HAPPY WEEKEND: поръчай с до 20% отстъпка! Промо код: L9K0ZN

Зависимостта между кофеина и гените

Кофеинът е една от най-препоръчваните ни добавки и вече имаме не един материал за него. Той е и изключително достъпна добавка и затова е толкова популярен не само сред професионалните атлети, но и сред любителите.

Кофеинът, като стимулант, се е доказвал нееднократно. Съществуват редица изследвания, които потвърждават неговите ползи по отношение на горенето на мазнини, повишаването на силата и издръжливостта. Има обаче и изключения - при някои хора кофеинът няма особен ефект.

Едно малко изследване установява, че индивидуалните резултатите на тестове за издръжливост са крайно хетерогенни. Бягането се подобрява между 5% и 87%, а колоезденето - между 10% и 156%.

Възможно е част от разминаванията да са в резултат на дизайна на изследванията, но съществува и по-вероятен виновник. Кофеинът почти изцяло се метаболизиа от цитохрома P450 1A2 (CYP1A2), чернодробен ензим, който служи за разграждането на лекарства и токсини. Възможно е обаче ефективността на гена да бъде променена от различната локация на един обикновен нуклеотид. Индивиди с AA генотип метаболизират по-бързо кофеина в сравнение с инидивиди с AC или CC.

Лицата с AA генотип демонстрират по-добри резултати след прием на кофеин. Остава отворен въпросът доколко дозата има значение и дали по-високата доза би компенсирала по-слабия метаболизъм на стимуланта.

Кой и какво се изследва?

Основната тема на материала ни е изследване от 2018 г. То е пререгистрирано, двойно-сляпо със случаен подбор и пласебо-контролирано. В него участват 101 атлета от мъжки пол на средна възраст от 25 години. Участниците трябва да са с опит и са подбрани от определени спортове - силови, за издръжливост и смесени. Всеки от тях трябва да има тренировъчна дейност не по-малко от 8 часа седмично, да тренира 9 месеца годишно и да не е спирал тренировки за последните 3 години.

Участниците се явяват на четири основни теста през една седмица, като при всяко посещение провеждат 30-минутен физически тест. По време на първото посещение всеки участник приема 2 мг кофеин на килограм телесно тегло (160 мг за 80 кг мъж). По време на посещения 2-4 се приемат 4 мг/кг тегло или пласебо. По време на четирите седмици участниците не приемат кофеин извън тестовете.

Тестовият протокол включва 7 минути загрявка и няколко упражнения в определен ред:

  1. Вертикален скок;
  2. Сила на хвата;
  3. 30-секунден спринт на велоергометър, като съпротивлението се наглася спрямо теглото на атлета;
  4. 10 км колоездене.

Какво се установява?

Независимо от дозата, която се използва, кофеинът подобрява издръжливостта, но само по-високата доза (4 мг/кг тегло) има статистическо значение, като в случая съкращава времето за 10 км колоездене с 3%, което прави половин минута. 

В сравнение с пласебото, трите групи генотип демонстрират следните резултати:

  • AA групата показва подобрение с 4.8% (при 2 мг/кг тегло) и 6.8% (при 4 мг/кг тегло);
  • CC групата показва влошаване с 4.4% (при 2 мг/кг тегло) и цели 13.7% (при 4 мг/кг тегло);
  • AC групата не показва изменения.

Цялостното представяне, което включва и другите тестове се подобрява при групите по следния начин:

  • При 82% от лицата с АА генотип;
  • При 64% от лицата с AC генотип;
  • При 25% от лицата със CC генотип.

31% от участниците не разбират, че приемат кофеин. Учените установяват и разпределението на групите по гени, като 49% са от AA групата, 43% от AC групата и 8% от CC групата.

Какво означават резултатите?

Изследването предполага, че само носителите на CYP1A2 AA генотип могат да реагират положително на високи дози кофеин, когато се отнася до подобряване не издръжливостта, докато носителите на CC гените отбелязват дори влошаване на резултатите.

Не са изследвани евентуалните ефекти върху паметта, менталната нагласа и когнитивните способности.

Въпреки че дават правилна насока, резултатите не са съвсем пълни поради слабости в дизайна на тестовете. 

На първо място, участниците са само атлети и само от мъжки пол. Не се взема предвид и типичният за тях спорт и нивото им на опит.

На второ място, CC групата обхваща едва 8% от субектите. Интересен е и фактът, че средното тегло на CC групата е с 14% по-високо от останалите групи. Това може има влияние по отношение на тестовете за издръжливост.

Заключение

Кофеинът е една от най-изследваните добавки. Досега са били тествани ефектите му върху спортните резултати, ефективните дози, влиянието му върху различните полове и различните типове упражнения и др. 

С разширяването на генното тестване, вече е по-лесно да се проследи и индивидуалния му ефект върху различните типове генотипи.

Освен подробното изследване, което анализирахме, в последната година са проведени и още няколко сходни теста, които само потвърждават различията в CYP1A2 гена.

В едно от тези изследвания се наблюдава ефекта на кофеина върху 30 мъже, които тренират силово. Използва са висока доза от 6 мг/кг тегло (480 мг за 80 кг мъж). Резултатите са впечатляващи и се отбелязва повишаване на повторенията в почти всички работни серии във всяка една силова тренировка. Големите печеливши отново са носители на АА генотипа. Друго изследване с подобна структура наблюдава ефекта на кофеина при 40 км колоездене. Сравнени са само АА и AC групите и резултатите отново са в полза на АА групата.

Съществува интересно изследване, което свърза действието на кофеина с друг ген, ADORA2A. Този ген е пряко свързан с функцията на нервната система и реакцията и спрямо стимуланти. Учените предполагат, че генът може да има значение за спортното представяне, защото регулира реакции като нервност, тревожност и лошо качество на съня.

Друго изследване наблюдава влиянието на гените върху метаболизма на кофеина и поставя предположения, че те може да не са единственият значим фактор. Освен метаболизма на кофеина в черния дроб, голямо значението имат и рецепторите в клетките, които реагират на кофеина и неговите метаболити.

Доказателствата до момента сочат, че ефективността на кофеина може да не се ограничи само до един ген, но едно е сигурно. CYP1A2 генът играе ключва роля в метаболизма на кофеина и обяснява отчасти различното действие на кофеина върху отделните индивиди.

В статията са използвани източници - виж списъка.

  1. Caffeine, CYP1A2 Genotype, and Endurance Performance in Athletes. Guest N1, Corey P, Vescovi J, El-Sohemy A.
  2. Performance and metabolic responses to a high caffeine dose during prolonged exercise. Graham TE, Spriet LL.
  3. Ergogenic effects of low doses of caffeine on cycling performance. Jenkins NT, Trilk JL, Singhal A, O'Connor PJ, Cureton KJ.
  4. The effect of CYP1A2 genotype on the ergogenic properties of caffeine during resistance exercise: a randomized, double-blind, placebo-controlled, crossover study. Rahimi R
  5. The influence of a CYP1A2 polymorphism on the ergogenic effects of caffeine. Womack CJ1, Saunders MJ, Bechtel MK, Bolton DJ, Martin M, Luden ND, Dunham W, Hancock M.
  6. Are the Current Guidelines on Caffeine Use in Sport Optimal for Everyone? Inter-individual Variation in Caffeine Ergogenicity, and a Move Towards Personalised Sports Nutrition Craig Pickeringcorresponding author and John Kiely
  7. Genetics of caffeine consumption and responses to caffeine Amy Yang, Abraham A. Palmer, and Harriet de Wit