En todo el mundo ha sido consumida cafeína durante siglos.
El descubrimiento del café tuvo lugar en el siglo V, por los pastores yemenitas quienes observa ron que las cabras, que comían los frutos del cafeto eran más ágiles e inquietas.
Se cultivó por primera vez en Etiopía, de la misma forma que el té en China y el cacao en América del Sur.
En el siglo XV, se desarrolló la técnica de tostar y moler los granos de café.
Con lo que el consumo de los productos con cafeína, se expandió rápidamente por todo el mundo.
La infusión es la forma más común de consumo de cafeína, aunque se incluyen el té, chocolate, bebidas carbonatadas y bebidas energéticas con distintas concentraciones de cafeína, combinadas con otras substancias.
Qué es la cafeína?
La cafeína es un alcaloide que está presente en más de 60 especies de plantas.Su estructura molecular pertenece a un grupo de xantinas trimetiladas con sus compuestos íntimamente relacionados:
Teobromina (presente en el cacao) y la teofilina (presente en el té).
La cafeína fue descubierta en 1819 por el químico alemán Friedrich Ferdinand Runge:
Fue él quien acuñó el término Kaffein, un compuesto químico presente en el café, término que pasaría posteriormente al español como cafeína.
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La cafeína no es un compuesto único del café, lo podemos encontrar en su forma natural en otras fuentes.
Claro está, el café es la principal fuente de esta.
También son fuentes las bayas de guaraná y la nuez de cola.
También existe en forma añadida en algunas bebidas carbonatadas y/o energizantes.
En la tabla 1 se pueden apreciar los niveles de cafeína en sus fuentes más consumibles de forma cotidiana.
Café 40-180 150ml
Té 25-50 150ml
Cacao 5-10 150ml
Barra de chocolate 5-20 100g
Refrescos 20-40 250ml
Bebida energética 30-85 250ml
OTC Medicamentos 30-200 1 tableta
El metabolismo de la cafeína
Cuando ingerimos cafeína, el responsable de su metabolismo es el hígado, creando a partir de esta 3 moléculas:Tefoilina, teobromina y paraxantina.
Después de la administración por vía oral, la concentración plasmática máxima ocurre de 30 minutos a 2 horas y puede ser prolongado con la ingesta de alimentos. (1, 12)
La cafeína es absorbida por el tracto intestinal de forma rápida y total, presentando una biodisponibilidad del 100%. (12)
La cafeína atraviesa rápidamente las membranas celulares, como también la barrera hematoencefálica y placentaria, alcanzando grandes concentraciones en todo el cuerpo, inclusive en el encéfalo. (12)
En los adultos, la vida media de eliminación de la cafeína es de 3 a 5 horas y sus metabolitos son expulsados por la orina. (12)
Regiones y mecanismo de acción de la cafeína
El efecto biológico de la cafeína parece ser el resultado de la acción en diversos objetivos moleculares:Receptores de adenosina
Fosfodiesterasas
Canales de calcio
Receptores GABAA
Otros (12)
Receptores de adenosina
La adenosina tiene importantes funciones, en procesos bioquímicos, tales como la transferencia de energía.También La adenosina desempeña un importante papel como neuromodulador en el sistema nervioso central y tiene efectos sedantes e inhibitorios sobre la actividad neuronal.
La cafeína actúa inhibiendo los receptores de la adenosina a distintos niveles y con variada afinidad.
Bloquea estos receptores sin reducir el nivel de actividad celular. (12)
Fosfodiesterasas
La cafeína inhibe la fosfodiesterasa, con el aumento del efecto y de la duración de la acción del AMPc intracelular.Así se da una potenciación de los efectos de las catecolaminas (efectos excitatorios). (12)
Canales de calcio
La cafeína promueve la liberación de calcio intracelular.Hasta ahora, la cafeína parece ser la xantina más potente y más selectiva para los canales de calcio sensibles a la rianodina. (12)
Receptores GABAA
Actúan bloqueando este tipo de receptores, sitios de acción para medicamentos benzodiazepínicos. (12)Cuales son los efectos de la cafeína?
Sistema nervioso central
Es a este nivel donde presenta sus principales efectos.Estos pueden ser psicoestimulantes:
Aumenta la alerta, Reduce la sensación de cansancio y fatiga, aumenta la capacidad de mantener un esfuerzo intelectual y mantiene el estado de vigilia a pesar de la privación de sueño. (13)
Así como también, efectos analgésicos dosis-dependiente potenciado por los inhibidores de la serotonina y un efecto adyuvante en la analgesia. (13)
Respiratorios
Hay un estimulo del centro respiratorio y broncodilatación.La cafeína mejora discretamente la función respiratoria al aumentar la contractilidad del diafragma. (13)
Cardiovasculares
Se conoce el aumento de la presión arterial y de la frecuencia cardiaca.En cambio, el chocolate a dosis bajas induce la formación de óxido nítrico y disminuye la presión arterial
La cafeína no induce o empeora la severidad de las arritmias ventriculares y no aumenta el riesgo de fibrilación auricular ni flutter, excepto a dosis muy elevadas. (13)
Musculoesqueléticos
La cafeína es la metilxantina más activa para mejorar el rendimiento físico porque produce vasodilatación a nivel muscular, aumenta la respuesta contráctil al estímulo nervioso y disminuye el cansancio y la fatiga. (13)Otros efectos de la cafeína
La cafeína provoca un aumento dosis-dependiente del colesterol total, HDL, LDL y de los triglicéridos, aunque parece que este incremento no es clínicamente relevante. (14, 15)La cafeína tiene un efecto diurético con tolerancia a largo plazo.
Se ha encontrado relación positiva no significativa entre altas dosis de cafeína y aumento de la presión intraocular en pacientes con glaucoma. (13)
Cuales son los beneficios de la cafeína?
Sistema nervioso
La cafeína actúa principalmente en el sistema nervioso central por su estructura molecular similar a la adenosina.Se le atribuyen varios beneficios con el consumo diario moderado
Se reconoce que el consumo más seguro no debe de superar los 400mg al día o 4 tazas de café en infusión.
Encontrando beneficios a nivel del ánimo, la función cognitiva y el rendimiento físico (disminuye la fatiga).
Sin observar afecciones a nivel de la hidratación. (2)
También se le atribuyen beneficios como neuroprotector y antiepiléptico gracias a su acción sobre receptores de adenosina. (3)
Se ha encontrado evidencia que personas que consumen cafeína, poseen un menor riesgo de padecer enfermedad de Parkinson. (4)
Beneficio que se relaciona con la ingesta de cafeína y no con otras sustancias presentes en el café. (4)
La enfermedad de Alzheimer es la forma de demencia más común en las personas de la tercera edad.
Se ha demostrado que el consumo de cafeína de forma diaria está involucrado en el retraso de la aparición de la enfermedad de Alzheimer. (5)
Estudios demuestran que la cafeína también aporta cierto efecto en la memoria, en especial en aquella a corto plazo, aumentando la actividad de la corteza pre-frontal. (11)
Cáncer
El consumo de cafeína también se ha encontrado beneficioso en la reducción del riesgo de ciertos tipos de cáncer.La evidencia científica muestra que el consumo de cafeína reduce significativamente el riesgo de cáncer colorrectal (CCR) y de colón, así como presentar un factor protector contra CCR. (6, 8, 9)
También se ha encontrado su beneficio en lo que a cáncer de próstata respecta, reduciendo el riesgo de cáncer agresivo con el consumo de 3-4 tazas de café al día. (7)
El consumo de café también puede mediar en los niveles de péptidos, hormonas implicadas en la regulación de la saciedad y la producción de insulina. (11)
Diabetes Mellitus tipo 2
El consumo de café también está relacionado, en forma dosis dependiente, con la reducción de riesgo para la aparición de diabetes mellitus tipo 2. (9)El consumo de café también puede mediar en los niveles de péptidos intestinales, hormonas implicadas en la regulación de la saciedad y la producción de insulina.
Así como puede tener propiedades prebióticas, cambiar la flora intestinal y, finalmente, la digestión. (11)
Enfermedades hepáticas
Se evidencia que, con el consumo de 2 tazas de café al día, en pacientes con enfermedad hepática activa, muestran reducción de riesgo para la aparición de fibrosis y cirrosis, menores tasas de carcinoma hepatocelular y, por ende, menor mortalidad. (10, 11)Vesícula biliar
ESTUDIOSegún un estudio científico, hombres que bebían regularmente al menos 2 tazas (473 ml) de café por día, verían una reducción del riesgo ˃60% de verse afectados por una enfermedad sintomática de la vesícula biliar. (11)
Sensibilidad y tolerancia
La sensibilidad a la cafeína depende de la forma en que cada persona metaboliza esta molécula.Algunas pueden tener mayor o menor actividad de la CYP1A2 (enzima hepática que metaboliza la cafeína.
Así como también puede estar modificada según la cantidad de receptores de adenosina en el cuerpo, a menos cantidad, menor respuesta.
La sensibilidad es más un factor genético, el cual no es modificable, contrario a lo que sucede con la tolerancia.
Esta última depende de la frecuencia del consumo.
Alguien que nunca ha consumido cafeína o dejó de consumir por un tiempo, puede experimentar los síntomas a dosis bajas.
Por el contrario, alguien con el hábito de consumir cafeína diariamente, necesitará dosis más altas para generar la euforia y el aumento de energía.
Por lo que la tolerancia, es un factor modificable, el cual se puede alterar al momento de ciclar el consumo de cafeína, con fines deportivos o terapéuticos.
El uso de cafeína en el rendimiento deportivo
Efectos sobre ejercicio aeróbicos de larga duración
Se han encontrado mejoras en el rendimiento en ejercicios de resistencia en los que la fatiga se produce entre los 30-60 minutos. (1)Ejercicios de menor duración no se ven beneficiados por la ingesta previa de cafeína. (1)
Se observó un aumento en la duración del ejercicio al 80% VO2max tras la ingesta de 5mg/kg de cafeína. (19)
Efectos sobre ejercicios anaeróbicos de corta duración
Según un estudio, se observó mejora en el tiempo (1 segundo aproximadamente) en nadadores de 100m estilo libre. (20)Otro estudio demostró que la suplementación con cafeína puede ser beneficiosa en una amplia gama de deportes de “stop and go” (21)
Efectos de la cafeína sobre la fuerza
Se identificó en un estudio, aumento de la activación voluntaria máxima así, la máxima contracción voluntaria (MCV) aumentó 3.5% y el tiempo de fatiga al 50% de la MCV mejoró 26%. (22)Otros trabajos muestran que la administración de cafeína (2 tazas) podría producir una gran disminución de agujetas y retrasar el inicio de la lesión muscular. (1)
Hipótesis sobre el mecanismo de acción por el cual mejora el rendimiento
Oxidación de las grasas
12 estudios no observaron disminución cociente respuesta.Solo en 6 hubo aumento de niveles circulantes de acidos grasos libres (FFA), en reposo, antes del ejercicio.
Glucógeno muscular
Estudios ya han demostrado que la cafeína disminuye la utilización de glucógeno durante un ejercicio prolongado no extenuante. (1)No obstante, otros estudios no encuentran diferencias en el glucógeno muscular tras 15 minutos de ejercicio al 85% VO2max. (1)
Glucosa sanguínea
Un estudio indica que cuando la glucosa se ingiere con cafeína, durante el ejercicio, se produce un aumento de la oxidación de carbohidratos, en comparación que si se ingiere la glucosa sola. (23)
Tras una sesión de depleción de glucógeno, la combinación de carbohidrato y cafeína (CHO+CAFF) mejoró el rendimiento en una sesión posterior (4h después) más que solo carbohidrato (CHO) o agua (WAT). (29)
Estatus energético
La cafeína podría mejorar el estado energético, disminuyendo la utilización de fosfocreatina.Catecolaminas
La ingesta de cafeína induce un aumento de los niveles de afrenalinaBalance iónico
Se ha observado un aumento de potasio en plasma durante el ejercicio y es sabido que dosis farmacológicas de cafeína pueden alterar el intercambio de calcio por el retículo sarcoplásmico en el musculo aislado. (1)Sistema nervioso
Mejora en el rendimiento cognitivo con cafeína presente después de realizar ejercicio extenuante. No obstante no hay mejora durante operaciones complejas y dinámicas que requieran altos niveles de procesamiento cognitivo. (1)Ciclado de la cafeína
Ciclar la ingesta de cafeína puede llegar a ser beneficioso en ciertas situaciones, esto para no crear una alta tolerancia y disminuir los efectos en el sistema nervioso central.Un estudio demuestra que el consumo habitual vs el consumo eventual de cafeína no afecta el rendimiento en actividades de resistencia. (16)
Cuando se habla de deportes de fuerza y/o explosividad, si se ha encontrado mejora en la respuesta en consumidores eventuales y no consumidores contra consumidores habituales. (17)
Por lo que es recomendable ciclar el consumo de cafeína e ingerirla únicamente para los entrenos más demandantes y el día de la competencia.
Se sugiere un descanso de cafeína previo a una competencia, de al menos 4 días.
Con esto lograras potenciar los efectos al momento de reincorporarla de nuevo. (18)
Cafeína y dopaje
La cafeína se considera una sustancia que brinda ayuda ergogénica y no una dopante.Por lo que se puede utilizar de forma libre.
La WADA (World Anti-Doping Agency) asegura que:
“Bupropión, cafeína, fenilefrina, fenilpropanolamina, nicotina, pipradrol y sinefrina: Estas sustancias están incluidas en el Programa de Seguimiento 2019 y no se consideran Sustancias Prohibidas.” (24)
Por otro lado la cafeína está actualmente clasificada por el Comité Olímpico Internacional (COI) como una sustancia de uso restringido a 12 mg/L de excreción urinaria.
Es por ello que una dosis de 5 mg/kg de peso corporal estaría dentro de los límites aceptados por el COI. (25)
Cual es la dosis ideal de cafeína?
La mayoría de estudios indican que la cafeína debe administrarse en reposo, 1 hora antes de iniciar el esfuerzo físico. (1)Esto se debe a que alcanza su pico máximo de concentración plasmática en 45-60 minutos. (1)
Dosis de 3-9mg/kg de peso mejora el rendimiento en ejercicios de resistencia prolongada como aquellos de mayor intensidad y corta duración. (1)
Es importante optar por consumir la cafeína en forma de café, ya que su absorción y efectos son mejores que en suplemento.
Además aprovechamos los demás beneficios de la bebida. (31)
Por la mañana se pueden utilizar dosis más elevadas que por la tardes, de esta manera se busca disminuir el impacto en el descanso.
La vida media de una sustancia es el tiempo que tarda el cuerpo en eliminar la mitad de la dosis ingerida, y en el caso de la cafeína varía entre 4-9 horas.
Cómo combinar la cafeína?
Cafeína + carbohidratos
Adicionar cafeína a bebidas post entreno con carbohidratos acelera la recarga de glucógeno y el rendimiento en sesiones posteriores de entrenamiento. (29)
Tras una sesión de depleción de glucógeno, la combinación de carbohidrato y cafeína (CHO+CAFF) mejoró el rendimiento en una sesión posterior (4h después) más que solo carbohidrato (CHO) o agua (WAT).
Cafeína + carbohidratos y electrolitos
Algunos estudios muestran que la combinación de cafeína con carbohidratos y electrolitos, puede aumentar la resistencia durante la actividad prolongada, de forma superior a solo carbohidratos o carbohidratos con electrolitos. (1)Cafeína + creatina
Algunos trabajos muestran que cuando la creatina se ingiere con cafeína, el beneficio ergogénico de la creatina se pierde, a pesar del aumento de la creatina muscular. (26)Estudios más recientes han obtenido resultados distintos, y hasta han llegado a demostrar un efecto potenciador al combinar ambas sustancias. (27, 28)
Cuales son los efectos secundarios de la cafeína?
Los efectos secundarios de la cafeína son más comunes en no consumidores o en dosis elevadas durante un ciclado de cafeína.Estos efectos suelen ser leves y durar de 30 minutos a pocas horas posterior a su ingesta.
Estos incluyen:
Taquicardia, hipertensión, dolor de cabeza, mareos, nerviosismo, deshidratación, insomnio. (30)
Algunos menos frecuentes pueden ser dependencia y adicción, así como desordenes de ansiedad.
PRECAUCIÓN
Dosis de 10gr o superiores se consideran mortales. (30)
Cuales son las contraindicaciones de la cafeína?
La única contraindicación para el consumo de cafeína es la hipersensibilidad. (30)Las precauciones son en personas que sufren de trastornos de ansiedad y agitación.
No es recomendable su consumo, optar mejor por descafeinado. (30)
Utilizar con cuidado en personas con historia de ulcera péptica, insuficiencia hepática y/o renal, desordenes convulsivos y enfermedad cardiovascular. (30)
Infografía de las razones por las que el café es increíble
Podcast episodio 13: La cafeína como pre-entreno
Puedes ampliar la información de este articulo escuchando la entrevista que le hemos realizado a Luis para nuestro podcast:Referencias bibliográficas
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