Kofein a jeho účinky v lidském těle

Kofein

Lidé pijí kávu už přibližně tisíc let. I když je to dlouhá doba, biologické účinky kávy a její hlavní aktivní složky, kterou je kofein, jsou stále zahaleny tajemstvím. Kofein je pravděpodobně nejrozšířenější stimulant na světě, obsažený v kávě, čaji, nealkoholických nápojích a čokoládě. Triatlonisté a atleti jej používají k zlepšení výkonu. Jaké jsou tedy účinky kofeinu a jaký je jeho vliv na zdraví člověka.

Kofein versus adenosin

Chemická struktura kofeinu je velmi podobná té adenosinové. Proto se kofein dokáže navázat na jeho místo a zablokovat tak receptory a následně i oddálit nástup spánku. Naopak u cév mozku způsobuje kofein jejich stahování. Co je pak následkem? Zvýšená mozková činnost aktivuje další žlázy – nadledvinky, které začnou produkovat hormon adrenalin. Ten uvádí organismus do pohotovostního stavu: prohloubí dýchání, zrychlí srdeční činnost a stáhne cévy na povrchu těla. Tím dokáže zajistit zvýšené krevní zásobování svalů a následně i vzestup krevního tlaku. Díky němu dochází rovněž ke zrychlenému odbourávání zásobních cukrů ve svalu, tedy zásobování svalu palivem – glukózou. Tzn., že kofein zvyšuje efektivnost tvorby glukózy ze zásobních látek a výrazně tím prodlužuje působení adrenalinu, a tedy i aktivity organismu.

Účinky kofeinu v lidském těle

Kofein se dobře vstřebává v žaludku a tenkém střevě, hladina krevního cukru dosahuje nejvyšších hodnot za 45 až 60 minut po požití. V krevním řečišti vykazuje zřetelné účinky. Je znám svými povzbuzujícími účinky na mozkovou činnost, ale má i řadu jiných účinků. Zvyšuje krevní tlak a produkci žaludečních kyselin, zrychluje puls, zlepšuje využití tukových zásob a tukové kyseliny uvolňuje do krevního řečiště. Tyto účinky mohou trvat od několika hodin až do dvanácti hodin, ale již po čtyřech dnech pravidelného užívání se tělo stane rezistentním. Tedy, i když kofein napoprvé zvýší krevní tlak a zrychlí tep, při jeho pravidelné aplikaci žádné změny patrny nebudou.

Zdravotní účinky kofeinu

Při zvažování, zda kofein nebo jiný přípravek užívat, či nikoli, je třeba vzít v úvahu jeho potenciální nepříznivé účinky na lidský organismus. Lze je rozdělit na krátkodobé a dlouhodobé. Krátkodobé účinky kofeinu jsou mnohem důkladněji prozkoumány, než účinky dlouhodobé. Vzhledem k tomu, že kofein zvyšuje produkci žaludečních kyselin, může dojít ke zhoršení žaludečních vředů. Dobře popsanými příznaky jsou i únava, neklid a potíže se spaním. Pravidelné večerní popíjení kávy může vyústit v nespavost, ztrátu energie a únavu. Mnohé studie zkoumaly vztah mezi nadměrným užíváním kofeinu a nemocemi.

Zkoumání příčiny a následku bylo obtížné a mnohé otázky zůstaly nezodpovězené. Některé obtíže při zkoumání účinků dlouhodobého užívání kofeinu vyplývaly z existence jiných rizikových faktorů (např. kouření, konzumace alkoholu, fyzická aktivita), z rozdílných genetických předpokladů, z různosti zdrojů, v nichž byl kofein obsažen (káva, čaj, jiné povzbuzující nápoje) a přítomnosti jiných složek v nealkoholických nápojích. Jedna ze studií se například zabývala tím, zda příjem kofeinu zvyšuje riziko onemocnění srdce. Bylo zkoumáno 45.000 lidí a bylo zjištěno, že nepatrně zvýšené riziko výskytu úmrtnosti v důsledku onemocnění srdce je u osob, jejichž průměrná denní spotřeba přesahuje pět šálků kávy. V současné době neexistují důkazy o tom, že kofein způsobuje rakovinu, žaludeční vředy, vysoký krevní tlak nebo vážnou srdeční arytmii.

Abstinenční příznaky

Přestávka v pravidelném příjmu kofeinu může způsobit u citlivějších jedinců abstinenční příznaky. Nejběžnější jsou bolesti hlavy a únava. Bolesti hlavy se mohou objevit už po osmnácti hodinách po požití poslední dávky a mohou se při tréninku cvičením. Nejsou známy faktory, které ovlivňují citlivost na abstinenční příznaky.

Kofein a sportovní výkon

Navzdory výzkumům je role kofeinu jakožto přípravku zvyšujícího výkonnost stále kontroverzní. Mnohé údaje jsou sporné, což je částečně způsobeno provedením studie a výběrem použité metody. Nicméně dva závěry vysloveny byly:

1. Kofein zřejmě neprospívá krátkodobým a vysoce intenzivním aktivitám (např. sprint, intenzivní krátkodobý trénink)
2. Kofein zvyšuje výkonnost u vytrvalostních sportů.

Glykogen je pro svaly nejdůležitějším zdrojem energie a když se spotřebuje, dochází k vyčerpání. Dalším zdrojem energie, který je ještě hojnější, je tuk. Pokud je glykogen stále k dispozici, namáhaný sval tuk může využít. Kofein přispívá k mobilizaci tukových zásob a způsobuje, že pracující sval tuk využije jako zdroj energie. To odsouvá vyčerpání zásob glykogenu a prodlužuje dobu, kterou je možno věnovat tréninku nebo požadovanému výkonu. Bohužel zatím nebyl dostatečně popsán mechanismus, jakým způsobem toho kofein dosahuje. K šetření zásob glykogenu došlo dle všech studií, které měřily jeho hladinu pouze ve svalech, což je v mnoha případech pro sportovní výkon důležitější, protože glykogen ze svalů se uvolňuje rychleji než z jater.

Kofein a psychika

Kofein mění subjektivní vnímání toho, jak „tvrdý“ je trénink. Při testování sportovci své úsilí posuzovali na hodnotící škále, která by mohla být vyjádřena subjektivním pocitem vyčerpání. Některé studie vykazovaly nízký pocit vyčerpání – malá únava (únava se dostavuje později) – když sportovci kofein užívali. Jiné studie podobné výsledky nezjistily. Velkou roli zřejmě hraje psychika sportovce.

Působení kofeinu při vytrvalostních sportech Existují výzkumy zaměřené na působení kofeinu při vytrvalostních sportech trvajících přibližně 2 hodiny, ale nikdo nezkoumal jeho působení při extrémní zátěži organismu. Vhodné je použití kofeinu před závodem, protože čím delší závod je, tím důležitější je tuk jako zdroj energie. Například při triatlonových závodech závodníci často sahají po nápojích obsahujících kofein. Protože dlouhé závody zvyšují riziko dehydratace, únavy a žaludečních křečí, je důležité zvážit vedlejší účinky působení kofeinu.

Výsledky a vedlejší účinky

Navzdory prokázané užitečnosti kofeinu při vytrvalostních sportech jsou jeho individuální účinky různé. Rozdíly v metabolismu, výživě a doba užívání kofeinu jsou faktory, které rozhodují o tom, jak bude jedinec reagovat. Vedlejší účinky kofeinu mohou tedy způsobit pokles výkonnosti. I když se neprokázalo, že kofein ovlivňuje vodní rovnováhu v organismu nebo tělesnou teplotu, může způsobit dehydrataci, protože je slabé diuretikum. Někteří sportovci si také mohou stěžovat na žaludeční křeče a průjem způsobené stahy tenkého střeva, což rovněž ovlivňuje kofein. Kombinace dehydratace a křečí výkon samozřejmě negativně ovlivňuje.

Kofein navozuje pocit štěstí a spokojenosti

Kofein rovněž zvyšuje koncentraci dopaminu, důležité látky, která je nepostradatelná při přenosu nervového vzruchu v mozku, kde dopamin působí v jeho určitých oblastech a vzbuzuje pocit spokojenosti a štěstí. Po požití šálku kávy tak dochází k zablokování adenosinových receptorů v mozku a oddálení spánku. Současně s tím se spouští zvýšená tvorba adrenalinu a procesy vyrábějící energii a tím i zásobování svalů a mozku. Vlivem dopaminu se tak zvyšuje pocit spokojenosti a štěstí.

Kofein jako stimulátor

Kofein způsobuje rychlejší a jasnější myšlení a rovněž i lepší koordinaci pohybů těla. Vlivem jeho účinku dochází v organismu také k uvolňování kortisolu a adrenalinu do krve. Tělo pak reaguje zvýšením krevního tlaku a rychlejší srdeční pulzací, zvýšenou sekrecí žaludeční kyseliny, a tedy i celkovým zrychlením metabolismu. Přemíra kofeinu však naopak může způsobit nervozitu, neklid, nesoustředěnost a ztrátu schopnosti jemné motorické regulace.

Je nutné podotknout, že při vědeckých studiích, v rámci kterých byly sledovány účinky kofeinu v kávě, bylo někdy velmi obtížné rozlišit, zda zjištěné efekty lze připsat obsahu kofeinu nebo i přítomnosti dalších látek v daném nápoji. Což může výsledky samozřejmě ovlivnit.