Rolul băuturilor cu efect energizant în performanța sportivă

Dr. Alin Popescu, medic primar medicină sportivă , secretar general S.Ro.M.S., manager medical F.R. Rugby

Dr. Vlad Ilie, medic rezident medicină sportivă, medic loturi naționale rugby juniori

Cuprins

1. Introducere

2. Noțiuni de fiziologie a efortului relevante pentru subiect

3. Cafeina

4. Carbohidrații

5. Vitaminele

6. Electroliții

Băuturile cu efect energizant există și sunt marketate pe piața mondială încă din anii ’60, ca produse al căror scop este să ofere utillizatorilor un boost de energie. Acestea au reușit să câștige o popularitate amețitoare, devenind o industrie extrem de profitabilă. Majoritatea produselor din această categorie folosesc ingrediente similare, variind concentrațiile și proprietățile organoleptice. Ingredientul principal cu rol ergogenic este cafeina, despre care cercetările din domeniu susțin că are efecte pozitive de creștere a performanțelor. Alături de zaharuri, vitamine și minerale, aceste cocktailuri energizante pot interveni util în sportul de performanță, atât timp cât sunt introduse în momente-cheie în pregătirea unui atlet.

Introducere

Băuturile cu efect energizant reprezintă o gamă de produse menite să ofere utilizatorilor senzația de sporire a atenției și vigilenței, alături de o creștere aparentă a nivelurilor de energie și a stării generale de bine. Deși pare un trend relativ recent, băuturile de acest tip există pe piața internațională încă din 1987, în Austria, și din 1997, în S.U.A. [1]. În plus, băuturi cu caracter similar (cu conținut de cafeină) au fost marketate pe piața din Thailanda începând cu anul 1962. Aceste băuturi au efect stimulant asupra sistemului nervos central, cu speranța creșterii performanțelor fizice și psihice.

În prezent, piața băuturilor energizante este evaluată la aproximativ 26 de miliarde de dolari (valoare raportată în 2021), cu speranța atingerii a 30 de miliarde de dolari în 2026 [2]. Această piață este în continuă creștere, având în vedere popularitatea crescută a acestor produse în rândul sportivilor, tinerilor (persoane cu vârsta cuprinsă între 14 și 39 de ani) și a populației active psihic și fizic. Popularitatea băuturilor energizante provine atât din calitățile organoleptice pe care aceste produse le au, dar și din creativitatea campaniilor de marketing pe care acești producători le organizează (sportivi de top, sporturi extreme, idei moderne etc.). Efectele acestor băuturi provin din combinația de ingrediente și dozarea acestora în soluția finală. Deși există o piață extrem de mare pentru aceste produse, majoritatea producătorilor folosesc aceleași „ingrediente active”, jonglând cu dozarea, numărul și proprietățile organoleptice. Aceste produse se pot găsi îmbuteliate sub formă de shoturi (de aprox. 25 – 60 ml) sau recipiente mai mari, de până la 750 ml. În ceea ce privește etichetarea, divulgarea completă a ingredientelor nu este obligatorie, ceea ce face uneori dificilă informarea corespunzătoare, pentru un consum profesional. Din acest motiv, sportivii de performanță care apelează la astfel de produse sunt obligați să se informeze asupra produselor pe care le ingerează, pentru a preveni posibila contaminare cu substanțe interzise, conform listei publicate de World Anti Doping Agency (WADA).

Printre cele mai frecvente ingrediente conținute în aceste băuturi cu efect energizant, întâlnim cafeină, zaharuri, vitamine din complexul B, vitamina C, taurină, ginseng, guarana, electroliți și aminoacizi [3]. Fiecare din aceste ingrediente susține funcționalitatea optimă a corpului, dacă sunt consumate în cantități moderate și în funcție de nevoile documentate ale organismului. Direcția principală de marketare a acestor produse este cea a sportivilor sau a populației angajate în activități fizice intense. În consecință, în funcție de combinația și dozarea ingredientelor, se pot sorta produsele după momentul optim de consum: înainte de efort (pregătire și activare psihică și fizică), în timpul efortului (rol de susținere a efortului pe o perioadă cât mai lungă) și postefort (regenerare tisulară și refacere a resurselor pierdute în urma efortului) [4].

Noțiuni de fiziologie a efortului relevante pentru subiect

Echilibrul energetic apare atunci când aportul de energie (suma energiei rezultate din procesarea alimentelor, lichidelor și a suplimentelor alimentare) este egal cu cheltuirea de energie sau cu suma energiei consumate sub diverse forme: rata metabolică bazală (BMR), efectul termic de procesare al alimentelor și efectul termic al activităților, care reprezintă energia cheltuită în activitatea fizică planificată și neplanificată (coborât pe scări, alergat după metrou etc.), și termogeneza activității care nu poate fi încadrată ca exercițiu (activitățile uzuale de îmbrăcat, machiat, acțiuni repetitive individuale etc.) [5]. În timpul efortului fizic, metabolismul bazal este accelerat și implicit consumul resurselor este crescut. Resursele pe care se bazează fie sunt produse endogen, fie este necesar aportul lor exogen. Carbohidrații, lipidele, proteinele, aminoacizii, vitaminele și mineralele reprezintă substratul pe care se bazează funcționalitatea corpului uman în condiții de repaus sau efort. Astfel, beneficiul consumului produselor cu efect de energizare vine din modul în care sunt combinate ingredientele menționate mai sus și temporizarea în raport cu nevoia consumatorului. Metabolismul efortului fizic este similar cu cel din repaus, ca principiu de funcționare, cu excepția faptului că este accelerat, pentru a susține cerințele de funcționalitate ale musculaturii și a organelor implicate în efort.

Sistemele de energie folosite în timpul exercițiului fizic pentru travaliul muscular includ sistemul fosfagen și glicolitic (ambele anaerobe) și calea oxidativă (aerobă). Sistemul fosfagen este folosit pentru evenimente care nu durează mai mult de câteva secunde și care au o intensitate mare. Adenosin trifosfatul (ATP – moneda energetică a organismului) și creatin fosfatul furnizează energia disponibilă imediat, stocată în mușchi [6]. Cantitatea de ATP prezentă în mușchii scheletici (aproximativ 5 mmol/kg) nu este suficientă pentru a furniza o aprovizionare continuă cu energie, în special la intensități ridicate de efort. Calea glicolitică anaerobă folosește glicogenul muscular și glucoza, care sunt metabolizate rapid în mod anaerob, prin cascada glicolitică. Această cale susține evenimente cu o durată de 60 – 180 de secunde. Aproximativ 25 – 35% din rezervele totale de glicogen muscular sunt utilizate în timpul unei singure curse de 30 de secunde sau a unei sesiuni de exerciții cu rezistență [7]. Nici calea fosfagenă, nici calea glicolitică nu pot susține furnizarea rapidă de energie pentru a permite mușchilor să se contracte la o rată foarte mare, în cazul evenimentelor care durează mai mult de 2 – 3 minute.

Calea oxidativă (aerobă) furnizează energie pentru evenimente care durează mai mult de 2 – 3 minute. Substratele majore folosite includ glicogenul muscular și hepatic, trigliceridele din țesutul muscular, sânge și țesutul adipos, precum și cantități neglijabile de aminoacizi din mușchi, sânge, ficat și tractul digestiv. Exemple de evenimente pentru care calea majoră de furnizare de energie este calea oxidativă includ: alergare de 1.500 de metri, maraton, semimaraton și evenimente de ciclism de anduranță sau înot pe distanțe de peste 1.500 de metri. Parametrii de consum în aceste condiții cresc în raport cu nivelul de intensitate și de volum al efortului, accesând diverse substraturi energetice pentru realizarea lucrului mecanic efectuat de musculatură [8]. Un alt aspect care influențează consumul resurselor este capacitatea lor de producere a energiei în timp util. Astfel, în funcție de caracteristicile efortului fizic, organismul poate comuta folosirea unui substrat energetic în favoarea altuia, pentru a produce energia necesară travaliului muscular din momentului respectiv.

Pe măsură ce oxigenul devine din ce în ce mai disponibil pentru mușchiul care lucrează (organismul găsește frecvențele respiratorii și cardiovasculare potrivite pentru efort), corpul folosește mai mult din căile aerobe (oxidative) și mai puțin din căile anaerobe (fosfagen și glicolitic). Doar calea aerobă poate produce o cantitate semnificativă de ATP în timp util, prin intermediul ciclului Krebs și a sistemului de transport al electronilor. Cu cât se dispune de mai mult oxigen, cu atât corpul utilizează mai mult calea aerobă pentru a produce energie. Dependența de căile aerobe nu apare brusc și niciodată nu se bazează exclusiv pe o singură cale. Intensitatea, durata, frecvența, tipul de activitate, sexul și nivelul de fitness al individului, precum și aportul anterior de nutrienți și rezervele de energie determină momentul când are loc trecerea de la căile predominant aerobe la cele anaerobe.

Substratul preferat al organismului este glucoza, care poate proveni din metabolizarea carbohidraților ingerați înainte sau în timpul efortului. În felul acesta, utilizarea băuturilor cu efect energizant pot suplini producerea energiei necesare efortului fizic prin alimentarea în timp util cu hidrații de carbon rapid biodisponibili. O astfel de circumstanță se întâlnește în sporturile de anduranță (ciclism, alergare maraton, alergare montană etc.), unde există pe parcursul traseului stații de alimentare cu astfel de produse în diferite forme (băuturi, batoane, geluri masticabile etc.). Aceste produse conțin carbohidrați cât mai simpli, ușor digerabili și cu absorbție rapidă, pentru a putea fi puși în circulație cât mai rapid, minimizând timpul de digestie [9].

Cafeina

Cafeina este cea mai răspândită substanță cu efect psihoactiv utilizată în lume și poate fi ingerată sub diverse forme: capsule, gume de mestecat, băuturi sau intranazal. Utilizarea cafeinei nu este reglementată în lume și majoritatea persoanelor o consumă zilnic pentru efectele sale stimulante asupra sistemului nervos central și periferic. Cafeina are capacitatea de a crește starea de alertă, de a îmbunătăți menținerea activității intelectuale și de a spori reactivitatea organismului la stimuli. Un beneficiu larg studiat al cafeinei este efectul său asupra performanței fizice, în special atunci când este utilizată înaintea activităților sportive [10]. Suplimentele alimentare cu cafeină sunt consumate de indivizi la toate nivelurile competiționale, iar pe măsură ce nivelul de interes crește într-un sport, sportivii caută orice avantaj pentru a-și îmbunătăți performanța. Utilizarea cafeinei poate fi ușor implementată, deoarece comitetul olimpic și toate organizațiile sportive majore au permis utilizarea acesteia.

Cafeina acționează ca un antagonist al receptorului adenozinei, inhibând efectele negative pe care adenozina le induce asupra neurotransmisiei, excitației și percepției durerii. Cafeina este un antagonist neselectiv al receptorilor de adenozină A1 și A2 și influențează indirect eliberarea altor neurotransmițători precum dopamina, GABA și acetilcolina. În plus, cafeina are capacitatea de a reduce consumul de glicogen din miocite, prin creșterea lipolizei trigliceridelor, ceea ce poate duce la reducerea producției de acid lactic de către musculatură în efort. În plus, efectul hipoalgezic al cafeinei scade percepția durerii și a efortului din timpul exercițiilor fizice. Ca rezultat, o percepție mai mică a durerii ar putea menține sau crește ratele de declanșare a unităților motorii și ar putea produce posibile contracții musculare mai puternice și mai îndelungate, rezultând astfel o producție mai mare de forță. Studiile efectuate în rândul populației generale au arătat deja că efectele stimulante ale cafeinei sunt mai mari la bărbați decât la femei. Cu toate acestea, puține studii au evidențiat diferențele în efectul suplimentării cu cafeină asupra performanței sportive între bărbați și femei, dar rezultatele lor sunt controversate [11]. Cafeina este absorbită cu ușurință atât din tractul digestiv superior (nazal, oro-faringian), cât și din cel inferior, în decurs de o oră de la ingerare și se redistribuie în tot corpul. Timpul de înjumătățire al cafeinei variază de la 2,5 la 10 ore, permițând efectelor sale să dureze pe întreaga durată a competiției. Dozele de cafeină cu efecte dovedite de creștere ale performanțelor fizice și psihice sunt aproximativ 3 – 6 mg/kg corp. Trebuie avute în vedere și efectele adverse ale consumului excesiv de cafeină atât prin dozarea acută, dar și cronică, cât și prin prisma metabolismului acesteia, influențat genetic individual (anxietate, tremor, stări de neliniște, tulburări de somn, migrene, probleme cardiovasculare etc.).

Carbohidrații

Sunt al doilea cel mai frecvent ingredient conținut în această gamă de produse ale căror efecte energizante provin din alimentarea organismului cu substratul energetic preferat. Există mai multe instanțe în care băuturile care conțin carbohidrați pot avea efect energizant: de exemplu, înainte de competiție, pentru a suprasatura rezervele de glicogen, anterior golite (tehnică recunoscută în lumea sportivă, numită „depleție de glicogen”, cu 24 – 48 de ore precompetițional), cu scopul de a induce musculatura într-o stare de nevoie de a-și reface rezervele proprii de substrat energetic [12]. Această metodă este utilă pentru a beneficia la maximum de rezervele musculare de energie în timpul competiției. A doua instanță în care carbohidrații pot genera un efect energizant este în timpul eforturilor de lungă durată, prin alimentarea intraefort, pentru a putea susține în continuare intensitatea exercițiului fizic, fără a forța organismul să apeleze la proteine ca sursă de energie. Consumul de carbohidrați în timpul exercițiilor fizice este și mai important în situațiile în care sportivii nu au făcut încărcarea cu carbohidrați, nu au consumat precompetițional mese sau au o dietă în scopul pierderii în greutate. Consumul de carbohidrați ar trebui să debuteze la scurt timp după începerea efortului fizic, sub forma unei cantități mici, dar administrată repetitiv pe durata exercițiului sau competiției. Această formă de administrare este mult mai eficientă în comparație cu administrarea aceleiași cantități într-o singură doză, datorită timpului de absorbție prelungit ca urmare a privării tubului digestiv de fluxul sangvin distribuit către musculatura activă [13]. Consumul hidraților de carbon postefort poate avea efect energizant, prin scăderea timpului de refacere și pregătire pentru o nouă sesiune de antrenament, în cursul aceleiași zile.

Vitaminele

Micronutrienții joacă un rol important în producerea energiei, sinteza hemoglobinei, menținerea densității osoase, funcționarea normală a sistemului imunitar și protecția organismului împotriva stresului oxidativ. Vitaminele ajută la sinteza și repararea țesutului muscular, în timpul refacerii după exercițiile fizice sau leziunile tisulare. Exercițiul fizic suprasolicită multe din căile metabolice în care sunt necesari micronutrienții, iar antrenamentul sportiv poate duce la adaptări biochimice ale mușchilor care cresc nevoile pentru aceste substanțe [14]. Exercițiile regulate pot crește, de asemenea, rata de eliminare și pierdere a acestor micronutrienți din organism.

Cele mai comune vitamine și minerale întâlnite în dietele sportivilor sunt calciul, vitamina D, vitaminele din complexul B sau antioxidanți precum vitaminele C și E. Sportivii cu cel mai mare risc de a avea un status scăzut de micronutrienți sunt cei care restricționează aportul energetic sau abordează practici severe de pierdere în greutate, cei care elimină unul sau mai multe grupuri alimentare din dieta lor sau care consumă diete dezechilibrate și cu conținut scăzut de micronutrienți. Acești sportivi pot beneficia de un supliment zilnic cu vitamine și minerale. Utilizarea suplimentelor cu vitamine și minerale nu îmbunătățește performanța în cazul persoanelor care consumă diete adecvate din punct de vedere nutrițional.

Aportul adecvat de vitamine din complexul B este important pentru asigurarea unei producții optime de energie și pentru construcția și repararea țesutului muscular. Vitaminele din complexul B au două funcții majore legate direct de exercițiul fizic. Tiamina, riboflavina, niacina, piridoxina, acidul pantotenic și biotina sunt implicate în producția de energie în timpul exercițiilor fizice, în timp ce acidul folic și vitamina B12 sunt necesare pentru producția celulelor roșii, sinteza proteinelor, repararea și menținerea țesuturilor, inclusiv pentru SNC.

Vitamina D este necesară pentru absorbția adecvată a calciului, reglarea nivelurilor serice de calciu și fosfor și menținerea integrității osoase. De asemenea, vitamina D reglează dezvoltarea și homeostazia sistemului nervos și a mușchilor scheletici.

Vitaminele C și E intervin în protejarea membranelor celulare împotriva efectelor oxidative generate de metabolismul uzual. Exercițiile fizice pot crește consumul de oxigen de 10 – 15 ori, astfel că pe termen lung ele generează un constant „stres oxidativ” asupra mușchilor și a altor țesuturi, ducând la oxidarea lipidelor membranare. În cazul suplimentării cu vitamina E, s-a demonstrat că reduce oxidarea lipidelor în timpul exercițiilor de anduranță, având și un efect limitat în cazul antrenamentelor de forță [15]. Există unele dovezi că vitamina E ar putea să atenueze daunele induse de exercițiul fizic asupra ADN-ului și chiar să îmbunătățească recuperarea la anumiți indivizi activi; cu toate acestea, sunt necesare mai multe cercetări în această direcție.

Electroliții

Electroliții sunt minerale încărcate electric, dizolvate în fluidele corpului, în principal sub formă de ioni. Aceștia includ sodiu, potasiu, calciu, fier, magneziu, clor, zinc, bicarbonat și fosfat. Acești ioni sunt esențiali pentru o serie de funcții fiziologice, cum ar fi contracția musculară, transmiterea impulsurilor nervoase, echilibrul fluidelor în corp și reglarea pH-ului. În timpul exercițiilor fizice, în special în cazul activităților intense sau prelungite, organismul nostru pierde prin transpirație cantități semnificative din acești electroliți [16]. Hidratarea corectă a organismului este asigurată de soluția creată de apă și de mineralele care sunt dizolvate în ea. Echilibrul fluidelor și al mineralelor este asigurat prin pierderile urinare, pierderile prin transpirație și aportul alimentar și hidric. Menținerea echilibrului electroliților este crucială pentru funcționarea optimă a mușchilor și pentru sănătatea generală. Un dezechilibru poate duce la diverse afecțiuni, cum ar fi crampele musculare, slăbiciunea musculară, deshidratarea și afectarea termoreglării în condiții extreme. În plus, chiar și o deficiență ușoară a electroliților poate determina scăderea performanțelor sportive.

Dintre toți electroliții, magneziul intervine cel mai pregnant în metabolismul energetic. Magneziul este un mineral esențial pentru contracția și relaxarea mușchilor, nivelurile adecvate prevenind apariția crampelor și a spasmelor musculare [17]. Magneziul joacă un rol central și în producția de adenozin trifosfat (ATP), definită drept principala monedă energetică a organismului. Mai mult, el este implicat și în sinteza hemoglobinei, proteina din globulele roșii responsabilă cu transportul oxigenului către țesuturi.

În concluzie, băuturile cu efect energizant pot reprezenta o soluție sănătoasă și utilă pentru consumator, atât timp cât utilizarea acestora respectă o nevoie a organismului sau a individului. Deși popularitatea acestor produse este foarte mare în rândul populației tinere, abuzul zilnic în lipsa unui plan dietetic adecvat poate determina apariția reacțiilor adverse ale substanțelor conținute în soluție. Introducerea băuturilor cu efect energizant în planul nutrițional al unui sportiv sau al unei persoane active ar trebui să pornească de la lista de ingrediente și de la înțelegerea modului în care produsul înlocuiește alte surse nutriționale. Temporizarea alimentării cu băuturi cu efect energizant, în raport cu tipul efortului și durata efortului, poate maximiza efectul produselor.

Pentru ABONAMENTE și CREDITE DE SPECIALITATE click AICI!

Referințe bibliografice:

Ishak, W. W.; Ugochukwu, C.; Bagot, K.; Khalili, D.; Zaky, C. Energy drinks: psychological effects and impact on well-being and quality of life-a literature review. Innov Clin Neurosci. 2012 Jan; 9(1):25-34. PMID: 22347688; PMCID: PMC3280075;
https://www.skyquestt.com/report/sports-drink-market#:~:text=Global%20Sports%20Drink%20Market%20size%20was%20valued%20at%20USD%2025.75,period%20(2023%2D2030);
Grosz, A.; Szatmari, A. The history, ingredients and effects of energy drinks. Orvosi Hetilap. 2008; 23:149(47):2237-2244. [PubMed] [Google Scholar];
Simulescu, V.; Ilia, G.; Macarie, L.; Merghes, P. Sport and energy drinks consumption before, during and after training. Sport. 2019; 34:3-9. doi: 10.1016/j.scispo.2018.10.002. [CrossRef] [Google Scholar];
Otten, J.; Hellwig, J.; Meyers, L.; editors. Dietary Reference Intakes: The Essential Guide to Nutrient Requirements. Washington (DC): The National Academies Press; 2006;
Rodriguez, N. R.; Di Marco, N. M.; & Langley, S. (2009). American Dietetic Association, Dietitians of Canada, American College of Sports Medicine. American College of Sports Medicine position stand. Nutrition and athletic performance. Medicine and science in sports and exercise, 41(3), 709-731. https://doi.org/10.1249/MSS.0b013e31890eb86;
Yuill, E. A. Sports Nutrition: Energy Metabolism and Exercise. J Can Chiropr Assoc. 2010 Sep; 54(3):204. PMCID: PMC2921788;
Alghannam, A. F.; Ghaith, M. M.; Alhussain, M. H. Regulation of Energy Substrate Metabolism in Endurance Exercise. Int J Environ Res Public Health. 2021 May 7; 18(9):4963. doi: 10.3390/ijerph18094963. PMID: 34066984; PMCID: PMC8124511;
Nikolaidis, P. T.; Veniamakis, E.; Rosemann, T.; Knechtle, B. Nutrition in Ultra-Endurance: State of the Art. Nutrients. 2018 Dec 16; 10(12):1995. doi: 10.3390/nu10121995. PMID: 30558350; PMCID: PMC6315825;
Martins, G. L.; Guilherme, J. P. L. F.; Ferreira, L. H. B.; de Souza-Junior, T. P.; Lancha, A. H. Jr. Caffeine and Exercise Performance: Possible Directions for Definitive Findings. Front Sports Act Living. 2020 Dec 11; 2:574854. doi: 10.3389/fspor.2020.574854. PMID: 33345139; PMCID: PMC7739593;
Mielgo-Ayuso, J.; Marques-Jiménez, D.; Refoyo, I.; Del Coso, J.; León-Guereño, P.; Calleja-González, J. Effect of Caffeine Supplementation on Sports Performance Based on Differences Between Sexes: A Systematic Review. Nutrients. 2019 Sep 30; 11(10):2313. doi: 10.3390/nu11102313. PMID: 31574901; PMCID: PMC6835847;
Bussau, V. A.; Fairchild, T. J.; Rao, A.; Steele, P.; & Fournier, P. A. (2002). Carbohydrate loading in human muscle: an improved 1 day protocol. European journal of applied physiology, 87(3), 290-295. https://doi.org/10.1007/s00421-002-0621-5;
Kanter, M. High-Quality Carbohydrates and Physical Performance: Expert Panel Report. Nutr Today. 2018 Jan; 53(1):35-39. doi: 10.1097/NT.0000000000000238. Epub 2017 Oct 21. PMID: 29449746; PMCID: PMC5794245;
Haymes, E. Iron. In: Driskell J, Wolinsky I, editors. Sports Nutrition. Vitamins and Trace Elements. New York (NY): CRC/Taylor & Francis; 2006. p. 203-16;
Institute of Medicine. Dietary Reference Intakes for Vitamin C, Vitamin E, Selenium, and Carotenoids. Washington (D.C.): The National Academies Press; 2000;
Orrù, S.; Imperlini, E.; Nigro, E.; Alfieri, A.; Cevenini, A.; Polito, R.; Daniele, A.; Buono, P.; Mancini, A. Role of Functional Beverages on Sport Performance and Recovery. Nutrients. 2018 Oct 10; 10(10):1470. doi: 10.3390/nu10101470. PMID: 30308976; PMCID: PMC6213308;
Zhang, Y.; Xun, P.; Wang, R.; Mao, L.; He, K. Can Magnesium Enhance Exercise Performance? Nutrients. 2017 Aug 28; 9(9):946. doi: 10.3390/nu9090946. PMID: 28846654; PMCID: PMC5622706.