Cafeïne: alles over de werking en effecten

Het zwarte goud, eenhoornbloed, elixer des levens  of ‘cup of Joe’: de lijst met termen voor koffie is eindeloos. We kennen het allemaal als iets dat diep binnen de moderne maatschappij is geïntegreerd, maar weinig mensen weten écht wat de werkende substantie nu echt doet. Je kent de voordelen van cafeïne, maar ben je op de hoogte van de nadelen? Besef je je dat er fikse nadelen aan zijn verbonden bij chronische (over)consumptie en dat een flinke tol kan eisen voor je herstel?

Laten we eens de diepte in duiken en een les cafeïne volgen!

De origine van cafeïne als supplement

De theorieën omtrent cafeïne als supplement, stammen uit de jaren ‘70. Onderzoek uit de jaren ’70 liet zien dat cafeïneconsumptie de mate van vetoxidatie verhoogt en spierglycogeen spaart. Men ging hier vervolgens 2 theorieën aan koppelen:

  1. Cafeïne is een effectief supplement voor vetverlies
  2. Cafeïne is een effectief supplement voor prestatieverbetering, welke ervoor zorgt dat je lichaam effectiever vet verbrandt voor energie.

Desondanks is het primaire werkingsmechanisme niet metabool. Cafeïne functioneert daarentegen als een stimulant voor je sympathische zenuwstelsel, wat de adrenalinewaarden verhoogt.

 

Waar zit cafeïne in?

Het zit o.a. in koffiebonen, theebladen, cola, guaraná, energiedrankjes, maar ook in chocola en tegenwoordig ook in speciale kauwgom of snoepjes. Het zit ook in bepaalde (ook vrij verkrijgbare) medicatie, zoals pijnstillers (dan onder de naam ‘coffeïne’), om te helpen met snellere verspreiding.

 

cafeine in thee
bron: Nicolas Rogoff

 

Koffie

De gezondheidseffecten van koffie zijn nogal hot tegenwoordig. Ondanks dat deze lastig zijn om experimenteel te bestuderen, omdat vrijwel iedereen koffie drinkt en het stoppen ervan leidt tot afkickverschijnselen, is het totale wetenschappelijke bewijs tot de conclusie gekomen dat koffie over het algemeen goed is voor je gezondheid. Gezondheidsvoordelen omvatten voornamelijk betere glycemische controle, verbeterde cardiovasculaire gezondheid, met daarbij een kleine afname van bloeddruk en een verlaagd risico op kanker.

De gezondheidsvoordelen lijken voort te komen uit de enorme hoeveelheid fytochemicaliën in koffie, met name de polyfenolen die antioxidante en anti-inflammatoïre effecten hebben. De gezondheidseffecten van koffie overlappen dus waarschijnlijk met die van andere planten, met name groenten.

De cafeïne in koffie lijkt niet verantwoordelijk te zijn voor de gezondheidseffecten, gezien decafé koffie en normale koffie vergelijkbare gezondheidseffecten hebben. Dit blijkt uit onderzoeken in relatie tot diabetes type 2, waarin koffie, decaf en thee dosisafhankelijk vergeleken werden.

Cafeïne is desondanks gelinkt aan een lichte verhoging van bloeddruk en verhoogd risico op verlies bij zwangerschap. Een ander onderzoek liet alleen een klinisch irrelevante afname in onderdruk zien bij inname van cafeïnevrije koffie zien. Dus als er geen specifieke reden is om cafeïne te nemen, heeft decafé koffie de voorkeur voor optimale gezondheid.

 

cafeine in koffie

 

Thee

Theïne is de naam voor cafeïne, maar dan in thee. L-theanine is een aminozuur in thee, het behoort niet tot de 20 aminozuren die nodig zijn voor eiwitsynthese. Het zit meer in groene thee dan zwarte thee en zelfs nog meer in witte thee. Ook zit het in sommige paddenstoelen. Theanine lijkt qua structuur heel erg op glutamaat, een neurotransmitter is die van nature in ons zenuwstelsel voorkomt.

Theaninesuppletie verhoogt de α-golf productie in de hersenen binnen 30-45 minuten na suppletie. α-golven worden geassocieerd met een staat van ontspanning, selectieve-aandachtmechanismen en mentale alertheid.

Dit aminozuur verhoogt de capaciteit voor focus lichtelijk. In combinatie met een stimulant (in dit geval theïne aka cafeïne) kan het onrustigheid voorkomen en iemand kalm houden. Dit is een van de redenen dat thee niet zo opwindend is als koffie.

Chocolade

De stoffen theobromine en cafeïne in chocolade en met name in cacao hebben een opwekkend effect, maar dat is zwakker dan het effect van koffie. Chocolade bevat ook stoffen die de stemming kunnen verbeteren, maar in zo’n lage concentratie dat het effect niet meetbaar is.

 

cafeine in chocolade

 

Hier vind je een goede website om alles op te zoeken qua cafeïnehoudende procucten en uit te rekenen hoeveel je binnenkrijgt.

 

Cafeïne: hoe werkt het?

Blokkering van de adenosine receptoren

Cafeïne kan verschillende adenosinereceptoren in het brein blokkeren, met variërende effecten.

De A1 receptor bevordert slaperigheid wanneer deze geactiveerd wordt. Door de A1 receptor te blokkeren, verhoogt cafeïne de alertheid.

De A2 receptor heeft stimulerende en stemming verbeterende effecten. Door de A2 receptor te blokkeren, verhoogt cafeïne de dopaminewaarden.

De A1 receptor lijkt niet ongevoelig te worden, wat de reden zou kunnen zijn dat cafeïne haar opwekkende effect niet verliest. De A2a receptor wordt desondanks wel ongevoelig, wat de reden is dat de echte koffieveteraan (lees: praktisch iedereen tegenwoordig) de daadwerkelijke stimulatie niet meer voelt, ondanks dat ze meerdere koppen achterover hebben getikt.

Cafeïne wordt snel opgenomen in de spijsvertering, meestal volledig binnen 45 minuten, voordat het naar je hersenen gaat. Eenmaal daar aangekomen, heeft cafeïne een direct stimulerend effect op je hersencellen.

Chemische structuur

Dit komt doordat de chemische structuur van cafeïne lijkt op die van adenosine, een molecuul dat een ontspannend effect heeft op je centrale zenuwstelsel. Dit zorgt ervoor dat cafeïne in staat is om in de adenosine receptoren in het brein te komen en deze te blokkeren. Dit zorgt ervoor dat adenosine zich niet kan binden om een vermoeid gevoel te produceren. 

 

 

cafeine adenosine
bron: wikipedia

 

Vervolgens stimuleren de geblokkeerde receptoren de afgifte van andere natuurlijke stimulanten en stellen ze enkelen hiervan, zoals dopaminen, in staat om effectiever te werken. Dit zorgt er op zijn beurt weer voor dat de alertheid nog verder toeneemt en het vermoeide gevoel verder verlaagd wordt.

Simpel gezegd, werkt cafeïne op 2 manieren:

  • Het voorkomt dat je hersencellen een signaal van vermoeidheid afgeven.
  • Het zorgt ervoor dat je lichaam andere natuurlijke stimulanten afgeeft en het boost hun effecten.

Het eindresultaat van de effecten van cafeïne op de hersenen, is een gevoel van alertheid, concentratie, zelfvertrouwen en motivatie.

 

Adenosine

Adenosine is een onderdeel van ATP, wat de energievaluta in je lichaam is. Ook is adenosine een stof in het centrale zenuwstelsel die de cycli van slapen en wakker worden reguleert. Wanneer je wakker bent, stapelt adenosine zich op in je hersenen. Dit geeft uiteindelijk een gevoel van vermoeidheid en slaperigheid.

Dit doet het door zich aan de cellen in de basale voorhersenen te hechten en hun activiteit te remmen. Adenosine stimuleert signalen die je lichaam vertellen dat het tijd is om te rusten en het activeert de reacties die nodig zijn om in volledige en constante slaap te komen.

Cafeïne en adenosine

De effecten van verhoogde energie en alertheid, worden veroorzaakt door de interactie met adenosinereceptoren in de hersenen. Zowel cafeïne als adenosine zijn neurotransmitters die horen bij de chemische groep xanthine, qua structuur lijken ze dus heel erg op elkaar.

In je hersenen zien je zenuwcellen cafeïne als adenosine. Dit zorgt ervoor dat cafeïne zich kan binden aan de adenosinereceptoren en deze kan blokkeren door ze bezet te houden.

Het resultaat is dat hersenen geen adenosine detecteren en zenuwactiviteit niet wordt vertraagd. In plaats daarvan verhoogt cafeïne de hersenactiviteit. Het resultaat? Je wordt energieker en minder gevoelig voor de natuurlijke ritmes van waakvolheid en slaap.

cafeïne

 

Je lichaam reageert op de geblokkeerde adenosine door de neurale activiteit te verhogen. Dit zorgt vervolgens voor een stimulatie van de hypofyse. De hypofyse zendt signalen uit om je lichaam klaar te maken voor verhoogde activiteit en activeert ook de afgifte van adrenaline vanuit de bijnier.

Adrenaline wekt weer een aantal reacties op in het lichaam, die ervoor zorgen dat je je wakker en alert voelt. De lever geeft grotere hoeveelheden suiker af in het bloed, om je energie te verhogen. Je pupillen verwijden, je hartslag neemt toe en je luchtpijp opent om meer zuurstof op te nemen.

Beperkte verhoogde adrenaline  komt natuurlijk voor en heeft belangrijke beschermende doelen in je lichaam, mits het beperkte perioden zijn. Langere periodes van verhoogde adrenalineniveaus kunnen schadelijk zijn voor je fysieke en emotionele gezondheid.

 

Fysiologisch, of psychologisch?

Wat is nu exact de prestatieverhogende werking? Iedereen weet namelijk dat je meer mentale energie krijgt en daarbij een verhoogde prestatie ervaart, als je cafeïne neemt. Toch? Wat weinig mensen zich beseffen, is dat deze verhoging van mentale energie psychologisch is.

Onderzoek uit 2017 laat zien dat een flinke pre-workout cocktail van 284 mg cafeïne, aanzienlijke mentale effecten had. Toch verbeterden de kracht noch prestatie niet, in vergelijking met placebo. Een andere studie uit 2017 bevestigde dit: 300 mg cafeïne was niet effectiever in het verhogen van energieniveaus, of objectieve krachtproductie, ten opzichte van placebo.

Dosering-respons placebo

Cafeïne staat zo bekend als iets dat je ‘meer energie geeft’ dat een placebogroep wellicht niet voldoende blijkt binnen onderzoek. Cafeïne wekt een placebo effect op. Het laat zelfs een dosering-respons effect zien: Mensen ervaren een groter placebo effect wanneer ze foutief geloven dat ze een hogere dosering cafeïne hebben genomen, vergeleken met een lagere dosering en er was zelfs een nocebo effect wanneer ze geloofden dat ze de placebo kregen (ze presteerden slechter).

 

Dosering: hoeveel heb je nodig?

Cafeïne kan je motiveren om harder te trainen, zeker wanneer je een slaaptekort hebt. Maar om daadwerkelijk je trainingsprestatie te verbeteren, heb je meer nodig dan 1 mg/kg. Zelfs 2 mg/kg verbetert veelal niet eens de prestatie bij hoge intensiteit krachttraining. Om daadwerkelijk betrouwbaar de krachttrainingsprestatie te bevorderen, zijn er doseringen nodig van 5+ mg/kg.

Desondanks is ~1mg/kg de dosering die je in veel energiedrank zoals Red Bull vindt en veel mensen merken al sterke psychologische effecten hierbij, zoals betere motivatie en een verlaagde RPE. Zelfs al doet deze dosering niks noemenswaardig in fysiologische termen.

Effect vooral psychologisch

Vanuit een mechanistisch oogpunt is het nog steeds niet duidelijk hoe cafeïne de krachttrainingsprestatie zou verhogen, buiten de psychologische mechanismen, zoals verhoogde motivatie en een hogere pijngrens. Psychologische mechanismen zouden ook verklaren waarom cafeïne voornamelijk de snelheid, duur en power sporten aantast, beide zeer motivatie-afhankelijke activiteiten in vergelijking met krachttraining.

Het kan ook verklaren waarom cafeïne voornamelijk effectief is in de ochtend; om het negatieve effect van het circadiaans ritme op dat moment van de dag bij getrainde atleten te bevechten. Bij ongetrainde individuen, die minder goed in staat zijn om zichzelf te pushen, is cafeïne effectief op elk moment van de dag.

 

cafeïne poeder

 

Het mechanisme van cafeïne is dus grotendeels essentieel hetzelfde als het bekijken van geweld of pornografie. Het maakt je psychologisch opgewonden en klaar om all-out te gaan in de sportschool. De daadwerkelijke toename van krachtproductie door je spierweefsel, bij innames onder de 5 mg/kg, is veelal triviaal.

Individuele variaties

Met dit in het achterhoofd is het niet verrassend dat mensen enorm variëren qua respons op cafeïne. Binnen sommig onderzoek laat slechts 50% van de mensen een toename in prestatie zien, na de consumptie van cafeïne. Dit is waarschijnlijk gerelateerd aan fysiologische verschillen tussen mensen, net zoals hun motivatieniveau. Sommige mensen hebben geen cafeïne nodig om goed te presteren, waarbij anderen juist externe stimulatie nodig hebben om all-out te gaan.

 

Cafeïne tolerantie en negatieve effecten

Wat zijn de problemen met hogere doseringen? Duidelijke kriebels, nervositeit en het negatieve effect op je slaapkwaliteit.

Cafeïne uit zich door het storen/onderdrukken van 2 grote processen die de regulatie van slaap en wakkerheid reguleren, namelijk; circadiaanse fasen en de tijd van wakkerheid (e.d. de homeostatische slaapdruk die je bijvoorbeeld nog in de ochtend voelt, of het gevoel wat in het begin van de avond voelt).

In onze Ultieme Slaapgids  gaan we verder in op het negatieve effect van cafeïne en kun je lezen hoe je je slaapkwaliteit kunt verbeteren.

Maar dat is niet alles. Je bouwt een tolerantie op voor de effecten van cafeïne én je krijgt afkickverschijnselen als je stopt.

Veel mensen gaan er vanuit dat legale drugs perfect veilig zijn en associëren afkicksymptomen alleen met illegale drugs. Maar objectief gezien is er weinig relatie te vinden tussen de toxiciteit en verslavingsgevoeligheid van drugs en de legale status.

Snelle opbouw van tolerantie

Tolerantie voor cafeïne stapelt zich snel op, ook op lagere doseringen. Het gebruik van slechts 1,5-3 mg/kg/dag wekt complete tolerantie op, tot een dosering van 3 mg/kg binnen 4 weken. Ondanks dat 1,5-3 mg onder de drempelhoeveelheid ligt die nodig is om krachttrainingsprestatie te bevorderen.

Voor duursport is gewenning wellicht minder problematisch. Dit ondanks het feit dat de studie die dit bevond slecht gecontroleerd was en een erg hoge dosering van 6 mg/kg gebruikte, wat boven de gebruikelijke inname ligt.

Wat nog erger is; bijwerkingen treden al op bij ~200 mg/dag, inclusief de verhoogde angstgevoelens. Afkickverschijnselen treden al op bij doseringen zo laag als 100 mg/dag. Dat is dus slechts een typische kop koffie.

De meest voorkomende afkicksymptomen

  • Hoofdpijn
  • Vermoeidheid
  • Depressie
  • Moeite met concentreren
  • Prikkelbaarheid

Dus als je al regelmatig 2 of meer koppen koffie per dag drinkt, heb je waarschijnlijk al last van enkele bijwerkingen, voornamelijk verlaagde slaapkwaliteit, verhoogde cortisolproductie en verhoogde nervositeit. Je hoeft er geen netto positief effect in de sportschool van te ervaren en je enige optie om uit deze situatie te komen, is om daadwerkelijk de afkicksymptomen onder ogen te komen en je receptoren weer opnieuw gevoelig te laten worden.

 

cafeïne bijwerkingen

 

Overmatig gebruik van cafeïne is zo normaal dat veel studies de positieve effecten van cafeïne overschatten, omdat ze geen mensen uitsluiten die normaliter al veel cafeïne consumeren. Dit zorgt ervoor dat deelnemers in afkickfasen terecht komen gedurende de studie.

De zogenoemde positieve effecten van cafeïne zijn dan simpelweg het omkeren van de afkickverschijnselen. Merk je dat je trainingssessies merkbaar slechter gaan zonder stimulanten? Dan zou je al in de afkickfase kunnen zitten. Afkicken zorgt ook voor spierstijfheid en zwakte.

Afkickverschijnselen ook psychologisch

Aan de andere kant lijken de afkicksymptomen van cafeïne net zo psychologisch als de prestatieverhogende effecten: Cognitieve vaardigheid wordt niet zo enorm aangetast gedurende afkicken, zelfs al voelt het alsof dat wel zo is.

De ernst en duur van afkicken is doseringsafhankelijk, maar je zou na 3 dagen al het ergste achter de rug moeten hebben, met zowat alles na 9 dagen. Daarna zal je aangenaam verrast zijn over hoe goed 100 mg op een lege maag je zal doen voelen.

 

Actieplan: Afkicken van cafeïne #cafeïnechallenge

geen cafeine

80% van de mensen beschouwt het als heel normaal om tussen 1 en 3 kopjes koffie in het eerste gedeelte van de dag te drinken.

Probeer eens cafeïneconsumptie vanaf de middag (na 13:00-14:00 uur) te vermijden, tenzij het groene thee is. Groene thee bevat bepaalde aminozuren (theanine) die de effecten van cafeïne neutraliseren en een erg kalmerend effect hebben. Vermijd wel dat je meer dan een enkele kop groene thee drinkt, omdat de opstapeling van cafeïne je slaap zal verstoren.

Een handige richtlijn is 12u voor het slapengaan géén cafeïne meer te nemen.

Als je wilt ontdekken wat je cafeïne gevoeligheid is, zou je je cafeïne-inname eens een periode (2 of meerdere weken) moeten staken. Dit stelt je in staat om je gevoeligheid voor cafeïne weer te herstellen.

Nadat je dat gedaan hebt, neem je een kop koffie op een specifiek tijdstip in de namiddag, een aantal dagen achter elkaar. Noteer hierbij de duur van je slaap, de kwaliteit hiervan, alsmede je mate van vermoeidheid, uitgerust gevoel en ‘gevoel van leven’ gedurende de dag. Als alles goed gaat, zou je kunnen proberen 2 koppen koffie te nemen en het experiment te herhalen.Op deze manier kun je de hoeveelheid van cafeïne, die je kunt tolereren zonder enige negatieve effecten, bepalen.

 

Cafeïne voor vetverbranding?

Maar hoe zit het met cafeïne als vetverbrander? Helaas is het effect van cafeïne op je energieverbruik net zo overdreven als het prestatiebevorderende effect. Er is een dosering-respons effect van cafeïne-inname op je energieverbruik en metabolisme. Het effect is echter klein én van korte duur, zelfs herhaaldelijke hoge doseringen zorgen doorgaans niet voor een toename van meer dan 100 kcal per dag qua energieverbruik. Enkel onderzoek bevindt helemaal geen effect op energieverbruik.

Bovendien lijkt cafeïne niet te zorgen voor een verlaging van je eetlust, in tegenstelling tot wat je zou verwachten van een stimulant.

In deze niet verrassende studie lieten ze getrainde mannen dagelijks 284 mg cafeïne in een pre-workout cocktail consumeren. Dit leverde geen verhoogde krachtontwikkeling of verbetering in lichaamssamenstelling op bij getrainde mannen.

 

Cafeïne timing & de beste vorm van suppletie

Dosis en timing

Aangezien de voordelen van cafeïne grotendeels psychologisch zijn, hangt de timing en de vorm af van je persoonlijke voorkeur. Het nemen van 50-100 mg 30-90 minuten pre-workout kan de motivatie in de sportschool duurzaam verhogen en het negatieve effect van het circadiaans ritme bij ochtendtraining teniet doen. Doseringen boven 5 mg/kg kunnen soms worden genomen om prestatie te bevorderen, zoals voor een powerliftwedstrijd.

De absorptiesnelheid varieert

In tegenstelling tot wat je wellicht zou geloven, heeft de vorm van cafeïne geen aanzienlijke impact op de opnamesnelheid. Koffie, thee, cola en cafeïnecapsules hebben allemaal een gemiddelde tijd van ruwweg een uur tot piek effect, binnen de literatuur.

Verschillende studies hebben desondanks erg verschillende resultaten laten zien, waarbij capsules significant sneller worden geabsorbeerd bij de ene studie, waar het bij de andere studie weer significant trager is.

De reden voor deze variabiliteit is dat mensen verschillen qua absorptiesnelheid van cafeïne, net zoals ze verschillen qua tijd dat het in hun lichaam blijft. De terminale halfwaardetijd, ofwel de benodigde tijd om cafeïnewaarden te laten zakken tot 50% in je lichaam, varieert van 1,5 tot zelfs 9,5 uur. Het gemiddelde is ~5 uur. Er zit een genetische variatie in hoe snel iemand z’n lever de cafeïne af kan breken.

Watervrij cafeïnepoeder

Desondanks lijkt de vorm van cafeïne wel uit te maken. Puur watervrij (anhydrous) cafeïnepoeder (ook in capsules) zijn meer prestatieverhogend dan koffie, met dezelfde totale hoeveelheid cafeïne. Dit komt waarschijnlijk door de samenwerkende componenten in koffie, die de voordelige effecten van cafeïne verlagen.

Ondanks dat een studie het tegenovergestelde bevond. Zij bevonden juist dat koffie effectiever was dan dezelfde hoeveelheid pure cafeïne. Dit kwam waarschijnlijk door een groter placebo effect omdat de deelnemers merkten dat ze koffie dronken.

 

cafeïne red bull

 

Energiedrankjes

Ondanks dat energiedrank gebaseerd op anektotes effectiever lijkt dan pure cafeïne, bevind dubbelblind onderzoek consistent dat de andere ingrediënten in de meeste energiedrank (inclusief B-vitaminen, taurine, glucuronolactone en carnitine) geen geïsoleerd en toegevoegd voordeel verschaffen, vergeleken met de consumptie van pure cafeïne.

Daarom lijkt de verhoogde effectiviteit van energiedrank, ten opzichte van pure cafeïnesuppletie, een placebo effect te zijn. Ten minste bij dezelfde hoeveelheid cafeïne. Onafhankelijke derde partij laboratoriumtesten bevonden dat veel energiedranken ~20% meer cafeïne bevatten dan wat er op het label staat aangegeven.

Daarom heeft de watervrije vorm (‘anhydrous caffeine’) de voorkeur als suppletie, voor prestatieverhogende effecten. Het lijkt het meest fysiologisch effectief te zijn en je kan deze het meest accuraat doseren.

 

Conclusie

  • 50-100 mg cafeïne ongeveer 30-90 minuten pre-workout kan de motivatie in de sportschool duurzaam verhogen. Het kan ook het negatieve effect van het circadiaans ritme bij ochtendtraining, verhelpen. Lees hier meer over het optimaliseren van je circadiaans ritme!
  • De prestatieverhogende effecten zijn grotendeels psychologisch, op normale hoeveelheden.
  • Op hoge hoeveelheden heeft cafeïne een prestatiebevorderend effect. De respons is desondanks enorm variabel tussen mensen.
  • Je bouwt een tolerantie op, wat veel nadelige effecten met zich mee kan brengen.
  • De impact van op je slaap kan enorm zijn, wat je resultaat enorm beïnvloedt. Lees hier hoe je je slaap verbetert!
  • Om van de bijwerkingen van chronische overconsumptie af te komen, zal je een heftige afkickperiode moeten doorlopen.
  • Cafeïne als vetverbrander is niet effectief.
  • Energiedranken kunnen veel meer cafeïne bevatten dan vermeld op het label.
  • Watervrije (‘anhydrous’) cafeïne heeft de voorkeur bij suppletie voor prestatieverhogende effecten.

 

online coaching Bell Coaching

About the author

Eigenaar Bell Coaching. Ik coach zowel nationaal als internationaal cliënten met maar 1 doel: maximaal resultaat, waarbij jij ook alle tools aanleert om dit levenslang vol te houden. Mijn kracht ligt in het combineren van optimale progressie met intensieve mentale coaching, om jou in elk aspect van je leven te ontwikkelen. Daarnaast verzorg ik zowel nationaal als internationaal opleidingen voor professionals, seminars en clinics.

Leave a Reply

Online Coaching

Proteïne Pleasures E-book

Mis deze Gratis E-books niet

powerlifting E-books

Volg ons ook op facebook