Arriva dal XIX secolo la scoperta della misteriosa sostanza contenuta nella bevanda più conosciuta del mondo: la caffeina

Di GIANCARLO COSTA ,

CRISTALLO DI CAFFEINA AL MICROSCOPIO
CRISTALLO DI CAFFEINA AL MICROSCOPIO

E' proprio all'inizio del XIX secolo, quando si diffuse l'interesse per la chimica delle piante, che fu isolata, scoperta e denominata, la caffeina da un giovane medico tedesco Friedlieb Ferdinand Runge, a seguito di un incontro con il settantenne Johann Wolfgang Goethe, uno dei più grandi poeti che il mondo abbia conosciuto. Goethe, oltre che essere un grande poeta, è stato un forte consumatore di caffè e credeva che in esso fosse contenuta una droga deleteria , se assunta in eccesso. Il suo grande interesse non solo per la poesia ma anche per discipline come la botanica, biologia, chimica, farmacia, lo portò a conoscere il giovane medico a cui chiese di scoprire l'essenza del caffè.

Fu cosi che intorno al 1819, dopo qualche mese da questo incontro, Runge, nel suo laboratorio, riuscì ad estrarre e purificare la caffeina aprendo la strada a moltissime ricerche.

Ma torniamo ai giorni nostri e cerchiamo di scoprire i misteri nascosti in un semplice chicco di caffè e non solo...

La caffeina, la sostanza stimolante più consumata al mondo è una sostanza liposolubile che si trova nelle foglie del tè, nei grani di caffè, nei semi di cacao e di cola ; inoltre, la caffeina viene aggiunta alle bevande, in farmaci di libera vendita e ultimamente in diversi integratori sportivi. E' stato stimato che il consumo di caffè, a livello mondiale, è di circa 500 milioni di tazze al giorno e giusto per fare un confronto, circa 2 tazze di caffè lungo all'americana contengono dai 250 ai 400 mg di caffeina, che corrisponde a 3-6 mg/kg di peso corporeo. Nella coca-cola sono presenti 46 mg di caffeina, nel caffè espresso circa 100mg, mentre in circa 30 g di cioccolato fondente solo 20mg.

La caffeina viene assorbita a livello intestinale raggiungendo il suo picco massimo nel sangue dopo un'ora dalla sua ingestione e altrettanto rapidamente viene eliminata; il tempo necessario perchè la sua concentrazione si dimezzi è di circa 3-6 ore, tempo decisamente inferiore rispetto ad alcuni derivati amfetaminici che richiedono almeno 10 ore.

Sono stati condotti molti test su atleti di diversi sport per capire come la caffeina può influire sulla performance sportiva.

Gli atleti di alto livello, specialisti di corsa su lunga distanza (ad es. i fondisti),

dopo aver assunto caffeina nella quantità di 10mg/kg di peso immediatamente prima dell'inizio di un test, hanno migliorato la performance sul tempo rispetto ad atleti appartenenti al gruppo di controllo che avevano assunto placebo; gli atleti che avevano assunto caffeina sono riusciti ad effettuare una prestazione di circa 90 minuti contro i 75 min degli atleti sotto effetto placebo. Il test è stato condotto all'80% della VO2max in soggetti che avevano assunto una dose di caffeina pari a 5mg/kg di peso, e si è visto che gli effetti si sono mantenuti anche durante le prove successive previste dal test fino a 5 ore dopo!

Questo è il motivo per cui non sono necessarie altre assunzioni di caffeina entro le 5 ore dalla prima ; inoltre, si è potuto verificare che la caffeina non ostacola la glicogenosintesi in seguito alla integrazione con carboidrati, dopo un esaurimento estremo di glicogeno muscolare. Uno dei più importanti effetti della caffeina nell'attività sportiva è proprio quello di favorire l'ossidazione dei grassi risparmiando i carboidrati, se assunta prima dell'esercizio fisico.

Anche nel nuoto si è riscontrato un grande miglioramento delle performance atletiche ; per es. ai nuotatori, che dovevano affrontare i 1500 m, sono state somministrati 6mg/kg di peso di caffeina 2 ore e mezza prima della prova, e si è visto che la media dei tempi finali è risultata migliorata del 2% rispetto a chi aveva assunto placebo. Il miglioramento della prestazione da parte della caffeina è stato associato a basse concentrazioni di potassio nel sangue prima della prova e a una più alta concentrazione di glucosio nel sangue dopo il test. Questo dimostra che il bilancio elettrolitico e la disponibilità di glucosio potrebbero essere i fattori chiave che influenzano gli effetti della caffeina nelle performance sportive.

Nonostante l'assunzione di caffeina provochi un miglioramento nella resistenza, soggetti che assumono forti quantità di carboidrati mostrano una riduzione della mobilizzazione degli acidi grassi. Ecco perchè l'alimentazione prima della prestazione può giustificare la variabilità degli effetti in seguito all'assunzione di caffeina , influenzando le sue capacità ergogeniche. Ma non è solo una alimentazione ricca di carboidrati a limitare l'assorbimento di caffeina; è interessante osservare che a parità di dose di caffeina nel caffè si ha una risposta inferiore nella efficacia a livello di prestazione sportiva rispetto a quella contenuta in capsule dove c'è caffeina pura. Questo suggerisce che nel caffè ci possono essere dei componenti che riescono, in qualche modo, a limitare l'azione della caffeina. Inoltre per gli atleti che utilizzano normalmente la caffeina possono avere effetti irregolari, quindi da un punto di vista pratico per aumentare il potenziale di questa sostanza l'atleta dovrebbe astenersi da cibi e bevande contenenti caffeina da quattro a sei giorni prima di una gara .

In un recente studio si è dimostrato che la caffeina assunta prima di una intensa attività annulla gli effetti egogenici della creatina a livello muscolare per cui anche in questo caso gli atleti che utilizzano la creatina devono rinunciare ad assumere caffeina sotto qualsiasi forma.

L'azione termoregolatrice rende la caffeina un potente diuretico e questo potrebbe causare una eccessiva perdita di liquidi incidendo negativamente sia sull'equilibrio termico che sulla prestazione in un ambiente caldo.

Il Comitato Olimpico Internazionale consente una concentrazione di caffeina nelle urine di 12microgrammi /ml. Solo tra lo 0,5 e il 3%della caffeina ingerita compare nelle urine. Gli atleti dovrebbero sapere che 600-800mg, corrispondenti a 4-7 tazze di caffè , assunti mezz'ora prima della gara aumentano la concentrazione di caffeina nelle urine a livello di squalifica.

Il dubbio di Goethe sulla pericolosità di un eccessivo consumo di caffè non era fuori luogo, in quanto una overdose di di caffeina può dimostrarsi letale!

La dose letale necessaria ad uccidere l'80% della popolazione è pari a 10g (150mg/kg di peso) per un soggetto di 70kg. Per una donna che pesa circa 50 kg la dose letale è di 7,5g. Il risultato di queste osservazioni è che se presa in quantità limitata la caffeina può produrre effetti positivi sulla prestazione sportiva, ma se assunta in quantità eccessive può provocare gravi disturbi.

E' affascinante il fatto che la scoperta di questa sostanza è nata in seguito all'incontro tra uno scienziato e un poeta! Un'origine curiosamente simbolica se si considera come il vasto panorama della storia della caffeina attraversi i mondi più disparati della scienza e della cultura.

Di D.ssa Emanuela Cedrino - Farmacista e Consulente in nutrizione umana e alimentazione applicata allo Sport e Fitness

  • Giornalista pubblicista dal 2004. Direttore responsabile della testata Sport Communities per i siti outdoorpassion.it runningpassion.it snowpassion.it mtbpassion.it dal 2009 al 2015. Proprietario, responsabile editoriale e autore di outdoorpassion.it, runningpassion.it, snowpassion.it, bici.tv dal 2016. Collaboratore della rivista SNOWBOARDER MAGAZINE dal 1996 al 1999 per la realizzazione di articoli sul backcountry, cioè snowboard­alpinismo. Collaboratore della rivista ON BOARD nel 2000 per realizzazione di articoli sul backcountry Responsabile tecnico della rivista BACKCOUNTRY nel 2001. Responsabile tecnico della rivista MONTAGNARD dal 2002, Giornalista Pubblicista dal 2004 Autore, Responsabile Tecnico e Proprietario della rivista MONTAGNARD FREE PRESS dal 2004 al 2006. Collaboratore della rivista MADE FOR SPORT (DOGMA srl) nel 2006. Collaboratore della rivista ALP da 2007 al 2010. Collaboratore del sito www.snowboardplanet.it nel 2007. Facebook: Giancarlo Costa



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