caffeine

La caffeina, nome tecnico 1,3,7-trimetilxantina, è una delle sostanze farmacologicamente attive più utilizzate a livello mondiale. La troviamo infatti in prodotti come cola, caffè, the, energy drink, cioccolato, integratori e medicinali liberi da ricetta medica. Si stima che il consumo medio mondiale si aggiri intorno ai 76 mg al giorno per persona, mentre nei Paesi Sviluppati la media sale a 230 mg al giorno.

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Apporti quantitativi delle più comuni fonti di caffeina. Tra queste la bevanda più popolare a livello italiano rimane il caffè espresso, caratterizzato da una miscela complessa di composti ad azione antiossidante, come l’acido clorogenico, i flavonoidi e le melanoidine.

La caffeina una volta assunta per via orale è assorbita rapidamente, raggiungendo le dosi massime nel sangue nel giro di 45 minuti, ed esercitando effetti su vari organi in un arco di 5-12 ore. Dato il popolare utilizzo di caffeina in contesti non sportivi, la letteratura scientifica è prolissa riguardo ai suoi effetti, sia cardiaci che extra-cardiaci. I benefici portati da un consumo moderato di caffeina negli adulti comprendono aumento di alcune funzioni cognitive, ridotta percezione della fatica e sorprendentemente un blando effetto protettivo sulle malattie coronariche acute e sul rischio di sviluppare diabete di tipo 2. I meccanismi ipotizzati per spiegare questi effetti comprendono l’alterazione della pressione ematica, dei livelli di colesterolo e omocisteina, oltre che la riduzione dello stato infiammatorio.

Tra gli effetti indesiderati legati al consumo eccessivo e ripetuto di alimenti caffeinati ci sono alcune tipologie di emicrania. L’aumento nello stimolo alla minzione è stato dimostrato solo in modelli animali. Non consideriamo la dipendenza un reale effetto indesiderato, in quanto decisamente blanda e rapidamente reversibile da una astinenza dalle fonti di caffeina.

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Caffeina ed esercizio fisico

La caffeina ha mostrato proprietà ergogeniche quando assunta in dosi moderate (3-6 mg ogni kg di peso corporeo), mentre livelli elevati (>9 mg) non correlano con un aumento ulteriore della performance. Gli effetti, più o meno percepibili da ognuno, sono:
– aumento della disponibilità di energia e della spesa energetica;

– riduzione della sensazione di fatica e di sforzo associato ad attività fisica;

– miglioramento della velocità ed accuratezza delle reazioni agli stimoli.

Una dose di caffeina compresa tra 200 e 300 mg assunta a riposo non sembra avere nessun effetto dannoso sul flusso sanguigno. Tuttavia se il soggetto svolge attività fisica, la caffeina non permette una vasodilatazione coronarica sufficiente a soddisfare l’aumentata domanda di sangue a livello cardiaco. Se assunta appena prima dell’esercizio di tipo aerobico intenso, la caffeina riduce il flusso sanguigno a livello cardiaco (-20%) proprio nella situazione in cui la domanda di sangue in quel compartimento è aumentata. Anche se registrati raramente, danni eventualmente gravi possono verificarsi in questo contesto, nei peggiori casi ischemia e aritmia, specialmente se la somministrazione di caffeina è superiore ai 200 mg. Ulteriori aggravanti dello stress coronarico sono ovviamente la presenza di malattie coronariche, e la bassa concentrazione di ossigeno atmosferico (ad esempio nelle attività ad alta quota).

Per quanto riguarda gli sport di endurance come le ultramaratone, l’assorbimento dei carboidrati forniti con gli integratori gel durante la gara si scontra con un limite fisiologico rappresentato dal trasporto attraverso le pareti dell’intestino. La caffeina se fornita a piccole dosi può facilitare l’assorbimento degli zuccheri in questi frangenti, a differenza del caffè nella sua integrità: alcuni studi condotti da Arcelli avevano dimostrato come il caffè sia di per se’ un rallentatore dell’assorbimento degli zuccheri, (forse a causa dell’aumentata motilità indotta sulla muscolatura liscia intestinale).

A scoraggiare ulteriormente l’uso di caffeina nello sport, si annovera anche il suo effetto diuretico, che quindi rende più lunga e complessa la neo-sintesi di glicogeno muscolare durante il recupero (i muscoli sono composti per oltre il 70% da acqua).

Nonostante le evidenze scientifiche prima descritte, la WADA (Agenzia Mondiale Anti-Doping) ha recentemente rimosso la caffeina dalla lista delle sostanze dopanti, alleggerendo l’approccio psicologico dell’atleta al suo consumo.

Caffeina durante l’adolescenza

Con la diffusione commerciale dei soft drinks, i bambini e gli adolescenti sono oggi esposti al consumo di caffeina già a partire dai primi anni di vita, nonostante i pochi studi clinici condotti riguardo agli effetti fisiologici e sul comportamento in quella finestra di età.
Oltre 200 marche di energy drink contenenti caffeina sono disponibili sul mercato di 140 Paesi al mondo (dati del 2010). Circa 1 adolescente su 3 consuma quotidianamente energy drink, e circa il 12% del totale viene classificato come high chronic user.

Il Children’s Food Trust’s cura l’educazione alimentare anglosassone dando linee guida ai ragazzi di tutte le fasce di età e ai loro genitori. Il documento sconsiglia il consumo nell’infanzia di bevande o cibi addizionati di caffeina e altri stimolanti poiché potrebbero determinare alterazioni del sonno, del comportamento (eccitazione, irritabilità e ansia) e della concentrazione. Le linee guida canadesi 2012 sulla nutrizione sottolineano l’assenza di benefici dei soft drink nell’alimentazione. La quota di 2.5 mg ogni kg di peso corporeo è la dose da non eccedere nelle 24h per un adolescente secondo le linee guida internazionali (per un bambino di 30 kg: 75 mg di caffeina, ovvero 1 lattina di coca cola da 33cl + mezza tazza di infuso di the nero).

Dal 2014 l’European Food Information Regulation impone a tutte le bevande che eccedono i 150 mg/L di caffeina di riportare in etichetta la dicitura “not recommended for children, pregnant or breastfeeding women”. Per quanto riguarda i dosaggi quotidiani da non eccedere, le linee guida consigliano:

– 1 o 2 tazze di the, o 1 tazzina di caffè istantaneo per bambini (indicativamente elementari);

– 2 o 3 tazze di the, oppure 1 o 2 tazzine di caffè istantaneo per i ragazzi (medie e superiori).

di Enrico Ponta

Fonti bibliografiche

Zucconi, S., Volpato, C., Adinolfi, F., Gandini, E., Gentile, E., Loi, A. & Fioriti, L. (2013) Gathering Consumption Data on Specific Consumer Groups of Energy Drinks.

JP Higgins, KM Babu. Caffeine Reduces Myocardial Blood Flow During Exercise. The Am J of Med, 2013. Wolk BJ, Ganetsky M, Babu KM. Toxicity of energy drinks. Curr Opin Pediatr, 2012.

Kershen, R., Mann-Gow, T., Yared, J., Stromberg, I. & Zvara, P. Caffeine ingestion causes detrusor overactivity and afferent nerve excitation in mice. J. Urol, 2012.

Sheather M, Shalmon G, Scheinowitz M. Impact of acute caffeine ingestion on endothelial function in subjects with and without coronary artery disease. Am J Cardiol, 2011.

Heckman, M.A., Weil, J. & Gonzalez de Mejia, E. Caffeine in foods: a comprehensive review on consumption, functionality, safety, and regulatory matters. J. Food Sci. 2010.

JA Ribeiro, AM Sebastiao. Caffeine and adenosine. J. Alzheimers Dis. 2010.

Glade, M.J. Caffeine-not just a stimulant. Nutrition, 2010.

Goldstein, E.R., Ziegenfuss, T., Kalman, D., Kreider, R., Campbell, B., Wilborn, C., Taylor, L., Willoughby, D., Stout, J., Graves, B.S., Wildman, R., Ivy, J.L., Spano, M., Smith, A.E. & Antonio, J. International society of sports nutrition position stand: caffeine and performance. J. Int. Soc. Sports Nutr, 2010.

Oddy, W.H. & O’Sullivan, T.A. (2010) Energy drinks for children and adolescents. BMJ.

Namdar M, Schepis T, Koepfli P, et al. Caffeine impairs myocardial blood flow response to physical exercise in patients with coronary artery disease as well as in age-matched controls. PLoS One, 2009.

Namdar M, Schepis T, Koepfli P, et al. Caffeine impairs myocardial blood flow response to physical exercise in patients with coronary artery disease as well as in age-matched controls. PLoS One, 2009.

Ruxton, C.H.S. The impact of caffeine on mood, cognitive function, performance and hydration: a review of benefits and risks. Nutr. Bull, 2008.

Namdar M, Koepfli P, Grathwohl R, et al. Caffeine decreases exercise- induced myocardial flow reserve. J Am Coll Cardiol, 2006.

Magkos F, Kavouras SA. Caffeine use in sports, pharmacokinetics in man, and cellular mechanisms of action. Crit Rev Food Sci Nutr, 2005.