg de peso corporal, mejora del rendimiento físico. Las medidas de resultado fueron el tiempo hasta el agotamiento, running / cycling rendimiento, la percepción de la fatiga y de apagar y encender. En los dos estudios en los que se encontró un efecto nulo, se dio a 34 estudiantes de 201 mg de cafeína por día durante 8 semanas ( Malek et al . 2006 ), mientras que el otro dio 8 ciclistas entrenados 6 mg por kg de peso corporal por día ( Hunter et al . 2002 ). Estos últimos autores se preguntaron si la falta de efecto se debió a los ciclistas que realizan a una distancia fija, en lugar de en bicicleta hasta el agotamiento, ya que este tipo de protocolo no se hubiera recogido ningún impacto del consumo de cafeína en la resistencia.
| Referencia | Sujetos | Prueba de cafeína | Las variables de resultado | Resultados de la cafeína vs .placebo * |
|---|---|---|---|---|
| ||||
| Malek et al. (2006 ) | 34 estudiantes en formación de 8 semanas aeróbico | 201 mg / día durante 8 semanas | VO2 pico, tiempo de carrera hasta el agotamiento | Sin efecto |
| Wiles et al. (2006 ) | 8 ciclistas entrenados | 5 mg / kg de peso corporal en bolo | Ciclismo velocidad y potencia | Velocidad y de potencia mejorado |
| Beck et al .(2006 ) | 37 hombres entrenados en | 201 mg bolo | La resistencia muscular, la capacidad anaeróbica | Peso levantado en el press de banca repetición aumentó en 2 kg |
| Norager et al . (2005 ) | 30 sujetos sanos de edad avanzada. Dentro persona estudio. 48 horas de abstinencia de la cafeína | 6 mg / kg de peso corporal en bolo | Ciclismo y resistencia superior del cuerpo, la velocidad al caminar | Resistencia mejorada |
| Bridge & Jones (2006 ) | 8 corredores de distancia.Diseño cruzado | 3 mg / kg de peso corporal en bolo | Rendimiento de carrera de 8 km, el lactato sanguíneo | Rendimiento mayor. Niveles de lactato en sangre superior 3 minutos después de ejercicio |
| Stuart et al. (2005 ) | 9 jugadores de rugby masculino. Diseño cruzado | 6 mg / kg de peso corporal en bolo | Simulación del rendimiento de rugby | Precisión de la velocidad, el poder y la muerte mejorar. Fatiga percibida menor |
| McLellan et al . (2004 ) | 16 sujetos después de 28 horas de privación de sueño en ambiente de estilo militar | 600 mg tomada 7,5 horas | Marchando resistencia, tiempo de funcionamiento hasta el agotamiento | Percepción de esfuerzo más bajos durante marzo. Tiempo hasta el agotamiento aumentó |
| Bell & McLellan (2003 ) | 9 usuarios cafeína masculinos | 2,5, 5 mg / kg de peso corporal bolo | Ciclismo resistencia | Tiempo hasta el agotamiento aumentó después de las dos dosis de cafeína |
| Hunter et al . (2002 ) | 8 ciclistas entrenados | 6 mg / kg de peso corporal precarga seguido de 0,33 mg / kg de peso corporal cada 15 minutos durante el juicio | 100 km contrarreloj de ciclismo | Sin efecto |
| Bell & McLellan (2002 ) | 13 usuarios habituales de cafeína vs . 8 no usuarios | 5 mg / kg de peso corporal bolo toma 1, 3 ó 6 horas antes del ejercicio | Ciclismo resistencia | Tiempo hasta el agotamiento aumenta cuando la cafeína toma 1 a 3 horas antes del ejercicio. Los efectos mayores en los no usuarios |
| Wemple et al . (1997 ) | 6 ciclistas entrenados.Diseño cruzado en estado de reposo y después de 3 horas de ciclismo | 8,75 mg / kg de peso corporal asumida período de 4 horas | El rendimiento máximo a 85% VO2 max | Sin impacto |
Al parecer, a partir de los datos disponibles, que la cafeína tiene propiedades ergogénicas y, de hecho, esta es la opinión de dos meta-análisis de los mismos autores. Doherty y Smith (2004 ) examinaron la evidencia de 40 estudios doble ciego sobre el ejercicio desempeño, encontrando que el rendimiento prueba de ejercicio mejora la cafeína en un 12%. El efecto fue más pronunciado para el ejercicio de resistencia que en ejercicio gradual o de corto plazo. El segundo metanálisis ( Doherty & Smith 2005 ) examinaron los efectos de la ingesta de cafeína sobre el esfuerzo percibido utilizando datos de 21 estudios. Se informó que las calificaciones más bajas de agotamiento percibido en relación con la ingesta de cafeína representaron el 30% de la mejora en el rendimiento del ejercicio. Los autores proponen que el efecto de la cafeína en las calificaciones de agotamiento percibido podría explicar en parte sus efectos ergogénicos. Consumo habitual de cafeína no parece disminuir las propiedades ergogénicas ( Paluska 2003 ).
Hidratación
Es una percepción común de que las bebidas que contienen cafeína causan una pérdida neta en el líquido y puede conducir a la deshidratación. FSA consejo (2007 ) afirma: "Las bebidas que contienen cafeína (como café, té y refrescos de cola) puede actuar como diurético, lo que significa que pueden hacer que su cuerpo pierda mayores volúmenes de agua de lo habitual. Así que estas bebidas pueden conducir a una mayor necesidad de agua u otros líquidos que no tienen un efecto diurético. Si este fuera el caso, un gran número de adultos del Reino Unido estarían en riesgo de deshidratación debido a 70-97% son consumidores regulares de bebidas con cafeína ( Henderson et al 2002. ; Heatherley et al . 2006 ). De acuerdo a la Encuesta Nacional de Bebidas ( Taylor Nelson Sofres 2007 ), la ingesta media de té y café en adultos del Reino Unido son 2,1 y 1,1 tazas por día, respectivamente. Cualquier riesgo de deshidratación sería más alto en las personas de edad avanzada, que, en promedio, consumen 85% de fluido no-comida todos los días de té ( Taylor Nelson Sofres 2003 ).
En teoría, la cafeína podría tener un efecto adverso en la hidratación, ya que aumenta el flujo de sangre a los riñones e inhibe la reabsorción de sodio, calcio y magnesio, expulsando por lo tanto más agua ( Birkner et al . 2006 ). También hay pruebas epidemiológicas de que el consumo de cafeína provoca la necesidad de orinar mediante la estimulación de los músculos del detrusor de la vejiga ( Arya et al . 2000 ), aunque esto no se confirmó mediante un ensayo controlado aleatorizado en mujeres con hiperactividad del detrusor ( Swithinbank et al . 2005 ). Sin embargo, la teoría no se puede traducir en la práctica, porque gran parte de la investigación utilizó el consumo elevado de cafeína en forma de cápsulas, en vez de bebidas con cafeína, y los estudios mecanicistas se realizaron en ratas.
A pesar de la opinión de que la cafeína puede actuar como un diurético, había sorprendentemente pocos estudios en seres humanos.Tabla 4 da detalles sobre los ocho estudios encontrados. En cinco de ellos, un consumo diario de cafeína de 1,4 a 6 mg por kg de peso corporal (98 a 420 mg por día para una persona media de 70 kg) no tuvo un efecto adverso sobre la hidratación. Ingesta de cafeína fueron sustancialmente mayores en dos estudios que se encontró evidencia de deshidratación. Wemple et al . (1997 ) utilizaron una dosis de 8,75 mg por kg de peso corporal, encontrando que la producción de orina incrementó en 400 ml en comparación con la condición de placebo cuando los sujetos ( n = 8) fueron en reposo. Curiosamente, no se observaron diferencias significativas en la hidratación cuando los sujetos realizaron una prueba de ciclo de tres horas, y los autores proponen que esto puede haber sido debido a los niveles elevados de catecolaminas. Neuhauser-Berthold et al . (1997 ) compararon seis tazas de café (que proporciona 642 mg de cafeína) con un placebo de agua en 12 sujetos no ejercen que habían sido privados de la cafeína durante cinco días. Durante el ensayo de cuatro horas, la producción de orina aumentó en el grupo de la cafeína por 753 ml, y no había evidencia de deshidratación de peso corporal y las estimaciones de agua del cuerpo. La excreción de sodio y de potasio aumentó. Un estudio adicional ( Bird et al . 2005 ) informó de un aumento de la diuresis (360 ml) en el día uno, pero no en los días 2 o 3, de un ensayo de 5,6 mg de cafeína por kg de peso corporal. Esto sugiere la tolerancia a los efectos renales de la cafeína después de 48 horas. Estos estudios en conjunto, sugieren que los niveles más altos de cafeína pueden causar deshidratación, particularmente cuando los sujetos se han abstenido de la sustancia para un número de días. No hay evidencia en la actualidad que la baja de la ingesta moderada de cafeína, incluso cuando se consumen alrededor de la práctica de ejercicio, afectan la hidratación de una manera negativa.
| Referencia | Sujetos | Prueba de cafeína | Las variables de resultado | Resultados de la cafeína vs . placebo* |
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| Wemple et al . (1997 ) | 6 ciclistas entrenados.Diseño cruzado en estado de reposo y el siguiente ciclo de 3 horas | 8,75 mg / kg de peso corporal asumida período de 4 horas | El balance de líquidos y electrolitos | La producción de orina 400 ml mayor en reposo. No hay diferencias durante el ejercicio |
| Fiala et al .(2004 ) | 10 parcialmente atletas aclimatados al calor | Cafeína (media 244 mg / día) vs . cafeína cola | Hidratación después de 2 x 2 sesiones de ejercicio hora | No influye en la hidratación, aparte de la orina de color (más oscuro después de la cafeína) |
| Armstronget al . (2005) | 59 hombres sanos tras el equilibrio de 6 días de 3 mg / kg de peso corporal | Período de prueba de 5 días de 3 o 6 mg / kg de peso corporal | El balance de líquidos y electrolitos, color de la orina, la masa corporal | No influye en la hidratación |
| Bird et al .(2005 ) | 80 usuarios habituales de cafeína después de la abstinencia de 24 horas | Régimen de 3 días de 5,6 mg / kg de peso corporal / día | El balance de líquidos | La producción de orina 360 ml mayor el día 1. No hay diferencias en los días 2 y 3 |
| Falk et al .(1990 ) | 7 atletas masculinos entrenados. Diseño cruzado | 5 mg / kg de peso corporal precarga seguido de 2,5 mg / kg de peso corporal 2 y 0,5 horas antes del ejercicio | Termorregulación, el equilibrio de líquidos después del ejercicio | Sin impacto |
| Roti et al .(2006 ) | 59 estudiantes varones activos siguientes equilibrio de 6 días, el 3 mg / kg de peso corporal | Período de prueba de 5 días de 3 o 6 mg / kg de peso corporal con la prueba de esfuerzo | El balance de líquidos y electrolitos, después del ejercicio termorregulación | Sin impacto |
| Grandjeanet al . (2000) | 18 hombres adultos sanos. Cross-over de diseño de 4 bebidas de prueba disponibles comercialmente | Períodos de prueba de 1 día de 111 a 254 mg / día (1.4 a 3.1 mg / kg de peso corporal) | El balance de líquidos y electrolitos, la masa corporal | Sin impacto. BW reduce en todas las condiciones de fluido |
| Neuhauser-Berthold et al . (1997 ) | 12 voluntarios sanos después de 5 días de abstención de las metilxantinas | Prueba de 1 día de 6 tazas de café (642 mg de cafeína / día) | El balance de líquidos y electrolitos, BW, ACT (estimados por BIA) | Salida de orina de 24 horas se incrementó en 753 ml. BW reduce en 0,7 kg. TBW redujo en un 2,7%. Na y K se incrementó la excreción urinaria |
Límites de seguridad y aplicaciones
En los estudios revisados aquí, los diferentes niveles de cafeína tenían diferentes efectos. La dosis diaria de cafeína máxima en los estudios cognitivos, suponiendo una típica persona de 70 kg, estaba en la región de 450 mg. Las mejoras en el estado de ánimo y la función cognitiva se observaron después de la ingesta diaria de cafeína del 37,5 a 450 mg, aunque algunos trastornos para dormir se observaron a alrededor de 400 mg por día. En cuanto a los datos de rendimiento físico, la ingesta de 2,5 a 6 mg por kg de peso corporal (equivalente a 175 a 420 mg por día para una persona promedio) medidas mejoradas de resistencia, potencia y tolerancia de la fatiga.Por último, los estudios disponibles sobre la hidratación no encontraron efectos nocivos de la cafeína en la ingesta de hasta 400 mg por día, aunque se reconoce que estos estudios eran relativamente pocos en número.
Por lo tanto, la gama de la ingesta de cafeína que aparecería para maximizar el beneficio y reducir al mínimo el riesgo, en relación a los temas de la presente opinión, parece ser del 38 a 400 mg por día. Esto sería en el rango bajo a medio de acuerdo con un australiano / Nuevo grupo de expertos Zelanda ( ANZFA 2000 ). Este grupo identificó la ingesta de cafeína mayor que 500 mg por día (> 7 mg por kg de peso corporal) como alta. No se sabe cuántos consumidores del Reino Unido supera 400 mg por día, ya que los datos no están disponibles actualmente. Sin embargo, la ingesta de cafeína promedio según un estudio en curso de 5.870 consumidores adultos es 241 mg por día, con un 97% de las personas identificadas como consumidoras de cafeína ( Heatherley et al . 2006 ). Teniendo en cuenta el contenido medio de cafeína de bebidas ( Tabla 1 ), una gama beneficioso del consumo de cafeína equivaldría a una ingesta de té de 1 a 8 tazas al día, una ingesta de café preparado de 0.3 a 4 tazas por día o una ingesta de bebida energética de 5 latas. Té de media y el consumo de café en el Reino Unido se encuentra dentro de este rango, en 2,1 tazas al día de té y 1,1 tazas por día para el café ( Taylor Nelson Sofres 2007 ).
Las recomendaciones han sido hechas por algunas organizaciones para ayudar a los grupos de personas que obtienen beneficios por el consumo de cafeína. En los EE.UU., se aconseja a los militares que de 100 a 600 mg de cafeína puede mantener el rendimiento cognitivo durante los períodos de privación del sueño ( Instituto de Medicina 2001 ). El Reino Unido Departamento de Transporte (2007 ) recomienda que los conductores consuman dos tazas de café u otra bebida de alto contenido en cafeína para ayudar a combatir el cansancio. No hay recomendaciones, por el momento, para los deportistas.
Limitaciones de la revisión
Muchos de los estudios disponibles tenían pequeños tamaños de muestra, aunque el cuerpo de la evidencia fue considerable para el estado de ánimo y la función cognitiva. Sin embargo, el uso de diferentes pruebas cognitivas y el estado de ánimo hizo algunas comparaciones desafiante. La cuestión de si la cafeína sólo revierte los síntomas de abstinencia o confiere un verdadero beneficio cognitivo sigue siendo controversial y es difícil de resolver, porque la mayoría de personas están expuestas a un poco de cafeína dieta (Heatherley et al . 2006 ). Por lo tanto, los estudios deben tener una duración suficiente para juzgar los efectos a largo plazo de la cafeína, sin embargo, incluir a los consumidores de cafeína que han experimentado abstinencia suficiente para llegar más allá de cualquier impacto de la reducción de la retirada. Como el estado de ánimo y la función cognitiva son variables subjetivas, las comparaciones dentro de cada persona son los más apropiados. Por último, existen dificultades en la traducción de los rangos de cafeína a partir de pruebas experimentales con propiedades debido a las diferencias en la vida cómo el té y el café, las principales fuentes de cafeína en la dieta del Reino Unido, se preparan por los consumidores individuales.
Conclusiones
A partir de una revisión de los estudios doble ciego, controlados con placebo publicados en los últimos 15 años, parece que la gama de consumo de cafeína que pueden maximizar los beneficios y minimizar los riesgos en relación con el estado de ánimo, la función cognitiva, el rendimiento y la hidratación es 38-400 mg por día, lo que equivale a 1-8 tazas de té, o 0,3 a 4 tazas de café preparado por día. Los niveles actuales de consumo de cafeína en el Reino Unido caen bien dentro de este rango, lo que sugiere que el riesgo de, por ejemplo, de la deshidratación, es probable que sea mínima.
Agradecimientos
Esta crítica fue posible gracias a una beca del Consejo Té (Reino Unido), una condición de la cual era que los representantes del Consejo té y asociados jugó ningún papel por escrito la revisión.
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