اثر مصرف پنج میلی گرم کافئین به ازای هر کیلوگرم وزن بدن را بر عملکرد استقامتی در پانزده دونده تمرین کـردهو تفریحی بررسی کردند. افراد یک ساعت بعد از مصرف کافئین شروع به دویدن مسـافت پـنج کیلـومترکردند. نتایج نشان داد، مصرف کافئین عملکرد را در دو گروه به طور معناداری بهبود بخشـید، امـا گـروهتمرین کرده توانستند زمان بهتری را به ثبـت برسـانند. سـازوکار پیشـنهادی محققـان، افـزایش فعالیـتسیستم عصبی مرکزی، افزایش پتاسیم خارج سلولی و کاهش درک فشار بود. آنان مطرح کردند احتمـالکمی وجود دارد که بهبود عملکرد ناشی از افزایش اسیدهای چرب آزاد و کاهش مصرف گلیکوژن باشد (24).
نتایج پژوهش حاضر همراستا با نتایج تحقیقات بریدج و همکاران (2006) است. آنها اثر مصرف پنج میلی گرم کافئین به ازای هر کیلوگرم وزن بدن را بر عملکرد استقامتی در هشت مرد دونده تمرین کـرده بررسی کردند. افراد در سه حالت کنترل، دارونما و کافئین، آزمـون 8 کیلـومتر دویـدن را اجـرا کردنـد.
نتایج افزایش معنادار (2/1 درصد) عملکرد استقامتی را در دوندگان در اثـر مصـرف کـافئین نشـان داد.
محققان علت این افزایش را ورزشکار بودن آزمودنی هـا و برخـورداری از تـوده عضـلانی بیشـتر و تـأثیرکافئین بر فیبرهای عضله و نیز برخورداری بیشتر ورزشکاران از تأثیرات مرکزی کافئین در کـاهش درکفشار به علت آمادگی روانی بیشتر آنان نسبت به غیر ورزشـکاران و مصـرف دوز متوسـط کـافئین عنـوانکردند (5). احتمال می رود در پژوهش حاضر، ورزشکار بودن آزمودنی ها و در نتیجه توانایی بیشـتر آنـاندر تحمل شدت بالاتری از تمرین، عامل تأثیرگذار در بهبود زمان رسیدن به وامانـدگی باشـد. همچنـینبل و مکلان (2003)، اثر مصرف کافئین را بر عملکرد استقامتی با شـدت 80 درصـد حـداکثر اکسـیژنمصرفی روی دوچرخه کارسنج در دو نوبت صبح و عصر در 9 مرد بررسی کردند. نتایج نشان داد مصـرفکافئین قبل از اجرای آزمون وامانده ساز در نوبت صبح موجب افزایش معنادار زمان وامانـدگی مـی شـود .
این افزایش در نوبت عصر نیز مشاهده شد. اگرچه غلظت های کـافئین مشـاهده شـده در نوبـت عصـر درگروهی که پنج میلی گرم کافئین به ازای هر کیلوگرم وزن بدن مصرف کرده بودند نسبت به گـروه هـاییکه همان پنج میلی گرم را در صبح مصرف کردند کمتر بود. محققان دلیـل احتمـالی کـاهش غلظـت درنوبت عصر را تغییرات زمانی روی جذب، سوخت وساز و دفع کافئین و نیز مصـرف وعـده غـذایی قبـل ازآزمون و به دنبال آن کاهش در جذب کافئین عنوان کردند. گروهی که در نوبـت صـبح کـافئین مصـرفکردند، ناشتا بودند و این موضوع به جذب بهتر کافئین کمک کرده، امـا در گـروه نوبـت عصـر، کـافئینبه دلیل احتمال مصرف وعده غذایی، به طور کامل جذب نشده است، بنابراین غلظت کافئین در پلاسما به اوج خود نرسیده است (4). همچنین نتایج تحقیـق حاضـر همسـو بـا نتـایج تحقیـق گریـر و همکـاران(2000) است. آنها به مقایسـه تـأثیر کـافئین (mg/kg6) و تئـوفیلین (mg/kg5/4) بـر متابولیسـم وعملکرد استقامتی در هشت مرد سالم پرداختند. نتیجه حاکی از آن بود که رسیدن به زمان واماندگی در هر دو گروه کافئین و تئوفیلین در مقایسه با حالت دارونمـا افـزایش داشـت. محققـان افـز
ایش معنـادارعملکرد را بعد از مصرف کافئین در نتیجه کاهش فعالیت گیرنده آدنوزین دانستند (18). به نظر می رسـدکاهش درک فشار و خستگی ناشی از سرکوب گیرنده آدنوزین در فعالیت هایی کـه مـدت طـولانی تـریطول می کشد دیده شود. بنابراین با توجه به اینکه در تحقیق حاضـر نیـز فعالیـت، مـدت زیـادی ادامـهداشت، این عامل می تواند در بهبود معنادار عملکرد مؤثر باشد.
از طرفی نتایج پژوهش حاضر با نتایج تحقیق گراهام و همکـاران (1995) ناهمسوسـت . آنهـا تـأثیرمصرف 3، 6 و 9 میلی گرم کافئین به ازای هر کیلوگرم وزن بدن را بر عملکرد استقامتی و کاتکولامین ها در هشت مرد تمرین کرده بررسی کردند. نتایج نشان داد گروهی که 3 و 6 میلی گرم کافئین به ازای هـرکیلوگرم وزن بدن مصرف کردند، افزایش معنادار عملکرد استقامتی را تجربه کردند، اما یافته هـای آنـانبهبود عملکرد را در گروهی که 9 میلی گرم کافئین به ازای هر کیلوگرم وزن بدن مصرف کردنـد، نشـاننداد. محققان اذعان داشتند مصرف دوز بالا، در گروه اخیر دلیل عدم افزایش معنادار عملکرد است (17).
مصرف دوز بالای کافئین (6 تا 9 میلی گرم) ممکن است با آثار جانبی مانند پرخاشگری، افزایش ضـربانقلب و افت عملکرد همراه باشد (6). بنابراین براساس فرضیه مطرح شده توسط گراهام و همکـاران (17)، مصرف دوز بهینه کافئین، میتواند عامل تأثیرگذار در بهبود معنادار عملکرد در مطالعه ما باشد.
به طور کلی، آثار ارگوژنیک کافئین بـر عملکـرد ورزشـی تحـت تـأثیر چنـد عامـل اسـت. بـا وجـودبررسی های انجام گرفته در این زمینه محققان به نتایج یکسانی دست نیافتند. از جمله سازوکار های اولیه، افزایش اکسیداسیون چربی و صرفه جویی در کربوهیدرات است (27)، اما برخی محققان بر درستی ایـنسازوکار تردید دارند (30، 22، 17، 15) و تأثیر کافئین را بر عضلات و سیستم عصبی مرکـزی سـازوکاراصلی می دانند (28). تحقیق حاضر نیز نشان داد سازوکار اصلی احتمالی، اثرگذاری کـافئین بـر سیسـتمعص بی مرک زی از طری ق آنتاگونیس م گیرن ده آدن وزین و ک اهش در خس تگی، همچن ین اف زایشاکسیداسیون کربوهیدرات است.
متابولیسم سوبسترا
یافته های پژوهش حاضر نشان داد که مصـرف کـافئین اکسیداسـیون کربوهیـدرات را در طـول فعالیـتافزایش می دهد، اما تأثیر معناداری بر سوخت وساز اسـید هـای چـرب نـدارد. در همـین راسـتا، الکینـا وهمکاران (2011) اثر مصرف پنج میلی گرم کافئین به ازای هر کیلوگرم وزن بدن را بر منحنی اسید هـایچرب پلاسما در بیست مرد تمرین نکرده بررسـی کردنـد. نتـایج حـاکی از آن بـود کـه مصـرف کـافئیناکسیداسیون کربوهیدرات را در پنج دقیقه اول تمرین افزایش میدهد. این شرایط، در طول 15 دقیقه از تمرین نسبت به حالت دارونما در سطح بالاتری حفظ شد (22). محققان ایـن افـزایش را ناشـی از عـدماندازه گیری دقیق گازهای تنفسی به وسیله دستگاه تجزیـه وتحلیـل گازهـای تنفسـی عنـوان کردنـد. در مجموع تحت شرایط این تحقیق، کافئین هیچ مزیت متابولیکی مشخصی را ایجاد نکرد و در اسـتفاده ازاسیدهای چرب پلاسما نیز تفاوتی به وجود نیامد. آنها ورزشکار نبودن آزمودنی ها، شدت بـالای تمـرین وتفاوت های فردی در جذب و سوخت وساز کافئین را علت کسب نتایج خود بیان کـرده و ایـن فرضـیه رامطرح کردند که اگر تمرین تا خستگی ارادی ادامه مییافت، شاید به دلایل متابولیکی یـا غیرمتـابولیکیمانند کاهش درک فشار و خستگی، نتایج متفاوتی به دست می آمد. در تحقیـق حاضـر، از آزمـودنی هـایورزشکار و شدت تمرینی متوسط (70 درصد حداکثر ضربان قلب) تا خستگی ارادی استفاده شد، با ایـنحال احتمال می رود تفاوت های فردی در پاسخ به کافئین، در نتایج تحقیق مؤثر بوده است.
همچنین هالستون و همکاران (2008)، اثر مصرف کافئین و کربوهیدرات را بر متابولیسم سوبسترا و عملکرد ورزشی در ده مـرد دوچرخـه سـوار تمـرین کـرده اسـتقامتی در یـک پروتکـل تمرینـی، شـاملدوچرخه سواری ثابت با شدت 62 درصد حداکثر اکسـیژن مصـرفی بررسـی کردنـد (20). بـا توجـه بـهتحقیقات گذشته در این زمینه، بیان شده است، ترکیب کافئین و کربوهیدرات از طریق کاهش اسـتفادهاز ذخایر کربوهیدرات بدن، موجب بهبود عملکرد ورزشی و تأخیر در خستگی مـی شـود . بـا وجـود ایـن،نتایج این تحقیق نشان داد در دو گروه گلوکز و گلوکز همراه با کـافئین مصـرف کربوهیـدرات خـوراکیبه طور معناداری افزایش یافت که بهدلیل مصرف دوز پایین کافئین، تفاوت معناداری بـین ایـن دو گـروهدر استفاده از کربوهیدرات وجود نداشت. با وجود این، در استفاده از گلیکوژن عضله نیز تفاوت معناداری بین سه گروه مشاهد نشد. محققان علت تفاوت نتایج به دست آمده بـا تحقیقـات پیشـین را تفـاوت هـایفردی در پاسخ به کافئین و مصرف دوز پایین کافئین دانستند و اظهار داشتند بهبـود عملکـرد ناشـی ازسرکوب گیرنده آدنوزین و کاهش درک فشار است.
همان طورکـه پیشـتر اشـاره شـد، اگرچـه برخـی پـژوهش هـا، سـازوکار اصـلی کـافئین را افـزایشاکسیداسیون چربی و صرفه جویی در کربوهیدرات مـی داننـد، بـا وجـود ایـن، بعـد از مطالعـات اسـیج وهمک اران (1980)(11) و اریکس ون (1987)(10)، ه یچ مطالع ه ای ب ه ط ور مس تقیم ت ری گلیس رید درون عضلانی را اندازه گیری نکرده است. همچنین تعداد اندکی از محققـان از ایزوتـوپ هـای نشـاندار یـاروش بیوپسی برای بررسی تأثیر کافئین بر متابولیسم سوبسترا استفاده کـرده انـد (14)، بنـابراین اظهـارنظر قطعی در این زمینه دشوار اسـت . در همـین راسـتا، گراهـام و همکـاران (2000)، تـأ
ثیر مصـرف 6 میلی گرم کافئین را بر سوخت وساز چربی و کربوهیدرات در ده مرد تمرین نکرده بررسـی کردنـد. نمونـهخون شریانی و بیوپسی از عضله پهن جانبی گرفته شـد . نتیجـه حـاکی از آن بـود کـه کـافئین موجـبتحریک سیستم عصبی سمپاتیک شده، اما در سوخت وسـاز چربـی هـا و کربوهیـدرات هـا در ایـن عضـلهتغییری به وجود نیاورده است (15). محققان اظهار داشـتند شـاید سـایر عضـلاتی کـه در ایـن پـژوهشبررسی نشدند، در چرخه اسید های چرب، گلوکز و لاکتات درگیـر بودنـد. همچنـین ریـوس و همکـاران(2001) تأثیر مصرف شش میلی گرم کافئین به ازای هر کیلوگرم وزن بدن را بر متابولیسم سوبسـترا دردوازده آزمودنی مرد و زن تمرین کرده استقامتی بررسی کردند. افراد در دو موقعیـت کـافئین و دارونمـا،بعد از تزریق گلوکز نشاندار، با شدت 65 درصد VO2maxروی دوچرخه کارسنج به مدت یـک سـاعترکاب زدند. نتایج نشان داد که مصرف کافئین