Krzysztof Durkalec-Michalski 1,2, Natalia Główka1, Paulina Nowaczyk1,
Katarzyna Mendowska1, Aleksandra Grygiel 1
OCENA WPŁYWU SUPLEMENTACJI KOFEINĄ NA SPECYFICZNE ZDOLNOŚCI WYSIŁKOWE U ZAWODNIKÓW JUDO –
BADANIE PILOTAŻOWE
1 Zakład Dietetyki, Instytutu Żywienia Człowieka i Dietetyki,
Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu Kierownik: dr hab. Małgorzata Woźniewicz
2 Zakład Żywności i Żywienia,
Akademii Wychowania Fizycznego w Poznaniu Kierownik: dr hab. Joanna Karolkiewicz
Caffeine supplementation seems to be valuable in combat sports, where efforts are characterized by intermittent high-intensity exercises. The purpose of the study was to evaluate the effect of acute caffeine dosage on specifi c exercise performance in selected group of trained judo athletes. The results indicated that generally recommended dosages of caffeine may not be suffi cient for combat sports athletes.
Słowa kluczowe: kofeina, judo, wydolność fi zyczna, test specjalnej sprawności fi -zycznej w judo, częstość skurczów serca.
Key words: caffeine, judo, physical performance, Special Judo Fitness Test, heart rate.
W sporcie wyczynowym można zaobserwować szerokie rozpowszechnienie stosowania suplementów diety, głównie w celu zwiększenia wydolności fi zycznej, wsparcia zdolności treningowych oraz poprawy możliwości adaptacyjnych i regene-racji (1). Stosunkowo niewiele suplementów diety odznacza się jednak faktycznym i korzystnym oddziaływaniem na organizm sportowca. Zgodnie z wytycznymi Mię-dzynarodowego Komitetu Olimpijskiego (1) jednym ze związków o potwierdzonym naukowo oddziaływaniu ergogenicznym jest kofeina (1).
Kofeina znajduje się w wielu produktach spożywczych: kawie, herbacie, napo-jach energetyzujących czy suplementach, takich jak guarana (2). Związek ten jest efektywnie wchłaniany w przewodzie pokarmowym i metabolizowany w wątrobie (3). Stężenie kofeiny we krwi wzrasta po ok. 15–45 min po spożyciu, natomiast jej szczytowe stężenie jest osiągane po ok. 60 min (15–120 min) (3, 4). Istnie-je szereg potencjalnych szlaków oddziaływania suplementacji kofeiną na wyniki sportowe (1–6). Mechanizmem uznawanym za kluczowy wydaje się być
bloko-wanie receptorów adenozyny (5). Kofeina moduluje również aktywność central-nego układu nerwowego (5). Co więcej, może zwiększać potencjał jonów wap-niowych uwalnianych z retikulum sarkoplazmatycznego (3). Poprawia również czujność, nastrój, funkcje poznawcze i zdolności podejmowania decyzji, a także zmniejsza subiektywne odczuwanie zmęczenia (RPE) oraz zwiększa częstość skur-czów serca (HR) (1–6). International Society of Sports Nutrition wskazuje, że er-gogeniczne korzyści stosowania kofeiny w sporcie obserwowane są w dawkach 3–6 mg·kg–1 na 60 min (a nawet już 15–30 min) przed rozpoczęciem wysiłku fi -zycznego (6).
Wszystkie wspomniane korzystne efekty suplementacji kofeiną wydają się cenne szczególnie w sportach walki, gdzie wysiłki odznaczają się wysoką intensywnością (4). Jedną z najpopularniejszych dyscyplin olimpijskich w tej grupie konkuren-cji jest judo. Zawodnicy tej dyscypliny sportu charakteryzują się dużą mocą, siłą, szybkością i wytrzymałością mięśniową, a także zwinnością i koordynacją ruchową (7). Warto wziąć pod uwagę fakt, że w trakcie zawodów judocy biorą najczęściej udział w 5–7 walkach, z których każda może trwać do 4 min (7). Wpływa to na pojawienie się znaczącego zmęczenia psychofi zycznego, zmniejszającego efektyw-ność wysiłkową.
Pomimo licznych prac weryfi kujących znaczenie interwencji żywieniowych i su-plementacji w sportach walki, stosunkowo niewielu badaczy analizowało wpływ stosowania suplementacji kofeiną na specyfi czne zdolności wysiłkowe, zwłaszcza w judo. Z tego względu celem niniejszej pracy była ocena wpływu doraźnej suple-mentacji kofeiny w dawce 6 mg·kg–1 na specyfi czne zdolności wysiłkowe i aktyw-ność w walce, w wybranej grupie wytrenowanych zawodników judo.
MATERIAŁ I METODY
Grupę badaną stanowiło 13 wytrenowanych judoków w wieku 18–26 lat. Ba-dania przeprowadzono w standardzie randomizowanych, kontrolowanych placebo badań krzyżowych z podwójnie ślepą próbą. Zawodnikom podawano 6 mg·kg−1 kofeiny i/lub placebo 60 min przed wysiłkami testowymi. Próby czynnościowe wykonano w oparciu o test specyfi cznej sprawności fi zycznej w judo (SJFT), po którym analizowano aktywność zawodników (liczba ataków) w trakcie trzech 4-mi-nutowych walk sparingowych (Randori). W trakcie badań rejestrowano także HR i RPE z wykorzystaniem skali Borga. Na przeprowadzenie badań uzyskano zgodę Komisji Bioetycznej Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu (nr 293/17). Zgodność rozkładu danych z rozkładem normalnym zweryfi kowano testemShapiro-Wilka. Po-równanie wielu grup w przypadku zmiennych o rozkładzie zgodnym z normalnym przeprowadzono z wykorzystaniem jednoczynnikowej analizy wariancji (ANOVA) i porównań post-hoc (Test Tukeya). W przypadku zmiennych o rozkładzie odbie-gającym od normalnego zastosowano ANOVĘ Friedmana i porównania w parach z wykorzystaniem testu kolejności par Wicoxona. Analizy statystyczne przeprowa-dzono z wykorzystaniem programu Statistica 13.3 (StatSoft Inc., Tulsa, OK, USA). Przyjęto poziom istotności α=0,05.
WYNIKI I ICH OMÓWIENIE
Analiza uzyskanych wyników nie wykazała istotnego wpływu podaży 6 mg·kg–1 kofeiny na zmianę liczby rzutów w trzech następujących po sobie rundach SJFT, a także HR bezpośrednio po oraz 1 min od zakończenia SJFT (tab. I). Nie wykazano także wpływu kofeiny na liczbę ataków w trakcie 3 walk sparingowych (tab. I). Ocena wyników testu rzutowego SJFT odpowiednio w obrębie rund 1–3 wskazała jednak, po suplementacji 6 mg·kg–1 kofeiny, w porównaniu do wartości wyjścio-wych, na większą (p=0,03) liczbę rzutów w rundzie 1. Co więcej, po suplementacji 6 mg·kg–1 kofeiny, w porównaniu do grupy przyjmującej placebo, stwierdzono także wyższą (p=0,03) liczbę ataków w drugiej walce (tab. I).
Ta b e l a I. Podsumowanie wyników w całej grupie sportowców Ta b l e I. Summary of results in the whole group of athletes
Baseline 6 mg·kg–1 Placebo p SJFT – runda 1 SJFT – runda 2 SJFT – runda 3 p Suma rzutów SJFT HR bezpośrednio po SJFT HR po 1 minucie po SJFT Walka 1 Walka 2 Walka 3 p Suma walk 5,5 ± 0,5Aa 10,3 ± 1,0b 9,8 ± 1,0b 0,00002 25,7 ± 2,1 178 ± 13,0 132 ± 15,7 12,3 ± 3,0 12,5 ± 2,8AB 12,5 ± 2,1 0,96 37,3 ± 6,1 6,1 ± 0,5Ba 10,6 ± 0,9b 10,2 ± 1,2b 0,00001 26,9 ± 2,3 185 ± 11,3 139 ± 16,6 13,2 ± 5,2 14,3 ± 3,2B 13,8 ± 4,5 0,66 41,3 ± 10,8 5,8 ± 0,6ABa 10,7 ± 0,6b 9,8 ± 1,0c 0,00001 26,3 ± 1,8 175 ± 16,3 130 ± 14,8 12,1 ± 3,4 12,2 ± 2,3A 12,7 ± 3,6 0,79 37,0 ± 7,4 0,03 0,31 0,41 0,04 0,19 0,09 0,60 0,03 0,51 0,06
abc – różne oznaczenia literowe odnoszą się do statystycznie istotnych różnic między SJFT rundy 1, 2, 3, p<0,05; ABC – różne oznaczenia literowe odnoszą do statystycznie istotnych różnic między wynikami uzyskanymi w różnych
terminach badawczych (baseline, kofeina, placebo), p<0,05
abc – different letter designations refer to statistically significant differences between SJFT rounds 1, 2, 3, p<0,05; ABC – different letter designations refer to statistically significant differences between results obtained at different
study periods (baseline, caffeine, placebo), p<0.05
Istnieje stosunkowo niewiele badań oceniających wpływ podaży kofeiny na wy-dolność fi zyczną i zdolności wysiłkowe w judo. Astley i współpr. (8) w badaniu młodych judoków zaobserwowali, że suplementacja 4 mg·kg–1 kofeiny wpływa na zwiększenie liczby rzutów w SJFT (w porównaniu do placebo). Jednocześnie,
Lo-pes-Silva i współpr. (9) oraz Felippe i współpr. (10) w badaniach dorosłych judoków
nie zaobserwowali znaczącego związku pomiędzy suplementacją 6 mg·kg–1 kofe-iny a liczbą rzutów w SJFT. Warto jednak wspomnieć, że rozbieżności pomiędzy wskazanymi powyżej pracami mogły wynikać z nieco odmiennych aspektów me-todologicznych. Ponadto, istnieją także badania weryfi kujące wpływ suplementacji 5 mg·kg–1 kofeiny u zawodników judo (11, 12), w których jednakże wykorzystano inne testy wydolnościowe, aniżeli te przyjęte w niniejszej pracy. Co więcej, badania dotyczące suplementacji kofeiny w innych dyscyplinach sportów walki również wykazują niejednoznaczne wyniki (4). Do chwili obecnej zaledwie w jednej pracy weryfi kowano wpływ kofeiny na liczbę ataków w walce judo. W pracy tej nie
obserwowano jednak wpływu suplementacji kofeiną na aktywność w trakcie walki (11]) Wcześniejsze badania nie wykazały również wpływu suplementacji kofeiną na wartości HR u zawodników judo (8, 9). Biorąc natomiast pod uwagę RPE, badanie
Felippe i współpr. (10) nie stwierdzono wpływu suplementacji kofeiną na istotną
zmianę wartości tego wskaźnika, jednak badania Lopes i współpr. (8) oraz Astley i współpr. (9) wykazały znamienne zmniejszenie stopnia RPE.
Analizując wyniki niniejszej pracy pod kątem codziennego spożywania produk-tów zawierających kofeinę, uwagę zwracają obserwacje wskazujące, że zwyczajo-we stosowanie tego typu produktów wydaje się zmniejszać ergogeniczny potencjał podawanej dawki na specyfi czne zdolności wysiłkowe oraz aktywność w walce. Z kolei, w grupie niestosującej na co dzień kofeiny można zaobserwować różnice w sumie i średniej liczby rzutów w SJFT oraz w HR po 1 minucie po SJFT w za-leżności od suplementowanej dawki kofeiny (ryc. 1, ryc. 2).
Wydaje się jednak, że brak jest w chwili obecnej innych badań wpływu zwycza-jowego spożycia kofeiny na efektywność suplementacji kofeiną w sportach walki, co uniemożliwiło odniesienie uzyskanych wyników do danych literaturowych.
Ryc. 1. Suma i średnia liczby rzutów w 3 kolejnych SJFT u sportowców niespożywających na co dzień kofeiny.
abc – różne oznaczenia literowe odnoszą się do statystycznie istotnych różnic między wynikami uzyska-nymi w różnych terminach badawczych (baseline, kofeina, placebo), p<0,05.
Fig. 1. Total and mean number of throws in 3 consecutive SJFTs in athletes who do not consume caffeine on a daily basis.
abc – different letter designations refer to statistically signifi cant differences between results obtained at different study periods (baseline, caffeine, placebo), p<0,05.
Ryc. 2. HR bezpośrednio po i 1 minutę po SJFT u sportowców niespożywających na co dzień kofeiny. abc – różne oznaczenia literowe odnoszą się do statystycznie istotnych różnic między wynikami uzyska-nymi w różnych terminach badawczych (baseline, kofeina, placebo), p<0,05.
Fig. 2. HR immediately after and 1 minute after SJFT in athletes who do not consume caffeine on a daily basis.
abc – different letter designations refer to statistically signifi cant differences between results obtained at different study periods (baseline, caffeine, placebo), p<0,05.
WNIOSKI
1. Suplementacja wytrenowanych judoków dawką 6 mg·kg−1 kofeiny nie wy-kazała ergogenicznego wpływu na specyfi czne zdolności wysiłkowe i aktywność w walce.
2. Istotnym determinantem dotyczącym ergogenicznego działania kofeiny może być zwyczajowe stosowanie (lub nie) produktów zawierających kofeinę.
3. Istnieje konieczność prowadzenia dalszych badań w zakresie oszacowania optymalnej dawki kofeiny, która odznaczałaby się znaczącym wpływem ergoge-nicznym.
K. D u r k a l e c - M i c h a l s k i, N. G ł ó w k a, P. N o w a c z y k, K. M e n d o w s k a, A. G r y g i e l
EVALUATION OF THE EFFECT OF CAFFEINE SUPPLEMENTATION ON SPECIFIC EXERCISE PERFORMANCE OF JUDO ATHLETES – A PILOT STUDY
S u m m a r y
Introduction: Caffeine supplementation in combat sports may be benefi cial for the ability to perform intense physical efforts.
Aim: Having regard to the ergogenic effect of caffeine, the purpose of this study was to evaluate the effect of acute pre-exercise caffeine dosage, on changes in specifi c exercise abilities and combat activity in a selected group of trained judo athletes.
Material and methods: In the standard of randomized double-blind placebo-controlled crossover trials, 13 trained judoists were supplemented with 6 mg·kg−1 of caffeine and placebo within 60 min before exercise tests. Functional performance tests were performed based on the Special Judo Fitness
Test (SJFT), after which athletes combat activity (number of attacks) during three 4-minutes sparring
combats was analyzed. In the course of the study, heart rate (HR) and rating of perceived exertion measured by the Borg scale were also registered.
Results: Statistical analysis of studied indices showed signifi cant differences (p<0.05) only in the fi rst round of SJFT before and after 6 mg·kg−1 of caffeine supplementation (6.1 vs 5.5 throws) and in the activity during the second combat between caffeine supplementation and placebo treatment (14.3 vs 12.2 attacks). Moreover, in the group of caffeine non-consumers analysis showed signifi cant diffe-rences before and after caffeine supplementation in total and mean a number of throws in SJFT and in HR after 1 minute, after SJFT.
Conclusions: In conclusion, pre-exercise 6 mg·kg−1 caffeine supplementation in trained judo athletes did not show ergogenic effect on specifi c exercise abilities and combat activity. Habitual use of products containing caffeine may also be a substantial determinant concerning the ergogenic effect of caffeine.
PIŚMIENNICTWO
1. Maughan RJ et al: IOC consensus statement: dietary supplements and the high-performance athlete. Br J Sports Med, 2018; 52(7): 439-455. – 2. Kerksick CM et al: ISSN exercise & sports nu-trition review update: research & recommendations. J. Int. Soc. Sports Nutr, 2018; 1; 15(1): 38. – 3.
Magkos, F., Kavouras: Caffeine use in sports, pharmacokinetics in man, and cellular mechanisms of
action. Crit. Rev. Food Sci. Nutr, 2005; 45(7-8): 535-562. – 4. López-González LM et al: Acute caffeine supplementation in combat sports: a systematic review. J. Int. Soc. Sports Nutr, 2018; 29; 15(1): 60. – 5. Sökmen B et al: Caffeine use in sports: considerations for the athlete. J. Strength Cond Res, 2008; 22(3): 978-86. – 6. Goldstein ER et al: International Society of Sports Nutrition position stand: caffeine and performance. J. Int. Soc.Sports Nutr. 2010; 27; 7(1): 5. – 7. Franchini E et al: Physiological profi les of elite judo athletes. Sports Med, 2011; 1; 41(2): 147-66. – 8. Astley C et al: Acute caffeine ingestion on performance in young judo athletes. Pediatr Exerc Sci. 2017; 29(3): 336-340. – 9. Lopes-Silva J et
al: Caffeine ingestion after rapid weight loss in judo athletes reduces perceived effort and increases
plasma lactate concentration without improving performance. Nutrients. 2014; 6(7): 2931-2945. – 10.
Felippe LC et al: Separate and combined effects of caffeine and sodium-bicarbonate intake on judo
performance. Int. J. Sports Physiol Perform, 2016; 11(2): 221-226.
11. Saldanha da Silva A et al: Can caffeine intake improve neuromuscular and technical-tactical performance during judo matches? J. Strength Cond Res. 2018; 32(11): 3095-3102. – 12. Souissi M et
al: Effects of time-of-day and caffeine ingestion on mood states, simple reaction time, and short-term
maximal performance in elite judoists. Biol. Rhythm Res, 2013; 44(6): 897-907. Adres: 60-637 Poznań ul. Wojska Polskiego 28