Der er vel efterhånden flere, der indtager koffein før træning, om det er kaffe, energidrikke, koffeinpiller eller en forblandet pre-workout, end der er folk, der ikke gør. Grunden er simpel: koffein giver en fornemmelse af energi og overskud, hvilket man tænker der burde give bedre træninger og bedre resultater, right?

Hvordan virker koffein?

Grundet de lipolytiske effekter af koffein, som er observeret i primært rotter, har det længe været tænkt at de præstationsfremmende effekter kom af en øget fedtforbrænding og derved besparelse af glykogen. Problemet er blot, at koffein også er præstationsfremmende ved aktiviteter på mindre end 30 minutters varighed, hvor glykogenudtømning ikke er en betydningsfuld faktor for præstationsevne.

Den primære effekt skal derfor nok nærmere findes neuralt. Koffein, ved indtagelse, binder sig til nervesystemets adenosinreceptorer. Normalt når adenosin binder sig til receptorerne, hvilket sker i takt med øget træthed, inhiberes frigivelsen af neurotransmitterne, acetylkolin og dopamin, som er signalstoffer, der er vigtige for bl.a. koncentration, arousal og motivation. Når koffein så binder sig i stedet for adenosin, tillades den fortsatte frigørelse af acetylkolin og dopamin og en større følelse af overskud opnås (1). Netop denne effekt på adenosinreceptorerne er nok også derfor akut koffeinindtag ofte er observeret til at mindske RPE og smertetærsklen (1). Dertil er der også noget der tyder på, at koffein øger calcium frigørelse fra sarcoplasmatisk reticulum samt øger aktivering af de motoriske enheder, hvilket resulterer i kraftigere muskelkontraktioner (1).

Gør det os stærkere?

Vi starter med at kigge på meta-analyserne af Warren et al. (2010), Polito et al. (2016) og Grgic et al. (2018) (2–4).

Warren et al. (2010) undersøgte effekten af koffeinindtag på isometrisk styrke og muskeludholdenhed, ligesom de også undersøgte effekten på elektrisk stimulerede kontraktioner. De fandt, at koffeinindtag i gennemsnit førte til en 7% stigning i isometrisk styrke og 18% stigning i muskeludholdenhed (3). Denne effekt blev primært set i forlåret, mens effekten i bl.a. biceps og baglåret var udeblivende. Den positive effekt af koffein ser derudover, i følge denne analyse, ud til primært at komme fra effektivisering af nervesystemet. Der blev nemlig observeret øget muskelaktivering efter koffeinindtag, ligesom at den observerede styrkestigning blev udlignet mellem koffein og placebo, når musklen blev maksimalt aktiveret gennem el-stimulering.

Polito et al. (2016) satte sig ud for at gentage Warren et al. (2010)’s analyse, men med dynamisk styrke. Her blev det observeret, at koffeinindtag ingen signifikant effekt havde på maksimal 1RM performance (effektstørrelse (ES) = 0.09, p = 0.25), mens en moderat effekt på muskeludholdenhed blev fundet (ES = 0.38, p < 0.01) (4). Den manglende forskel i maksimal styrke kan muligvis forklares med, at da meta-analysen blev udført, var der kun udført 3 studier med 1RM styrketest, hvorfor forskelle er svære at finde.

Netop denne mangel prøvede Grgic et al. (2018) at gøre op for to år senere, da 5 nye studier i mellemtiden var udkommet, hvor de også erstattede muskeludholdenhed med power measures som et sekundært outcome measure (2). Her blev det observeret, at koffeinindtag havde en signifikant effekt på maksimal 1RM performance (ES = 0.20, p = 0.023), mens en lille effekt på muskeludholdenhed også blev fundet (ES = 0.17, p = 0.047). En sub-gruppe analyse fandt desuden, at koffein primært øgede præstationsevnen i overkroppen (ES = 0.21), mens fordelen af koffein ikke var signifikant i underkroppen (ES = 0.15).

Det ser altså ud til, at koffeinindtag før træning ret konsekvent øger styrke, power og muskeludholdenhed. Effekten ser ud til at være størst på udholdenhed, så styrke og til sidst power. Denne effekt kommer sandsynligvis primært fra højere CNS arousal, mens effekten af koffein på muskelvævet i sig selv, hvis den er der, er minimal. Resultaterne fra Warren et al. (2010) tyder på, at effekten er størst i forlårerne, mens det modsatte blev vist af Grgic et al (2018). Eventuelle forskelle mellem overkrop og underkrop kræver derfor mere undersøgelse.

Et dybere indblik i koffeinindtag

Jeg vil nu gennemgå alle studierne, der har kigget på dynamisk styrke (5–13). På den måde kan vi kigge lidt mere på nuancerne i litteraturen. Ikke signifikante forskelle vil være markeret med kursiv, mens signifikante forskelle vil være markeret med fed.

Som det kan ses er mange studierne udført på folk, der har et lavt habituelt indtag af koffein. Ellers er indtaget enten dårligt defineret eller meget svingende. Dertil er doserne meget varierende, med doser gående fra 100-500mg. Generelt burde man se mindre præstationsfremmende effekt af lavere doser, men lavere doser (< 4mg/kg) ser ud til at resultere i en lille til meget stor præstationsfremmende effekt (ES = 0.09-1.36). Alle studierne er dog lavet i folk, der drikker under en kop kaffe dagligt. Med store doser (>5mg/kg) er effektstørrelserne små til moderate (ES = 0.06-0.47). Dette kan muligvis forklares ved, at nogle af deltagerne har et lidt højere habituelt koffeinindtag eller også, at det ikke er defineret. At nogle studier ikke finder signifikante forskelle med store effektstørrelser, mens andre med små effektstørrelser gør, skal sandsynligvis findes i antallet af deltagere.

Desværre er der ingen data med direkte maksimalt styrkedata på personer med habituelt høje indtag. Der er dog et nyt studie fra Wilk et al. (2019), som har undersøgt bænkpresperformance i styrketrænede basket- og håndbold spiller (1RM bænk over 120kg) med habituelle koffeinindtag over 4mg/kg dagligt (14). Her undersøgte man effekten af 0, 3, 6 og 9mg/kg koffeinindtag på power og hastighed i bænkpres med 50% af 1RM. Ingen signifikante forskelle i præstationsevne mellem grupperne blev observeret. Der blev dog set store effektstørrelser mellem placebo og 6mg/kg samt 9mg/kg gruppen i både power og hastighed. Power vil jeg ikke gå vildt meget op i, men hastighed kan godt semi-overføres til styrke. Vi begynder nemlig efterhånden at have en rimelig god idé om, at hastighed er en god prædiktor for RIR og derfor styrke. Forskellen mellem 0 og 9mg/kg koffein var omkring 0.04m/s, hvilket betyder en forskel på omkring 2 reps i RIR. Dette kan være en praktisk relevant forskel, dog er det en lille forskel, som vi ikke ved om er opstået af tilfældigheder.

Dertil var der signifikante forskelle i bivirkninger mellem grupperne, hvor placebo og 3mg/kg gruppen oplevede meget få – og primært en fornemmelse af øget motivation og præstationsevne. 6 og 9mg/kg gruppen havde derimod et større urin output, hovedpine, hjertebanken, angst, nervøsitet og maveproblemer. Så spørgsmålet er om de to ekstra raps er det værd.

Konklusion

Koffein er præstationsfremmende for performance. Meta-analytisk data tyder dog på, at betydningen er relativt lille, hvor effekten på styrke nok betyder 2,5-5kg ekstra på stangen i en 1RM test, hvor effekten på reps til failure med 60% af 1RM ser ud til forbedres med en del mere. Det er dog ikke så relevant for de fleste, da det ikke er den mest brugte intensitet til failure, men med 80% af 1RM kan det tænkes at give 1 eller 2 reps mere.

Denne effekt ser primært ud til at komme fra stimulering af CNS, hvor en lokal effekt på musklen er minimal, hvis den findes. Effekten af koffein ser ud til at være påvirket af habituelt koffeinindtag, og hvis du til dagligt indtager meget koffein, skal du nok ikke regne med at få nogle betydelig effekt af koffein, selv i høje doser, udover voldsomme bivirkninger.

Så har du en intention om at bruge koffein til at øge din præstationsevne, så bør du holde dit generelle indtag meget lavt (under 100mg dagligt) og bruge doser på 3-6mg/kg på de dage, hvor maksimal performance er ønsket.  Train low, compete high.

Referencer

1. Grgic J, Mikulic P, Schoenfeld BJ, Bishop DJ, Pedisic Z. The Influence of Caffeine Supplementation on Resistance Exercise: A Review. Sports Med. januar 2019;49(1):17–30.
2. Grgic J, Trexler ET, Lazinica B, Pedisic Z. Effects of caffeine intake on muscle strength and power: a systematic review and meta-analysis. J Int Soc Sports Nutr. 2018;15:11.
3. Warren GL, Park ND, Maresca RD, McKibans KI, Millard-Stafford ML. Effect of caffeine ingestion on muscular strength and endurance: a meta-analysis. Med Sci Sports Exerc. juli 2010;42(7):1375–87.
4. Polito MD, Souza DB, Casonatto J, Farinatti P. Acute effect of caffeine consumption on isotonic muscular strength and endurance: A systematic review and meta-analysis. Science & Sports. 1. juni 2016;31(3):119–28.
5. Astorino TA, Rohmann RL, Firth K. Effect of caffeine ingestion on one-repetition maximum muscular strength. Eur J Appl Physiol. januar 2008;102(2):127–32.
6. Goldstein E, Jacobs PL, Whitehurst M, Penhollow T, Antonio J. Caffeine enhances upper body strength in resistance-trained women. J Int Soc Sports Nutr. 14. maj 2010;7:18.
7. Grgic J, Mikulic P. Caffeine ingestion acutely enhances muscular strength and power but not muscular endurance in resistance-trained men. Eur J Sport Sci. september 2017;17(8):1029–36.
8. Arazi H, Dehlavinejad N, Gholizadeh R. The acute effect of caffeine supplementation on strength, repetition sustainability and work volume of novice bodybuilders. I 2016.
9. Arazi H, Hoseinihaji M, Eghbali E, Arazi H, Hoseinihaji M, Eghbali E. The effects of different doses of caffeine on performance, rating of perceived exertion and pain perception in teenagers female karate athletes. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences. december 2016;52(4):685–92.
10. Brooks JH, Wyld K, Chrismas BC. Acute Effects of Caffeine on Strength Performance in Trained and Untrained Individuals. Journal of Athletic Enhancement [Internet]. 23. maj 2017 [henvist 25. juli 2019];2015.
11. Williams AD, Cribb PJ, Cooke MB, Hayes A. The effect of ephedra and caffeine on maximal strength and power in resistance-trained athletes. J Strength Cond Res. marts 2008;22(2):464–70.
12. Sabblah S, Dixon D, Bottoms L. Sex differences on the acute effects of caffeine on maximal strength and muscular endurance. Comparative Exercise Physiology. 1. april 2015;11(2):89–94.
13. Diaz-Lara FJ, Del Coso J, García JM, Portillo LJ, Areces F, Abián-Vicén J. Caffeine improves muscular performance in elite Brazilian Jiu-jitsu athletes. Eur J Sport Sci. november 2016;16(8):1079–86.
14. Wilk M, Filip A, Krzysztofik M, Maszczyk A, Zajac A. The Acute Effect of Various Doses of Caffeine on Power Output and Velocity during the Bench Press Exercise among Athletes Habitually Using Caffeine. Nutrients. 27. juni 2019;11(7).