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Efectos del uso de cafeína, en una 

prueba de ciclismo de alta intensidad

 

Laboratorio de Motricidad Humana

Escuela de Educación Física

Pontificia Universidad Católica de Valparaíso

(Chile)

Fernando Rodríguez Rodríguez

Fernando Barraza Gómez

Cristian Cabrera Moreno

Sebastián García Vicencio

Esteban Vergara García

fernando.rodriguez@ucv.cl

 

 

 

Resumen

          La cafeína se ha estudiado ampliamente como un estimulador del sistema nervioso central, estimulando los procesos de obtención de energía, prolongando los ejercicios de mediana y alta intensidad y de disminución del peso corporal, asociado a una mayor lipólisis del tejido adiposo, efecto que se aumenta con ejercicio. Nuestro estudio surge a raíz de que los estudios llevados cabo respectivos al tema, utilizan cantidades altas de cafeína que provocan en algunos atletas síntomas como sensación de aumento de la temperatura, dolor de cabeza post esfuerzo, nerviosismo, etc. En nuestro estudio, se evaluaron 6 ciclistas de fondo quienes tenían una edad promedio de 24,3 ± 2,7 años, un peso de 64,5 ± 4,6 kg, un IMC de 21,7 ± 0,9 y un porcentaje de grasa de 16,3 ± 2,6 %. El protocolo de la prueba comenzaba consumiendo 200 cc de un lácteo con 6,2 g de proteína, 3,2 g de grasa y 25,6 g de Carbohidrato. Cada uno de ellos hizo la prueba aeróbica, quienes consumieron 3 mg/kg de cafeína o placebo previo al inicio del ejercicio. Luego de 45 min. de reposo, comenzaban con un calentamiento de 10 a 15 min. al 60% FCmax. Luego del calentamiento realizaban 60 min. de ciclismo entre el 55% y el 60% del Peak Power Output (PPO) para producir una fatiga previa que simula las condiciones de carrera, luego se aumentaba en 30W cada 1 min. hasta el agotamiento. El promedio de los W alcanzados en la prueba PPO, fue de 397 ± 21,6 W. No hubo diferencia en la frecuencia cardiaca de los dos grupos, el 50% de los individuos tubo un mejor rendimiento con cafeína logrando hacer una etapa más de 1 min, que con placebo, y hubo diferencias significativas en la prueba ANOVA de p<0,05 para la glicemia sanguínea inmediatamente después del la ultima etapa lograda en el PPO. Concluimos que la utilización de bajas dosis de cafeína, no produce un estrés fisiológico que se represente con un aumento de la FC o de la T y que de igual manera provoca una mejora del rendimiento.

          Palabras clave: Cafeína. Rendimiento. Carbohidrato. Frecuencia cardiaca.

 
http://www.efdeportes.com/ Revista Digital - Buenos Aires - Año 13 - N° 126 - Noviembre de 2008

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Introducción

    La cafeína se ha estudiado ampliamente como un estimulador del sistema nervioso central, la cual inhibe la fosfodiesterasa, que es responsable de la desactivación del Adenosin Monofosfato ciclico (AMPc). El aumento de los niveles de AMPc intra-celular, amplifica sus acciones de segundo mensajero, favoreciendo la síntesis de ATP en sistemas no aeróbicos (Daniels y cols, 1998), y mejorando la disponibilidad de energía. El efecto principal de la cafeína es el de estimular los procesos de obtención de energía por medio del aumento de la secreción de catecolaminas, favoreciendo de esta manera, la prolongación de ejercicios de mediana y alta intensidad (Ben, Maclellan, 2002) y de disminución del peso corporal, asociado a una mayor lipólisis del tejido adiposo, efecto que se aumenta al hacer ejercicio (Cox y cols, 2002).

    Las dosis de cafeína utilizadas en los estudios que provocan efectos positivos van entre 3 a 7 mg/kg de peso corporal, los cuales no consideran los efectos post ejercicio que pudieran provocar tales dosis de cafeína en el sistema energético y la tolerancia de los síntomas post esfuerzo. En un estudio que valoraba la concentración de cafeína en orina después de una prueba de ciclismo de resistencia (Conway y cols, 2003), en la que se utilizaron dosis de 3 mg/kg de cafeína, provocó que uno de los sujetos abandonara el estudio por presentar nauseas y nerviosismo. En la literatura no científica, es fácil encontrar los efectos que produce el consumo de cafeína sobre 2 mg/kg, como, insomnio, excitación, cara rojiza, aumento de la diuresis, trastornos gastrointestinales, entre otros.

    Nuestro estudio surge a raíz de que los estudios llevados cabo respectivos al tema, utilizan cantidades altas de cafeína que provocan, en algunos atletas, síntomas como sensación de aumento de la temperatura, dolor de cabeza post esfuerzo, nerviosismo, etc. En un estudio de Douglas (2002), hecha en 21 sujetos entrenados en larga duración encontró una mejora en el tiempo de ejecución del ejercicio utilizando 5 mg/kg. En otro estudio de Kylie (2002) realizado en 9 ciclistas encontró mejoras en el tiempo del ejercicio utilizando 6 mg/kg, otro estudio de Cox (2002) utilizó 6 mg/kg de cafeína mejorando el rendimiento de los atletas en un 2,2% comparando la ingesta previa y durante el ejercicio, así muchos otros estudios comprueban la utilidad de la cafeína como factor de mejora del rendimiento aeróbico, pero no estudia los efectos secundarios de su uso, por lo que pretendemos demostrar, en la muestra, que bajas dosis de cafeína (3 mg/kg) producen efectos positivos sobre el rendimiento en una prueba de ciclismo, sin producir efectos adversos post esfuerzo.

Material y métodos

    En nuestro estudio, se evaluaron 8 ciclistas de fondo de nivel amateur, que entrenaban más de 300 kilómetros por semana, quienes tenían una edad promedio de 24,3 ± 2,7 años, un peso de 64,5 ± 4,6 kg, un IMC de 21,7 ± 0,9 un porcentaje de grasa de 16,3 ± 2,6 % según las formulas de Kerr (1989) y un umbral láctico promedio pedaleando a 270 W.

    Todos los deportistas previo al estudio, firmaron voluntariamente un consentimiento informado que explicaba la metodología a aplicar durante el estudio y su compromiso de no abandono del mismo.

    El protocolo de la prueba comenzaba consumiendo 200 cc de un lácteo con 6,2 g de proteína, 3,2 g de grasa y 25,6 g de Carbohidrato. Todos los deportistas, previo a la prueba se encontraban en ayunas (sin comer 12 horas pre ejercicio). Luego de 45 min. de reposo, comenzaban con un calentamiento de 10 a 15 min. al 60% de la frecuencia cardiaca máxima (FCmax). Luego del calentamiento realizaban 60 min. de ciclismo entre el 55% y el 60% del PPO (Peak Power Output) y pedaleando entre los 210 W y 240 W. El PPO corresponde a los watts (W) registrados en el último intervalo de una prueba de ciclismo que comienza a los 210W y que aumenta en 30W cada 1 min. hasta el agotamiento. El promedio de los W alcanzados en la prueba PPO, fue de 397 ± 21,6 W.

    Una vez terminados los 60 min. de pedaleo, se aumentaba la intensidad en 30W cada un minuto hasta el agotamiento, realizando un PPO hasta el agotamiento.

    Se registro glicemia (GL), lactato (LT), temperatura (T) y frecuencia cardiaca (FC) previo al ejercicio y a la ingesta del alimento, al finalizar la prueba y 60 min. después de terminado el ejercicio. Se registra FC y T al minuto cero, minuto 30 y minuto 60 del ejercicio y a los min. 15, 30 y 45 post ejercicio. (Figura 1)

Figura 1. Protocolo de registro de las variables glicemia, temperatura, lactato y frecuencia cardiaca previo, durante y posterior al ejercicio.

    La prueba se realizó en dos ocasiones, en ayuno, a primera hora de la mañana y sin entrenamiento 36 horas antes, en condiciones de humedad normal (60%) y a una temperatura de ambiente fresco de entre 18 a 19 grados Celsius (ºC).

    Para la aplicación de la cafeína, se diluyo esta, en el producto lácteo con sabor antes descrito, para que no se identificara la diferencia de sabor entre el placebo (PL) y la cafeína (CF) y para que otro alimento rico en Carbohidratos influya sobre el rendimiento. La cantidad de cafeína utilizada fue de 3 mg/kg de peso corporal de cada individuo ya que dosis menores no favorecen el rendimiento (Graham, 1994).

    La aplicación de CF fue hecha al azar en primera o segunda ocasión, sin saber el orden de aplicación hasta el análisis de los resultados, una vez terminados todas las evaluaciones de los individuos.

    El material utilizado fue un cicloergómetro Cateye EC 3200 para la ejecución de la prueba y que tiene la característica de registrar W con un error del 2%, un dispositivo Accuchek Active de Roche para valoración de la glicemia, un dispositivo Accutrend Lactate de Roche para valorar el lactato sanguíneo, un termómetro electrónico, una pesa electrónica Tanita Ultimate Scacle 2001 y un kit antropométrico Rosscraft SRL para valoración de la composición corporal.

    La valoración de la composición corporal se realizó bajo el protocolo penta-compartimental de Dhebora Kerr (1989).

Resultados

    Los ciclistas presentaron diferencias no significativas en los resultados de lactato medidos, solo una pequeña diferencia que se aprecia en el lactato producido al final del ejercicio intenso, 3 mmoles.L-1 con CF y 3,5 mmoles.L-1con PL. (tabla 1)

   

MIN 0

PEAK

MIN 60 POST

LT.CF

2,4

6,5

3,0

LT.PL

2,2

6,5

3,5

Tabla 1. Lactato en mmoles.L-1 de sangre en el minuto 0, en el Peak y 60 minutos

post ejercicio, comparando la aplicación de cafeína y placebo.

    La frecuencia cardiaca de los sujetos aumenta a medida que el tiempo de ejercicio aumenta, en ambos grupos, pero no se observan diferencias significativas entre las frecuencias cardiacas pre-ejercicio, durante la prueba y post ejercicio de ambos grupos (Figura 1)

Figura 1. Diferencia de la FC de ambos grupos a lo largo de la prueba y 60 minutos

post prueba. La carga incremental (PPO) comienza a partir del min. 60.

    La FC aunque no presentó diferencias significativas durante el ejercicio continuo, pero en todos los individuos que consumieron CF, se presento una FC más alta en el Peak de W (promedio de 370 W con PL y 395 W con CF), lo que provocó una FC más alta hasta incluso los 30 min. posteriores al termino del ejercicio en comparación al grupo PL (Figura 1).

    El aumento de la FC y del flujo sanguíneo, como consecuencia del aumento del metabolismo y de la secreción de catecolaminas, produce como efecto, un cambio sobre la temperatura corporal, que al igual como aumenta la FC a medida que avanza el tiempo de ejercicio, aumenta también la T corporal, la cual además queda elevada una vez terminado el ejercicio (Figura 2).

Figura 2. Diferencia de la T de ambos grupos a lo largo de la prueba y 60 min. post prueba.

    A pesar de las variaciones de T durante la prueba y posterior a ella, las diferencias entre ambos grupos no son significativas, lo cual no representa un aumento importante del estrés oxidativo en el grupo con CF o grupo PL.

    La glicemia medida en los min. 0, min. 60, Peak de ejercicio y min. 60 post ejercicio, muestra una mantención durante el ejercicio continuo y un aumento al Peak de ejercicio (W máximo), punto en el cual el promedio de glicemia del grupo de CF es significativamente mayor que el grupo PL, aplicando una prueba ANOVA de dos colas.

Figura 3. Diferencia en la glicemia de ambos grupos a lo largo de la prueba y 60 minutos

post prueba. Diferencia significativas de p<0,05 en ANOVA en el Peak de W.

    El aumento de la GL sanguínea en el Peak de ejercicio, representa una movilización mayor del este sustrato a nivel sanguíneo, demostrando un mayor trabajo del sistema metabólico anaeróbico requerido en altas intensidades de ejercicio. Este aumento en la disponibilidad de sustrato, mejora el rendimiento final de la prueba, es decir, una producción de más W a diferencia del grupo PL (Figura 4). En un estudio de Acheson (2004), demostró que con el uso de CF, durante el ejercicio, aumenta la utilización de ácidos grasos libres y disminuye la utilización de glucosa, produciendo un ahorro de glucógeno que podría mejorar el rendimiento en requerimiento energéticos más altos.

Figura 4. Diferencia en los W del PPO. Diferencia por cada sujeto.

Discusión

    Los estudios de ingesta de cafeína, demuestran que se puede mejorar el rendimiento deportivo con altas dosis de cafeína, pero al mismo tiempo otras referencias muestras efectos negativos con altas dosis de cafeína.

    La utilización de bajas dosis de cafeína, como es nuestro estudio, no produce un estrés fisiológico que se represente con un aumento de la FC o de la T y que de igual manera provoca una mejora del rendimiento.

    Un factor importante a considerar en el estudio, es que los individuos entrenados son capaces de recuperar la FC más rápidamente y de regular más eficientemente la T corporal que individuos no entrenados. Estas adaptaciones podrían influir, inhibiendo el aumento de la temperatura, regulando los aumentos de las frecuencias cardiacas y de lactato, haciendo dudar de los efectos secundarios de la cafeína.

Referencias

  • Acheson K, Gremaud G, Meirim I, Montigon F, Krebs Y, Fay L, Gay L, Schneiter P, Schindler C, and Tappy L. Metabolic effects of caffeine in humans: lipid oxidation or futile cycling?
    Am. J. Clinical Nutrition, Jan 2004; 79: 40 - 46.

  • Bell D, and McLellan T. Exercise endurance 1, 3, and 6 h after caffeine ingestion in caffeine users and nonusers. J Appl Physiol, Oct 2002; 93: 1227 - 1234.

  • Conway K, Orr R, and Stannard S. Effect of a divided caffeine dose on endurance cycling performance, postexercise urinary caffeine concentration, and plasma paraxanthine. J Appl Physiol 2003; 94: 1557-1562

  • Cox Gregory, Desbrow B, Montgomery G, Anderson M, Clinton B, Macrides T, Martin D, Moquin A, Roberts A, Hawley J, and Burke L. Effect of different protocols of caffeine intake on metabolism and endurance performance. J Appl Physiol, Sep 2002; 93: 990 - 999.

  • Daniels J, Molé P, Shaffrath J, and Stebbins C. Effects of caffeine on blood pressure, heart rate, and forearm blood flow during dynamic leg exercise. J Appl Physiol, Jul 1998; 85: 154 - 159.

  • González J, Villa Vicente J. “Nutrición y ayudas ergorgénicas en el deporte” Ed. Síntesis. Madrid 2001.

  • Graham, T. E., J. W. E. Rush, and M. H. Van Soeren. Caffeine and exercise: metabolism and performance. Can. J. Appl. Physiol. 19: 111-138, 1994 [Medline].

  • Hawley J.A, Brouns F, Jeukendrup A. “Strategies to Enhance Fat Utilisation During Exercise” Sports Medicine, Volume 25, Number 4, 1 April 1998, pp. 241-257(17).

  • Heo K, Lin X, Han K and Odle J. “Medium-Chain Fatty Acids but Not L-Carnitine Accelerate the Kinetics of [14C] Triacylglycerol Utilization by Colostrum-Deprived Newborn Pig”. Department of Animal Science, North Carolina State University, Raleigh, NC 27695-7621 and * Department of Animal Science and Technology, Seoul National University, Suweon 441-744, South Korea. 2004.

  • Katan M and Schouten E. Caffeine and arrhythmia. Am. J. Clinical Nutrition, Mar 2005; 81: 539 - 540.

  • Lopez-Garcia E, van Dam R, Rajpathak S, Willett W, Manson J, and Hu F. Changes in caffeine intake and long-term weight change in men and women. Am. J. Clinical Nutrition, Mar 2006; 83: 674 - 680.

  • MacMillan K, Norman. “Estrategias nutricionales para optimizar la oxidacion de grasa durante el ejercicio”. Rev. chil. nutr., dic. 2004, vol.31, no.3, p.283-286. ISSN 0717-7518.

  • Petrie H, Chown S, Belfie L, Duncan A, McLaren D, Conquer J, and Graham T. Caffeine ingestion increases the insulin response to an oral-glucose-tolerance test in obese men before and after weight loss. Am. J. Clinical Nutrition, Jul 2004; 80: 22 - 28.

  • Rodriguez Rodríguez, Fernando J. “Consideraciones Nutricionales y de Actividad Física que Favorecen la Lipólisis del Tejido Adiposo”. PubliCE Standard. 26/08/2005. Pid: 507.

  • Rodriguez Rodríguez, Fernando J. Comportamiento Glicémico Durante el Ejercicio de Resistencia, Aplicando dos Tipos de Raciones de Carbohidratos Previo al Ejercicio. PubliCE Standard. 02/05/2005. Pid: 459.

  • Short K, Nygren J, Bigelow M and Nair S. “Effect of Short-Term Prednisone Use on Blood Flow, Muscle Protein Metabolism, and Function”. Endocrinology Research Unit, Mayo Clinic School of Medicine, Rochester, Minnesota 55905. 2004.

  • Thierry S. “Guía de los nuevos estimulantes”. Segunda Edición. Ed. Paidotribo. Barcelona 2004.

  • Williams, Melvin. “Nutrition for Fitness, Health and Sport”. Cap. 5 – pag 181-184. Ed. Mac Graw Hill Companies, Inc. 2007.

  • Wilmore J, Costill D. “Fisiología del esfuerzo y del deporte” Ed. Paidotribo. Barcelona 1998.

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