Tabel 1: cafeïnegehalte in een aantal voedingsmiddelen

Cafeïne is ook aanwezig in veel geneesmiddelen en wordt in vele landen (waaronder België) ook verkocht als zuivere cafeïne in de vorm van pillen. Heel wat pijnstillers (analgetica) bevatten naast acetylsalicylzuur, paracetamol of codeïne, ook cafeïne. Cafeïne zou het pijnstillende effect van paracetamol en acetylsalicylzuur versterken. Voorbeelden hiervan zijn: Algostase®, Witte Kruis®, Finimal®, Mann®, Dolviran®, Lonarid N®, Perdolan®, Nevrine codeïne®, Saridon®, enz. Het cafeïnegehalte bedraagt in deze preparaten tussen de 30 en 85 mg per tablet. Uitzondering hierop vormt het geneesmiddel Parmentier &Mac226; dat naast 400 mg fenazon ook 200 mg cafeïnemonohydraat per poedertje bevat.
Ook bepaalde geneesmiddelen tegen migraine bevatten cafeïne. Zo bevat Cafergot&Mac226; 100 mg cafeïne om de opname van het actieve bestanddeel (ergotaminetartraat) te bevorderen.
Verder zijn er een aantal tonica (stimulantia) die cafeïne bevatten:
Animine® : cafeïne en natriumnaftylacetaat 200 mg
Guronsan® : cafeïne 50 mg + ascorbinezuur en glucuronamide
Als fait divers vermelden we ook nog de zogenaamde vermageringscrèmes (Actibion ®) die cafeïne in gelvorm bevatten (50 mg cafeïneguaranine per gram gel). Deze crèmes worden voornamelijk door dames gebruikt om overdadige lokale vetafzettingen en vetkussens te lijf te gaan.
 

Koffie en cafeïne
Cafeïne en koffie zijn niet hetzelfde. Cafeïne is een zuivere chemische verbinding (een trimethylxanthine). Koffie echter is een extract van de koffieboon en bestaat uit een mengsel van honderden complexe verbindingen. De samenstelling van de koffieboon kan sterk variëren naargelang de groeiomstandigheden en de soort koffieboon (Robusta of Arabica). Ook het branden van de koffie en de eigenlijke bereiding van de koffie hebben een belangrijke invloed op de samenstelling en concentratie van de uiteindelijke drank. Het effect van cafeïne enerzijds en koffie anderzijds op de prestatie zal dan ook verschillend zijn (zie kader p. 3).
Volgens bepaalde bronnen zou cafeïne het meest gebruikte (of misbruikte) stimulerend middel in de sport zijn. Duursporters gebruiken de stof om de vermoeidheid tegen te gaan, sprinters om de reactietijd te verminderen en krachtsporters om de maximale kracht te doen toenemen.


Stofwisselingseffect
Na inname wordt cafeïne binnen het uur geabsorbeerd, maar de concentratie in het plasma blijft lange tijd verhoogt. Dit wordt verklaard door de lange halfwaardetijd (4 tot 6 uur) zodat de effecten lang merkbaar blijven. In de meeste studies wordt 1 uur gewacht na inname alvorens de eigenlijke inspanning te starten. Zo wordt de inspanning geleverd in de periode dat de plasmaconcentratie van cafeïne maximaal is. Cafeïne wordt in de lever gemetaboliseerd. De belangrijkste afbraakproducten van cafeïne zijn 1,7-dimethylxanthine, 1-methyluraat en 1-methylxanthine. Cafeïne en de afbraakproducten worden via de urine dan uitgescheiden. Opmerkelijk daarbij is dat slechts 0,5 tot 3,0 % van de opgenomen hoeveelheid cafeïne in de urine weer onder de vorm van cafeïne uitgescheiden wordt.
Gezien het lage percentage van de ingenomen cafeïne dat in de urine wordt uitgescheiden en de grote variatie tussen verschillende personen wat betreft de hoeveelheid cafeïne die in de urine wordt uitgescheiden, is het bepalen van de hoeveelheid ‘zuivere’ cafeïne in de urine een zeer slechte maat voor de ingenomen dosis.
Onderzoek toont aan dat bij een inname van 4 tot 6 mg cafeïne per kilogram lichaamsgewicht - wat ruim boven de dosis is die een prestatiebevorderend effect heeft - de cafeïneconcentratie in de urine na inspanning ongeveer 8 microgram per ml urine bedraagt

Prestatiebevorderend?
Figuur 1 geeft  een samenvatting van studies die het effect van cafeïne-inname hebben onderzocht op de inspanningstijd tot uitputting. Algemeen kan dus gesteld worden dat een duurinspanning door cafeïne-inname langer kan volgehouden worden. Voor de atleet is dit zeer belangrijk tijdens training, maar in een wedstrijd (zeker in een finale) gaat het vooral om snelheid en maximale vermogen. Minder studies zijn hieraan gewijd, maar toch geven de meeste een prestatiebevorderend effect van cafeïne weer (zie tabel 2)

Tabel 2: samenvatting van studies die het effect van cafeïne-inname op snelheid en vermogen onderzoeken.
 

Fig. 1: uit studies blijkt dat hoe langer de prestatie duurt, hoe groter het effect van cafeïne is. Tijdens kortdurende inspanning aan hoge intensiteit werd soms geen effect gevonden. Ook werd onderzocht of het stoppen van cafeïne-inname een effect heeft op de duurprestatie. Als regelmatige koffiedrinkers 2 tot 4 dagen stoppen met koffiedrinken, dan is het prestatiebevorderende effect van cafeïne-inname niet verschillend dan wanneer ze gewoon doorgingen met koffiedrinken (zie fig. 2)
 

Fig. 2: een samenvatting van 4 studies waarin de tijd tot uitputting gemeten werd tijdens inspanningen van verschillende duur. De asterisk geeft aan dat in de desbetreffende test de volhoudtijd (statistisch significant) groter was dan in de placebo test. In studie 4 wordt aangegeven hoeveel dagen men gestopt was met koffiedrinken.


 Wat betreft de zeer korte, intensieve inspanningen (6 tot 60 seconden), is men het zeker niet eens over het prestatiebevorderende effect van cafeïne. Bij wat langere inspanningen (1500 m zwemmen, 1500 m lopen, 1 uur tijdrijden op de fiets, 21 km langlaufen) werd wel het prestatiebevorderende effect van cafeïne aangetoond. Krachtsporters gebruiken soms cafeïne omdat ze geloven dat het de maximale prestatie vergroot of vermoeidheid voorkomt tijdens wedstrijden. Met de huidige kennis moeten we echter stellen dat er geen bewijs is voor een prestatieverbeterend effect van cafeïne bij krachtsporten.

Mogelijke werkingsmechanismen
De traditionele verklaring van het prestatieverhogende effect van cafeïne is dat cafeïne het sympathische zenuwstelsel stimuleert, waardoor de mobilisatie van vrije vetzuren uit het vetweefsel gestimuleerd wordt. De toegenomen beschikbaarheid van vetzuren leidt tot een verhoogde vetzuuropname door de actieve spieren en een verhoogde vetzuuroxidatie. Intracellulaire mechanismen in de spier leiden dan tot een remming van het koolhydraatmetabolisme en zo tot het sparen van spierglycogeen.
Bij deze traditionele verklaring worden echter heel wat vraagtekens geplaatst. Zo worden de prestatiebevorderende effecten van cafeïne gemeten bij inspanningen van 1 tot 30 minuten. Tijdens zulke kortdurende inspanningen is de hoeveelheid spierglycogeen zeker niet prestatiebeperkend. Bovendien tonen spierbiopten geen verschil aan in spierglycogeen na placebo- of cafeïne-inname. Cafeïne moet dus (ook) op andere manieren werken.
Verschillende mogelijkheden worden hier geopperd.

• Cafeïne stimuleert de hersenen met als gevolg veranderingen van de motorische controle of inkomende zenuwsignalen wat een verminderd gevoel van vermoeidheid impliceert.
  
• Cafeïne zou de vrije calciumconcentraties in de spiercellen kunnen verhogen of de kaliumafgifte aan het plasma verlagen. Cafeïne voorkomt zo het ontstaan van vermoeidheid in de spieren.
  
• Cafeïne zou de werking van adenosine blokkeren.
  

Bijwerkingen
De bijwerkingen van cafeïne kunnen we onderverdelen in acute en chronische bijwerkingen.
Cafeïne-inname kan leiden tot acute bijwerkingen, maar deze zijn meestal matig. Cafeïne moet wel altijd ingenomen worden samen met of opgelost in een vloeistof. Zo worden de acute bijwerkingen zoals mogelijke darmwandirritatie, trillen en verminderde bewegingscoördinatie, slapeloosheid, (kleine) stijging van de bloeddruk en hartfrequentie, gedeeltelijk vermeden.
Op langere termijn wordt cafeïnegebruik soms geassocieerd met een verhoogde calciumuitscheiding, met als gevolg een verhoogd risico op osteoporose. Cafeïne zou het vermogen van een vrouw om zwanger te worden verminderen en cafeïne-inname moet tijdens de zwangerschap sterk verminderd worden omdat de halfwaardetijd van cafeïne dan 3 tot 4 maal toeneemt.
Het grootste gezondheidsrisico van veelvuldig koffiegebruik staat echter in relatie met hart- en vaatziekten. Koffie bevat immers een aantal soorten vet, waaronder de diterpenen. Deze stoffen komen vrij uit gemalen koffie door toevoeging van heet water, maar worden tegengehouden op papieren filters. De diterpenen veroorzaken een aanzienlijke stijging in het totaal- en LDL-cholesterolgehalte in het bloed als ze regelmatig gebruikt worden. Dit brengt een verhoogd risico op hart- en vaatziekten met zich mee. Regelmatige koffiedrinkers kunnen daarom beter filterkoffie drinken. Bij alle ander vormen van koffiebereiding zijn ze echter wel aanwezig (zie tabel 3).


Tabel 3: het gehalte aan diterpenen in verschillende soorten koffie en de geschatte toename van het serum

Koffie versus cafeïne
Recente studies tonen aan dat als men cafeïne puur geeft men andere effecten krijgt dan als men dezelfde hoeveelheid cafeïne in koffie toedient. Zo werd aan proefpersonen 4.5 mg cafeïne per kg lichaamsgewicht gegeven
a. als pure cafeïne opgelost in water
b. als normale koffie
c. als gedecafeïneerde koffie + cafeïne
Als controle werd gedecafeïneerde koffie gegeven.
Enkel als men pure cafeïne opgelost in water gaf, zag men een prestatieverbeterend effect. Dit ondanks het feit dat bij de 3 cafeïnetoedieningen een duidelijke plasma-adrenalinestijging werd gezien. Pure cafeïne lijkt dus meer prestatiebevorderend te zijn dan koffie.


Besluit
Uit heel wat wetenschappelijke studies blijkt het prestatiebevorderende effect van cafeïne. Dit geldt voornamelijk bij inspanningen die langer dan 2 minuten duren. Pure cafeïne heeft hierbij een groter effect dan koffie. De bijwerkingen van pure cafeïne zijn (indien ingenomen met voldoende vloeistof) niet erg groot (zeker niet bij regelmatige cafeïnegebruikers).
Niets staat de atleet met de huidig geldende reglementering in de weg om van de in de hele wereld meest gebruikte drug ook een geliefkoosd prestatieverbeterend product te maken.