Cafeína y rendimiento deportivo, actualización 2021. Parte I.

Mucho se ha hablado acerca de la cafeína y el rendimiento deportivo. Y más que se seguirá hablando. Si consultamos cualquier manual de nutrición deportiva, veremos referencias al impacto de la cafeína en la práctica del ejercicio físico. ¿Por qué se sigue discutiendo sobre los pros y los contras de esta sustancia? Cada año, ensayos aleatorizados, revisiones y metaanálisis, ven la luz gracias a la cafeína. Y seguimos haciéndonos eco de sus resultados.

En lo que respecta al deporte, la cafeína se mueve por una delgada fina entre el bien y el mal. Aunque desde el 1 de enero de 2004, la Agencia Mundial Antidopaje (AMA) excluyó la cafeína de su lista de sustancias prohibidas, el Comité Olímpico Internacional (COI) lleva mucho siguiéndola con un estrecho marcaje, no obstante la cataloga como sustancia de uso restringido a 12 mg/L de excreción urinaria. Esto implica que una dosis de 5 mg/kg. de peso corporal estaría dentro de los límites aceptados por el COI.

Hace unos días, se publicó el último documento de consenso o posición de la Sociedad Internacional de Nutrición Deportiva, The International Society of Sports Nutrition (ISSN)(1). He querido comenzar con una referencia al COI, entiendo que si eres deportista profesional, debes conocer este dato. En el caso de que no lo seas, no está de más saberlo.

¿Por qué se establece un límite sobre la dosis permitida sobre algo tan común como es la cafeína? Pues básicamente, por que funciona. Sabemos que la cafeína da un plus, es un bonus track que nos encontramos en el último tramo del entrenamiento o de la competición. ¿Por qué seguimos haciendo revisiones sobre este tema, si está tan claro? Necesitamos dilucidar, contextualizar, el entorno en que el las dosis, y los tiempos, se pueden prescribir para optimizar el rendimiento en función de múltiples variables: estado físico del deportista, intensidades, tiempos y modalidad de ejercicio físico…. Hay demasiadas combinaciones posibles como para pensar que ya lo sabemos todo. Por eso seguimos investigando.

La cafeína en el deporte se ha vuelto omnipresente. Junto con las fuentes naturales, como el café, el té y el cacao, se agrega también a muchos alimentos, bebidas y nuevos productos, como por ejemplo la mantequilla de maní o la nuez de cola.

Mecanismo de acción

La acción de la cafeína sobre el sistema nervioso central (SNC) ha sido ampliamente aceptada como el principal mecanismo por el que esta sustancia influye en el rendimiento. Pero también ganan fuerzas planteamientos alternativos o adicionales, como son: mayor disponibilidad de calcio miofibrilar * (2), metabolismo optimizado del ejercicio y disponibilidad de sustrato ** (3).

Tras la ingesta de cafeína, se observó una mayor oxidación de ácidos grasos libres inducida por la adrenalina (epinefrina). “Tirar” de grasas implica ahorrar glucógeno, aspecto que puede darnos una ventaja competitiva en entrenamientos de resistencia. Este postulado, vigente durante mucho tiempo fue puesto en tela de juicio en el año 2000 por Terry E Graham, por entonces en el Departamento de Ciencias de la salud humana y la nutrición, Universidad de Guelph, Canadá. Graham reconocía que si bien era cierto moviliza los ácidos grasos del tejido adiposo, rara vez las medidas del índice de intercambio respiratorio*** habrían indicado un aumento en la oxidación de las grasas. Tras un elegante estudio publicado, los autores concluyeron: “Hay muy poca evidencia para apoyar la hipótesis de que la cafeína tiene efectos ergogénicos como resultado de una mayor oxidación de grasas. Sin embargo, los individuos pueden responder de manera diferente a los efectos de la cafeína y cada vez hay más evidencia de que esto podría explicarse por variaciones genéticas comunes.”

Hay varios problemas para poder llegar a un amplio consenso. Este mecanismo, si bien en deportes de resistencia puede tener validez, no podría explicar los efectos ergogénicos de la cafeína en ejercicios de corta duración y alta intensidad en los que los niveles de glucógeno no es un factor limitante. Por otra parte, la ingesta de dosis bajas de cafeína (1-3 mg / kg de peso corporal) que no dan como resultado respuestas fisiológicas significativas, también parecer producir efectos ergogénicos medible, aspecto que refuerza el rol del SNC como el origen de las mejoras notificadas.

Otro efecto, ya mencionado, sobre el que no existe discusión, es del papel que la cafeína juega en la contracción muscular, a través de la movilización de iones de calcio (Ca2+), que ayuda a la producción de fuerza por cada unidad motora (4). Además, la cafeína puede actuar en la periferia a través del aumento de la bomba de sodio/potasio (Na+ / K+) para mejorar potencialmente el acoplamiento excitación-contracción necesario para la contracción muscular.

A través del SNC, la cafeína ejerce su influencia a través del antagonismo de los receptores de adenosina****, que conduce a aumentos en la liberación de neurotransmisores, tasas de activación de unidades motoras y supresión del dolor (5).

Cafeína y fatiga

Los factores psicológicos pueden afectar al rendimiento del ejercicio. La disfunción en cualquier paso, desde el cerebro hasta la maquinaria contráctil periférica dará lugar a fatiga muscular (6). El papel del SNC y su efecto de “impulso motor” fue bien demostrado por Davis et al. (7). Davis, diseñó un estudio para probar la hipótesis de que el bloqueo de los receptores de adenosina del SNC podría explicar el efecto beneficioso de la cafeína sobre la fatiga. Realizó experimentos iniciales para confirmar un efecto de la cafeína del SNC y / o el agonista del receptor de adenosina A1 / A2 5′-N-etilcarboxamidoadenosina (NECA) sobre la actividad locomotora espontánea, mediante la inyección de cafeína directamente en el cerebro de ratas, para comprobar su capacidad para correr hasta el agotamiento en una cinta. Cuando se administraron cafeína y NECA juntas, los efectos parecieron anularse entre sí y el tiempo de ejecución fue similar al del placebo. Cuando el estudio se repitió con inyecciones intraperitoneales periféricas (cavidad corporal) en lugar de inyecciones cerebrales, no hubo ningún efecto sobre el rendimiento de la carrera. Los autores concluyeron que la cafeína aumentaba el tiempo de funcionamiento al retrasar la fatiga a través de los efectos del SNC, en parte al bloquear los receptores de adenosina. La cafeína también parece mejorar el rendimiento cognitivo más en sujetos fatigados que en sujetos descansados.

Para no extender hasta un punto incómodo el texto, y dado que la temática da para repasar algunos conceptos, iré desglosando el texto del consenso recién publicado en algunos capítulos.

Próxima toma, Cafeína y ejercicio de resistencia.

* Notas

* Sugieren que la cafeína ejerce sus efectos de liberación de Ca2 + en el músculo activando el canal de liberación de Ca2 + de alta conductancia, dependiente del ligando, del retículo sarcoplásmico.

** Podría ser que la cafeína antes del ejercicio disminuya la glucogenólisis muscular en aproximadamente un 55% durante los primeros 15 minutos de ejercicio a aproximadamente un 80% del VO2máx. Este “glucógeno ahorrado” está disponible al final del ejercicio y coincide con un tiempo prolongado hasta el agotamiento. La mayor utilización de triacilglicerol intramuscular y / o ácidos grasos libres extramusculares después de la ingestión de cafeína puede inhibir el uso de carbohidratos en reposo y durante el ejercicio a través de elevaciones en el citrato muscular y la relación acetil-CoA / CoA-SH (3).

*** El cociente respiratorio o relación de intercambio respiratorio, permite conocer el tipo de nutriente o sustrato que estamos oxidando en el organismo como fuente principal de energía. Este proceso de oxidación de los nutrientes energéticos se denomina respiración celular. El cociente respiratorio se calcula midiendo el CO2 (anhidrido carbónico) producido respecto al O2 (oxigeno) consumido. (RER= VCO2 / VO2). Por tanto, conociendo el volumen de oxígeno consumido y de dióxido de carbono producido se puede estimar el tipo de nutriente utilizado como sustrato metabólico. La oxidación de ácidos grasos (formula general (CH2O)3(CH2)3n(CO2H)3) se podría expresar como: CnH2nOn+nO2 → nCO2 + nH2O De la ecuación anterior se deduce que: RER = (3n + 6) / (4.5n + 3.75) → 3n / 4.5n = 0.667 De ahí que se hable de un RER ≈ 0.7 para lípidos, lo que implica un consumo superior de oxígeno que el metabolismo de hidratos de carbono.

**** La adenosina participa en numerosos procesos y vías, y desempeña un papel crucial como regulador homeostático y neuromodulador en el sistema nervioso. Los principales efectos conocidos de la adenosina son la disminución de la concentración de muchos neurotransmisores del SNC, como serotonina, dopamina, acetilcolina, noradrenalina y glutamato. La cafeína, que tiene una estructura molecular similar a la adenosina, se une a los receptores de adenosina después de la ingestión y, por tanto, aumenta la concentración de estos neurotransmisores. Esto tiene como resultado efectos positivos sobre el estado de ánimo, la vigilancia, la concentración y el estado de alerta en la mayoría de las personas.

 

Fuentes,

1. Guest, N.S., VanDusseldorp, T.A., Nelson, M.T. et al. International society of sports nutrition position stand: caffeine and exercise performance. J Int Soc Sports Nutr 18, 1 (2021).

2. Tarnopolsky M, Cupido C. Caffeine potentiates low frequency skeletal muscle force in habitual and nonhabitual caffeine consumers. J Appl Physiol (1985). 2000;89(5):1719–24.

3. Spriet LL, MacLean DA, Dyck DJ, Hultman E, Cederblad G, Graham TE. Caffeine ingestion and muscle metabolism during prolonged exercise in humans. Am J Phys. 1992;262(6 Pt 1):E891–8.

4. Warren GL, Park ND, Maresca RD, McKibans KI, Millard-Stafford ML. Effect of caffeine ingestion on muscular strength and endurance: a meta-analysis. Med Sci Sports Exerc. 2010;42(7):1375–87.

5. Gonglach AR, Ade CJ, Bemben MG, Larson RD, Black CD. Muscle pain as a regulator of cycling intensity: effect of caffeine ingestion. Med Sci Sports Exerc. 2016;48(2):287–96.

6. Maclaren DP, Gibson H, Parry-Billings M, Edwards RH. A review of metabolic and physiological factors in fatigue. Exerc Sport Sci Rev. 1989;17:29–66.

7. Davis JM, Zhao Z, Stock HS, Mehl KA, Buggy J, Hand GA. Central nervous system effects of caffeine and adenosine on fatigue. Am J Phys Regul Integr Comp Phys. 2003;284(2):R399–404.