חפש רק בנושא זה






קפאין והשפעתו על ביצוע מאמצים ספורטיביים

לקפאין נמצא אמנם אפקט מעורר שמסייע בשיפור היכולת בפעילויות גופניות ממושכות והוא אף משפיע על פירוק השומנים, אולם כדי שהוא יעשה זאת לא די בכוס קפה אחת לפני הפעילות
  06/05/06
מאמרים נוספים בתחום
אישה, קפה וקמטים
שמן זית
העמסת פחמימות – לשיפור ביצועים בספורטאי סבולת
שאלה של עיתוי: המלצות עדכניות בתזונת ספורט
מאמרים נוספים בתחום
סועדים במסעדות
עקרונות תזונה לילדים ולמתבגרים העוסקים בפעילות גופנית
עסוקים, אין זמן? אל תמהרו לוותר לעצמכם על תזונה נכונה
קלנבוטרול: פתרון פלא להרזיה או תרופה מסוכנת?
קריאטין או אבקת חלבון?
הטוב, הרע והרוצח השקט
מאמרים נוספים בתחום


תמליל הרצאה שניתנה בכנס "פעילות גופנית ותזונה נכונה" שנערך באחרונה במכון וינגייט.

קפאין נחשב היום כרכיב פופולרי מאוד בעולם המדע. הוא נחקר באספקטים רבים, לדוגמה בהשפעתו על המטבוליזם של הסידן ואם הוא גורם לאוסטיאופורוזיס; הוא נחקר בהשפעתו על מחלות, למשל, אם הוא גורם או מונע את סרטן המעי הגס; הוא נחקר בהשפעתו על הלב וכיוצא באלה. מאמר זה דן בהשפעתו הארגוגנית של הקפאין  ובוחן אם הוא משפר ביצוע אצל הספורטאי וכיצד הוא עושה זאת, וכן אם הקפאין תורם לירידה במשקל, או ליתר דיוק, לירידה באחוזי השומן.

 מהו הקפאין?

קפאין הוא אלקלואיד, חומר ששייך למשפחה של חומרים שנקראת מתיל-קסנתינים. במונחים כימיים הקפאין נקרא "1,3,7 טרי-מטיל קסנתין". הקפאין ושאר החומרים במשפחה נמצאים בלא מעט משקאות ומזונות: משקאות הקפה, תה, קולה, רד בול, שאר משקאות האנרגיה, שוקולד וכו'.

ניתן לומר שקפאין נספג מהר יחסית ממערכת העיכול למחזור הדם, כך שתוך 45 דקות עד שעה מרגע צריכתו הוא מגיע לרמת השיא שלו בזרם הדם. לאחר ספיגתו הוא עובר מטבוליזם בכבד על ידי קבוצת אנזימים שנקראת ציטוכרום
P450  (ובאופן יותר ספציפי -  אנזימי 2A1). למעשה, תוך כדי המטבוליזם נוצרים שלושה חומרים עיקריים: פרקסנטין, תיאופילין ותיאוברומין. החומר העיקרי שנוצר הוא פרקסנטין.


מזה כמה שנים הוכח שלקפאין יכולת ארגוגנית, באמצעות צריכתו ניתן לשפר ביצועים גופניים. על-פי מחקרים, הקפאין מסייע בשיפור היכולת בעיקר בפעילויות סבולת לב-ריאה ממושכות -  מעל שעתיים. האפקט הארגוגני בא לידי ביטוי בהארכת משך הביצוע, בירידה בתחושת העייפות ובהגדלת מתן האנרגיה משומנים תוך חיסכון בשימוש במאגרי הגליקוגן בכבד. המכניזם שמוצע עבור האפקט הפיזיולוגי קשור בעובדה שקפאין מסוגל להשפיע על מערכת העצבים המרכזית, גורם להפרשה של ההורמון אדרנלין ולמעשה מגביר את ניוד חומצות השומן לזרם הדם.


השפעת הקפאין על מערכת העצבים

לפני תיאור השפעת הקפאין על מערכת העצבים, יש לערוך היכרות קצרה עם מולקולת האדנוזין. האדנוזין הוא חומר שמיוצר בגוף וקיים גם בחומרים אחרים כמו מטבע האנרגיה
ATP (Adenosine Tri-Phosphate). במקרה הזה האדנוזין עצמו מהווה נוירומודולטור – רכיב שנקשר לתאי עצב ומשפיע עליהם. היום ידוע שלאדנוזין יש משפחה של ארבעה רצפטורים שנקשרים אליו: 1A, A2A, B2A, 3A. הרצפטור 1A נחשב כרצפטור הדומיננטי ביותר שקשור למערכת העצבים, לא רק בגלל שכמותו היא הגדולה ביותר במוח (שאר הרצפטורים ממוקמים ברקמות אחרות -  על כלי דם, על טסיות דם וכו'), אלא גם כי הזיקה שלו לליגנד, במקרה זה האדנוזין, היא הגבוהה ביותר. התפקיד של הרצפטור 1A הוא לאפשר פתיחה של תעלות אשלגן בתאי עצב. בעקבות הפתיחה של תעלות האשלגן מתאפשרת יצירת דה-פולריזציה, כלומר, יצירת מתח חשמלי לאורך הנוירון (שלוחת האקסון), ולבסוף הפרשה של נוירוטרנסמיטורים - שליחים כימיים - לתוך הסינפסה. בצורה הזאת עובר המידע העצבי.
האדנוזין למעשה מהווה חומר אנטגוניסטי לרצפטור - ברגע שהוא נקשר לרצפטור הוא מבטל את פעולתו. התוצאה היא שתעלת האשלגן נסגרת, פעולת הדה-פולריזציה נפסקת והפרשת הנוירוטרנסמיטורים נפסקת.

כאן נכנס לפעולה הקפאין. מתברר שקפאין ושאר החומרים במשפחה מסוגלים לחדור ביתר קלות את מה שמכונה "מחסום דם מוח" (
BBB) - מחסום שלא מאפשר לכל רכיב בדם להגיע למערכת העצבים המרכזית. הקפאין מסוגל לעבור את המחסום הזה ולהיקשר לרצפטורים של האדנוזין. הקפאין דומה במבנהו לאדנוזין, וליתר דיוק לאדנין שבמולקולת האדנוזין, בצורה זאת נוצרת תחרות על אתר הקשירה. הקפאין אמנם דומה במבנהו לאדנוזין, אך לא זהה בשביל לבצע את פעולתו, וכך מה שמתרחש בסופו של דבר הוא שהקפאין נקשר לרצפטור, יוצר חסימה (blocking) ולא מאפשר לאדנוזין להיקשר. כאשר האדנוזין לא נקשר, הרצפטור נשאר פעיל, תעלת האשלגן נשארת פתוחה, פעולת הדה-פולריזציה נמשכת, ומתרחשת הפרשה בלתי פוסקת של נוירוטרנסמיטורים - מעבר מידע עצבי. התוצאה הסופית - רמת העוררות עולה, רמת העייפות יורדת ויש מי שמציעים במחקרים האחרונים גם ירידה ברמת הכאב במהלך המאמץ עצמו.
 

השפעת הקפאין על פירוק השומנים


מתברר שלא די בכך, ולקפאין פעולה נוספת. במקביל להפרשה של הנוירוטרנסמיטורים ועירור מערכת העצבים, חלה גם עלייה בהפרשת ההורמון אדרנלין (בשמו האחר אפינפרין). האדרנלין מופרש לזרם הדם מבלוטת יותרת הכליה ומסוגל לפעול ברקמות שונות, ובמקרה הזה על תאי שומן. השפעתו של האדרנלין על תאי השומן גורמת להגברת קצב הליפוליזה - פירוק השומנים (הטריגליצרידים) בתוך תאי השומן. כיצד זה קורה:

לאחר ספיגת הקפאין הוא משפיע על מערכת העצבים עקב תחרות על הרצפטור כנגד האדנוזין ומתרחשת הפרשה של נוירוטרנסמיטורים ובעקבותיה הפרשה של אדרנלין לזרם הדם. האדרנלין מגיע אל תאי השומן, נקשר לרצפטור שנמצא על הממברנה של תא השומן ומחולל תהליכים ביוכימיים תוך-תאיים שונים, שאחד מהם הוא יצירת חומר בשם "ציקליק
"AMP. ציקליק AMP נחשב "שליח משני" חשוב מאוד בעולם הביוכימיה. כאשר כמותו עולה בתוך התא הוא מאפשר אִקטוב (הפעלה) של האנזים פרוטואין קינז, זה בתורו מפעל אנזים אחר שנקרא HSL (Hormone Sensitive Lipaz), שנחשב אנזים מפתח בתהליך הליפוליזה -  הוא זה שקובע את קצב פירוק השומנים וכאשר הוא מופעל בצורה חזקה, חומצות השומן עוזבות את השומן לזרם הדם. באופן טבעי, קיים בתוך תאי השומן אנזים שנקרא פוספודיאסטרז, שהוא למעשה אנזים תוך-תאי ובמקרה הזה תפקידו להיקשר לציקליק AMP ולפרק אותו, כלומר להקטין את כמותו בתוך תא השומן. כאשר ציקליק AMP יורד בכמותו בתא, התוצאה הסופית היא שהאנזים HSL מופעל פחות וקצב הליפולזיה יורד.

כאן מתקיים התפקיד השני של הקפאין: מתברר שקפאין גורם להגברת ליפוליזה לא רק באופן עקיף דרך קשירה למערכת העצבים והפרשת אדרנלין, אלא גם באופן ישיר - הקפאין מסוגל לחדור לתוך תאי השומן ובגלל המבנה שלו, הדומה לציקליק
AMP, נוצרת תחרות גם הפעם, אבל כעת על האנזים פוספודיאסטרז. הקפאין נקשר אל הפוספודיאסטרז, לא מאפשר את פעולתו והתוצאה הסופית גם במקרה זה היא שמתאפשרת רמה גבוהה של ציקליק AMP שלא מתפרק, HSL מופעל והליפוליזה שוב מוגברת.

הבעיה במנגנון הזה, על-פי מחקרים, היא שמתברר שיש צורך בכמות גבוהה מאוד של קפאין כדי שהוא יעבוד - עד פי 20 מהכמות הנדרשת בהשפעתו של הקפאין על הרצפטורים של האדנוזין. מינון זה הוא לא רק לא הגיוני, אלא גם מסוכן ולא בריא. אין לשכוח שבצריכה גבוהה של קפאין, מעל 700-600 מ"ג ליום, יחולו גם תופעות לוואי כמו עלייה בלחץ הדם, בלבול, סחרחורות, דופק מוגבר וכאבי ראש.

 

כמה קפאין יש לצרוך ומתי

 

נשאלת השאלה, אם כך, מה המינון שיביא לשיפור ארגוגני - הארכת משך הביצוע, ירידה בתחושת העייפות וכל מה שקשור לפעולות הסבולת לב-ריאה הממושכות? מסקירה של כ- 20 מאמרים עדכניים בנושא נמצא כי הטווח המקובל הוא בין 9-3 מ"ג קפאין לכל ק"ג משקל גוף, ומרבית המחקרים מדברים על כמות של 6 מ"ג קפאין לכל ק"ג משקל גוף.

 

כוס קפה אחת, תלוי כמובן בסוג הקפה, כוללת בממוצע 100 מ"ג קפאין. כמות זאת, לאדם ששוקל 80 ק"ג, שוות ערך ל- 1.2 מ"ג קפאין לכל ק"ג משקל גוף. על-פי הנתונים הללו ניתן להסיק שההמלצה שליוותה את המאמנים לאורך שנים: "די להסתפק בכוס קפה אחת לפני פעילות גופנית כדי לשפר ביצוע", אינה נכונה. לא רק שהיא אינה מתאימה להמלצות, אלא מתברר שרוב הציבור, בהנחה שאינם צורכים תוסף קפאין, לא מגיעים לצריכה של 9-3 מ"ג קפאין לכל ק"ג משקל גוף. על פי סקר מב"ת (מצב בריאות ותזונה בישראל), שנערך בשנים 2001-1999, ובדק את הרגלי הצריכה התזונתית באוכלוסייה בישראל, הצריכה הממוצעת של קפאין ביום בקרב מבוגרים בני 64-25 היא 178 מ"ג קפאין ביום. כמות זו לאדם ששוקל 70 ק"ג שוות ערך ל- 2.5 מ"ג קפאין לכל ק"ג משקל גוף - מתחת לטווח המומלץ.

באשר לתזמון צריכת הקפאין - כמה זמן לפני האימון יש לצרוך קפאין כדי לקבל השפעה ארגוגנית אופטימלית - המחקרים מדברים על שעה לפני פעילות גופנית המבוססת על סבולת לב-ריאה.
 

 

האם הקפאין תורם לירידה במשקל?

לאור כל מה שתואר עד כה עולה השאלה, האם קפאין תורם לירידה במשקל? האם הוא תורם לירידה באחוזי השומן? המידע מבלבל ואף מתסכל. ממחקרים מתברר שלא. אמנם הוכח שהקפאין מגביר את קצב הליפוליזה והניידות של חומצות השומן בדם, אך מתברר שלא די בכך כדי לדלדל באופן משמעותי את אחוזי השומן בגוף. אין עוררין על כך שבתנאים מסוימים הקפאין נחשב כמשפר ביצוע, מעורר ומגביר את ניוד חומצות השומן בזרם הדם, אך כל זה לא מספיק כדי שהקפאין ייחשב כגורם משמעותי מאוד לצמצום אחוז השומן ואין עדות קלינית אחת שמתייחסת לקפאין כרכיב משמעותי מאוד בירידה במשקל.



השפעת הקפאין על זרימת הדם ללב

בינואר 2006 פורסם במגזין של הקולג' האמריקני לקרדיולוגיה מחקר שבו תוארה המסקנה כי קפאין מפחית את זרימת הדם אל הלב. המחקר כלל כ- 18 מתנדבים. קבוצת הניסוי רכבה על אופני כושר נייחים וצרכה שתי כוסות קפה (ממוצע של 200 מ"ג קפאין) כ- 50 דקות לפני הפעילות. זרימת הדם אל הלב נבדקה לפני ובמהלך הפעילות (
PET Scan).

על-פי ממצאי המחקר, מתברר שהקפאין לא גרם להפחתה של זרימת הדם במנוחה שלפני הפעילות הגופנית, אך במהלך הפעילות כן הפחית את זרימת הדם אל הלב. ההסבר לכך עשוי להיות באותו מנגנון שתואר בתחילת מאמר זה - הרצפטורים של האדנוזין.

מתברר שגם על העורקים הכליליים ישנם רצפטורים לאדנוזין. תפקיד האדנוזין במקרה זה להרחיב את כלי דם הכליליים במהלך המאמץ - באופן טבעי במהלך המאמץ פעילות הלב עולה ויש צורך להזרים אליו יותר דם. הקפאין מתחרה עם האדנוזין על הרצפטור ובצורה זאת לא מאפשר את ההרחבה הטבעית של כלי הדם אל הלב. אולם יש לציין כי זהו מחקר ראשוני ויש להמשיך לבדוק נושא זה.


ממצאים ליישום

מתברר שמערכת העצבים מסוגלת לפתח הסתגלות. עובדה זאת מסבירה מדוע אדם שצורך כמות מסוימת של קפאין מסוגל להתעורר ואילו אדם אחר הצורך אותה כמות ממש לפני השינה ישן מצוין. מערכת העצבים של אנשים שנחשפים לקפאין ביומיום מפתחת הסתגלות ולא ניתן לצפות להשפעה מעוררת או ארגוגנית כפי שתואר בצורה תיאורטית במאמר זה. מתברר שאם רוצים שהקפאין יעבוד באופן ארגוגני עד כמה שאפשר, יש צורך לבצע הפוגה - גמילה מצריכת קפאין של כשבוע עד עשרה ימים לפני מועד הצריכה המחודשת. דבר זה די קשה לביצוע, אם זוכרים את כל המזונות המכילים קפאין שאנחנו נוהגים לצרוך - שוקולד, קפה, קולה, תה וכדומה, כך שהתנתקות מוחלטת מקפאין היא דבר לא ממש פשוט.

 

ממצא נוסף, שיכול לשמח יותר את חברות התוספים ופחות את הדיאטנים, הוא שקפאין בצורתו כתוסף מסוגל לשפר ביצוע טוב יותר מאשר קפאין שנמצא במשקאות הקפה. הגורם לכך הוא, כנראה, השפעה שלילית מסוימת שיש לחומרים אחרים שנמצאים בקפה, שמעקבת את השפעת הקפאין.

ממצא מעניין נוסף הוא שבפעילויות סבולת ממושכות, מעל שעתיים, צריכת קפאין בכמויות של 1.5-1 מ"ג קפאין לכל ק"ג גוף בכל 20 דקות, ולא יותר משש מנות, תביא לשיפור ביצוע טוב יותר בהשוואה לצריכת קפאין חד-פעמית לפני האימון. אמנם ממצא זה טעון בדיקה, אולם ייתכן שהוא יוביל לפיתוח תוספים לספורטאי סבולת כמו רוכבי אופניים, שיילקחו תוך כדי הפעילות.


 
גיא שלמון - דיאטן קליני וספורט, חבר הוועדה לתזונת ספורט בישראל, רכז הוראת קורסי מאמנים בביה"ס להכשרת מדריכים בספורט במכללת אוהלו; מנהל מקצועי של רשת מועדוני הכושר "לייף & פיטנס"



תגובות הוסף תגובה
1.שאלת השאלות בנושא קפאין!יצחק דוגה09/05/06
2.שאלהמרק14/05/06
3.תודהשרית שקולניק15/08/06
4.האם אין סכנה לצריכת יתר של קופאין?אילן10/09/06
5.שמעתי השבוע את גיא שלמון ברדיו (בקול הגליל העליון)אורלי16/02/07
6.שאלהלי14/07/07
משחק מנהלים
המאמן בעידן המודרני כבר איננו רק "מכונת אימונים" ונדרש להפגין גם כישורי ניהול שונים


תשתחררו
כולם מכירים את חשיבות החימום לפני האימון, רבים מזניחים את השחרור וההרפיה אחריו. מולי אפשטיין מסביר כמה זה חשוב


מציאות מדומה
אימון הדמיה הוא חלק חשוב בתוכנית האימונים. המטרה: להכיר את סיטואציית התחרות ואת תגובות הספורטאי ולהפחית את הלחץ


כדור לבטן
ענת מאיר מציגה סדרת תרגילים לחיזוק שרירי הבטן עם כדור כוח גמיש