Съдържание
Кофеинът е един от най-широко използваните и популярни легални стимуланти в света. В различните му форми може да се приема както от психически натоварени студенти или заети бизнесмени, така и от спортисти, практикуващи спортове за издръжливост или сила. Но може би сте се питали защо всеки реагира различно на кофеина. Да, познахте, причина за това са гените. Днес ще разгледаме метаболизма на кофеина въз основа на генетичния състав на индивида.
Защо да се интересувате от метаболизма на кофеина?
Кофеинът е добре познат алкалоид с естествен произход, за който е доказано, че повишава физическата и умствената работоспособност. Среща се естествено в кафето, чая, какаото и в растението Йерба Мате. Влага се и в хранителни добавки като кофеинови таблетки, капсули или напитки, хранителни добавки за изгаряне на мазнини или такива, които се приемат преди тренировка.
Познаването на собствените ви гени, които наред с другото определят скоростта, с която кофеинът се изхвърля от организма, може да ви даде полезна информация за правилното му дозиране. Може също така да ви помогне да определите дали действително можете да се възползвате от него или той може да ви навреди. [4]
Къде и как се разгражда кофеинът в организма?
Черният дроб е централният орган на метаболизма и участва в разграждането на кофеина и други вещества, които са чужди на тялото, известни като ксенобиотици. Чернодробните клетки съдържат специална група ензими, наречени цитохроми P450 (CYP450), които модифицират тези вещества във форма, която може да бъде по-лесно и по-бързо елиминирана от организма. Най-често изхвърлянето става чрез урината или жлъчката. В случая с кофеина, това е главно един от ензимите от семейство цитохроми, наречен CYP1A2. Той разгражда кофеина до неговите три метаболита – параксантин, теофилин и теобромин, които в крайна сметка се изхвърлят от организма чрез урината. [8]
Как генетиката влияе върху скоростта на разграждане на кофеина?
Ензимът CYP1A2 е кодиран в генетичната информация на човека от два така наречени алела, които могат да се разглеждат като два варианта на гена. Тези два варианта на гена – единият наследен от майката, другият от бащата – се обозначават с буквите A и C.
- Проучванията показват, че хората, които имат вариант на алел АА в гените си, по-бързо отделят кофеина от организма си и следователно се считат за бързи метаболизатори.
- Обратно, хората, които имат алели вариант AC или CC, по-бавно отделят кофеина от организма си и се наричат бавни метаболизатори.
Скоростта на отделяне на чуждите вещества (включително кофеин) от организма е свързана с така наречения биологичен полуживот. Това е времето (обикновено изразено в часове), за което организмът намалява с 50% концентрацията на дадено вещество в кръвта. За среден биологичен полуживот на кофеина се счита 4-6 часа, но поради генетичните различия диапазонът може да бъде от 1,5 до 10 часа. [8]
Това е пряко свързано с начина, по който хората реагират на кофеина – някои нямат проблем да приемат кофеин преди тренировка рано вечер и след като се върнат от фитнес залата да си легнат да спят, защото кофеинът в организма им бързо се разгражда. Докато за други следобедното кафе може да представлява сериозен проблем при заспиването вечер. В този случай кофеинът се нуждае от много повече време, за да се елиминира от тялото и действието му продължава много по-дълго.
Ако искате да научите повече за кафето, не бива да пропускате нашата статия Здравословно ли е кафето? 7 причини, поради които трябва да му дадете шанс.
Какво значение има генетиката на разграждането на кофеина?
Спортни постижения
Най-голямото изследване досега по тази тема е проведено през 2018 г. То включвало 108 атлети, които получили задача да карат велосипед възможно най-бързо по трасе от 10 km. Те изпълнили задачата, приемайки плацебо (0 mg/kg), доза кофеин от 2 mg/kg или от 4 mg/kg телесно тегло. Изследователите искали да разберат как взаимодействието между генетиката и приложената доза кофеин се отразява на спортния резултат. [5]
- Бързите метаболизатори (AA) показали по-добро време с 4,8% при доза 2 mg/kg и с 6,8% при доза 4 mg/kg в сравнение с плацебо групата!
- При бавните метаболизатори (AC) времето било еднакво при всичките 3 вида дози.
- А при втората група бавни метаболизатори (CC) с най-неблагоприятна генетика, прилагането на доза от 4 mg/kg кофеин влошило тяхното време с 13,7% в сравнение с плацебо групата.
Изследването ясно показало, че кофеинът има положителен ефект върху аеробните резултати само при бързите метаболизатори (AA), докато при бавните метаболизатори (CC) има отрицателен ефект. Следователно е необходимо да познавате своята генетика, за да работи тя във ваша полза, а не срещу вас.
Ако искате да научите повече за употребата на кофеин преди тренировка, прочетете нашата статия Кофеин преди тренировка: функции, ползи, рискове и дозировка.
Тревожност и нервност при спортистите
Кофеинът влияе не само върху физическите, но и върху умствените функции като концентрация, време за реакция и внимание. При по-високи дози обаче могат да се появят нервност, нервност и сърцебиене. Характеристиките, отговорни за тези неприятни чувства, които потенциално могат да влошат спортните постижения, са кодирани от ген, наречен ADORA2A.
За по-ясно ще наречем тези реакции „чувствителност“ към кофеина. Няколко проучвания показват, че индивиди с комбинация от ТТ алели са много по-чувствителни към кофеина, отколкото носителите на CT и CC алели. По този начин при тези спортисти по-високата доза кофеин може да причини силно безпокойство преди състезание, което може да намали постиженията им. А комбинацията с предразположението към бавен кофеинов метаболизъм може да им създаде доста проблеми! [1, 7]
Кръвно налягане и здраве на сърдечносъдовата система
Едно проучване, например, показа, че статусът на бавен кофеинов метаболизатор (CC) е свързан със 72% по-висок риск от високо кръвно налягане при пиене на 2-3 чаши кафе на ден. И с 200% по-висок риск от високо кръвно налягане при пиене на повече от три чаши кафе на ден в сравнение с бавните метаболизатори, които не пият кафе. Друго проучване показва подобен неблагоприятен резултат. Пиенето на две или повече чаши кафе на ден се свързва при бавните метаболизатори с по-висок риск от инфаркт на миокарда. [2] [6]
Може да се интересувате от тези продукти:
Как да регулирате приема на кофеин според вашите гени?
Не само обективно от научни изследвания, но и субективно от вашите собствени усещания след консумация на кофеин под различни форми, е ясно, че не всеки реагира еднакво на кофеина. Следователно трябва съответно да регулирате приема на кофеин.
Прием на кофеин преди физическа активност
Бързите метаболизатори, които не изпитват нервност или безпокойство след прием на кофеин, не трябва да се притесняват от приема му преди физическа активност. За идеална доза, използвана в изследвания за увеличаване на ефективността, се считат 3-6 mg/kg телесно тегло. Тези, които имат опит с кофеина ще ви кажат, че това е много висока доза! Понастоящем обаче се смята, че минималната ефективна доза кофеин за подобряване на работоспособността е 2-3 mg/kg телесно тегло.
Ето защо е препоръчително преди тренировка да започнете с тази доза и, ако е необходимо, постепенно да я увеличите. А какво да правят бавните метаболизатори? Те могат да минат и без кофеин. Като алтернатива, могат да опитат много малки дози от около 1 до 2 mg/kg най-много, ако това може да им осигури поне малка полза, надхвърляща всички възможни негативи. [4, 5]
Прием на кофеин в следобедните часове и рано вечерта
Бързите метаболизатори бързо разграждат кофеина в организма си. Следователно може да се приеме, че консумацията в късния следобед не би трябвало да е проблем за тях. Най-добре е обаче да изпробвате на практика каква доза кофеин можете да приемате и до кога най-късно, за да не се отрази негативно върху заспиването и качеството на съня ви.
Бавните метаболизатори трябва да бъдат по-внимателни с кофеина по-късно през деня, ако не искат да си създадат трудности при заспиване и лошо качество на съня. Отново обаче е необходимо да тествате директно върху себе си разумния прием на кофеин и съответно да изберете дозата си. На практика това може да означава приемане само на половин доза преди тренировка или избор на напълно безкофеинов вариант на предтренировъчната напитка.
Общ дневен прием на кофеин
Ако кофеинът ви кара да се чувствате заредени с енергия и ободрени, готови да счупите рекорди в спорта и да се представите добре в университета или на работа, не е нужно да се тревожите твърде много за количеството, което приемате. Все пак не прекалявайте, особено вечер. Също така е добре да не се превишава общата препоръчителна дневна доза, определена от EFSA. Това са 400 mg кофеин за човек с тегло 70 kg (т.е. 5,7 mg/kg телесно тегло). [3]
За тези от вас, които метаболизират кофеина по-бавно и като цяло са по-чувствителни към него, се препоръчва повече внимание. Въпреки че сравнително високата граница, определена от EFSA, трябва да е безопасна за всички, генетичният състав на такива хора може да постави под съмнение тази граница. Не на последно място поради няколкото проучвания, които показват известна връзка между по-бавния метаболизъм на кофеина и по-високия риск от сърдечно-съдови заболявания.
Следователно за такива хора е препоръчително да консумират само такова количество кофеин, при което ползите от приема му (напр. едновременният прием на антиоксиданти във висококачествено кафе) все още надвишават потенциалните рискове. Такова количество, например, би отговаряло на максимум 1-2 чаши кафе на ден.
Ако се интересувате да научите повече за кофеина, вижте нашата статия Кофеинът или как да направим тренировките си по-ефективни.
Къде и как можете да тествате чувствителността си към кофеин?
В днешно време е възможно да си направите генетично изследване с помощта на прости домашни ДНК тестове под формата на комплекти за вземане на проби от специализирани генетични лаборатории, които предлагат оценка на цели панели с различни генетични параметри.
Такова генетично изследване става все по-привлекателно за спортистите. Тестът включва анализ на метаболизма на кофеина (CYP1A2, ADORA2A), но също така и генетичната основа за развитието на крампи, предразположение към мускулен растеж, възстановяване, антиоксидантен капацитет на тялото, развитие на сила и издръжливост и други интересни параметри.
Подобен тест може да се направи и за вашия метаболизъм и хранене. По-конкретно, как трябва да приемате определени витамини, минерали или основни омега-3 мастни киселини, към които показвате предразположение за излишък или дефицит в организма. Въз основа на това можете съответно да коригирате диетата си.
Голям интерес представлява също и скринингът за скрити редки наследствени заболявания като фенилкетонурия, кистозна фиброза, мускулни заболявания и т.н., които потенциално могат да бъдат предадени на вашето потомство. Това е възможно дори ако вие и вашият партньор не страдате от тези заболявания. Прегледът може да Ви даде информация и за риска от развитие на така наречените болести на цивилизацията (диабет тип 2, сърдечно-съдови заболявания, някои видове рак).
Интересувате ли се от тази тема и искате ли да научите повече за домашните ДНК тестове? Научете всичко, което трябва да знаете по темата от нашата статия Всичко, което трябва да знаете за домашните ДНК тестове. Ако искате да си направите генетично изследване, не бива да пропускате тестовите комплекти от TellMeGen и GenePlanet.
Какво да запомните?
Всеки човек е различен по отношение на чувствителността си към кофеина и по начина, по който го метаболизира. Съвременната наука прави разлика между бързи и бавни метаболизатори на кофеин. Тези характеристики могат да бъдат оценени до известна степен въз основа на вашите реакции към приема му (нервност, сърцебиене, повишаване на работоспособността, лошо заспиване след приема му). Съответно, препоръчително е да регулирате приема на кофеин, така че да извлечете от него повече ползи, отколкото може да ви донесе негативи. Ако искате да сте наясно с тези свои качества, се препоръчва да си направите прост генетичен тест чрез домашен ДНК тест.
[1] ALSENE K. – Association between A2a receptor gene polymorphisms and caffeine-induced anxiety. – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12825092/
[2] CORNELIS M. – Coffee, CYP1A2 genotype, and risk of myocardial infarction. – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16522833/
[3] EFSA – Scientific Opinion on the safety of caffeine – https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.2903/j.efsa.2015.4102
[4] GUEST N. – International society of sports nutrition position stand: caffeine and exercise performance. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7777221/
[5] GUEST N. – Caffeine, CYP1A2 Genotype, and Endurance Performance in Athletes. – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29509641/
[6] PALATINI P. – CYP1A2 genotype modifies the association between coffee intake and the risk of hypertension. – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19451835/
[7] ROGERS – Association of the anxiogenic and alerting effects of caffeine with ADORA2A and ADORA1 polymorphisms and habitual level of caffeine consumption. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3055635/
[8] THORN C. – PharmGKB summary: caffeine pathway. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3381939/
Добави коментар