Cafeína y oxidación de grasas
La cafeína tiene el potencial de incrementar la oxidación de grasas durante el ejercicio. Diferentes investigaciones han estudiado este efecto durante el ejercicio a intensidades bajas y moderadas. En el siguiente post te mostramos lo que nos indica la ciencia al respecto.
¿Qué es la cafeína?
La cafeína (1, 3, 7-trimetilxantina) es una sustancia ampliamente conocida y consumida en todo el mundo. Se encuentra presente en alimentos y bebidas como el café, el té, el chocolate y las bebidas energéticas. Es reconocida principalmente por su efecto estimulante en el sistema nervioso central, lo que nos ayuda a mantenernos despiertos y alerta. Sin embargo, ¿sabías que la cafeína también puede tener beneficios en el ámbito deportivo?
En primer lugar, es importante destacar que la cafeína es considerada como una sustancia ergogénica, es decir, que mejora el rendimiento físico. Además, se ha comprobado su capacidad para amentar la oxidación de grasas durante el ejercicio a cargas bajas y moderadas. Numerosos estudios han demostrado que el consumo adecuado de cafeína 3 mg/kg puede tener efectos positivos en el desempeño deportivo.
Principalmente lo logra, a través de tres mecanismos clave:
1- En primer lugar, la cafeína tiene la capacidad de estimular el sistema nervioso central, lo que resulta en una mayor alerta y concentración. Esto puede ser especialmente beneficioso en deportes que requieren de una alta atención y rapidez de respuesta, como el fútbol, el baloncesto o el tenis. Además, se ha observado que la cafeína disminuye la sensación de fatiga, lo que puede permitir a los deportistas mantener un esfuerzo intenso durante más tiempo.
2-En segundo lugar, la cafeína también actúa sobre el metabolismo energético. Estimula la liberación de ácidos grasos en la sangre, lo que favorece su utilización como fuente de energía durante el ejercicio. Esto puede ser especialmente beneficioso en deportes de resistencia, como el ciclismo, la carrera de larga distancia o el triatlón. Además, se ha observado que la cafeína puede ayudar a ahorrar los depósitos de glucógeno muscular, retrasando la fatiga y permitiendo un mayor rendimiento.
3-Finalmente, en tercer lugar, la cafeína también puede mejorar la contracción muscular. Se ha demostrado que aumenta la liberación de calcio intracelular, lo que favorece la contracción muscular y puede aumentar la fuerza y potencia muscular. Estos efectos pueden ser especialmente beneficiosos en deportes que requieren de una alta explosividad y fuerza, como el levantamiento de pesas o los deportes de combate.
Es importante tener en cuenta que cada persona puede responder de manera diferente a la cafeína y que los efectos pueden variar según la dosis y la sensibilidad individual. Además, es fundamental respetar las recomendaciones de consumo y no exceder las dosis seguras establecidas. El consumo excesivo de cafeína puede provocar efectos adversos como nerviosismo, ansiedad, insomnio o problemas gastrointestinales.
En este post exploraremos el efecto que tiene en la oxidación de sustratos energéticos.
Guest NS, VanDusseldorp TA, Nelson MT, Grgic J, Schoenfeld BJ, Jenkins NDM, Arent SM, Antonio J, Stout JR, Trexler ET, Smith-Ryan AE, Goldstein ER, Kalman DS, Campbell BI. International society of sports nutrition position stand: caffeine and exercise performance. J Int Soc Sports Nutr. 2021 Jan 2;18(1):1. doi: 10.1186/s12970-020-00383-4. PMID: 33388079; PMCID: PMC7777221.
Cafeína y efecto fisiológico en la oxidación de grasas
Cuando consumimos cafeína, esta se absorbe rápidamente en el tracto gastrointestinal y se distribuye por todo el cuerpo a través del torrente sanguíneo. Una vez en el organismo, la cafeína tiene la capacidad de estimular el sistema nervioso central, lo que resulta en un aumento de la liberación de adrenalina.
La adrenalina es una hormona que desempeña un papel clave en el metabolismo de las grasas. Activa una enzima llamada lipasa sensible a hormonas, que tiene la capacidad de descomponer las grasas almacenadas en los tejidos adiposos (triglicéridos) en ácidos grasos y glicerol. Estos ácidos grasos liberados pueden ser utilizados como fuente de energía por los músculos y otros tejidos durante el ejercicio.
Además de estimular la liberación de adrenalina, la cafeína también inhibe la enzima fosfodiesterasa. Esta enzima es responsable de degradar una sustancia llamada AMPcíclico (AMPc), que tiene un papel importante en la regulación del metabolismo energético. Al inhibir la fosfodiesterasa, la cafeína permite que los niveles de AMPc se mantengan elevados, lo que a su vez estimula la descomposición de las grasas y la liberación de ácidos grasos.
La combinación de la liberación de adrenalina y la inhibición de la fosfodiesterasa debido al consumo de cafeína resulta en un aumento de la oxidación de grasas durante el ejercicio. Uno de los mecanismos que directamente hace aumentar la oxidación de grasas es el incremento de concentración de ácidos grasos en sangre. Esto significa que el organismo utiliza más ácidos grasos como fuente de energía, lo que puede tener un impacto positivo en ciertas circunstancias deportivas.
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Cafeína y oxidación de grasas
A lo largo de las últimas décadas, desde los años 70, se han llevado a cabo diversas investigaciones con el objetivo de evaluar el efecto ergogénico de la cafeína y su influencia en la oxidación de grasas. Estos estudios han arrojado resultados contradictorios, lo que ha generado cierta confusión con relación al potencial de la cafeína para modificar los sustratos energéticos durante el ejercicio. Esto se debe, en parte, a que los protocolos utilizados para analizar el efecto ergogénico de la cafeína permiten al deportista seleccionar la intensidad del ejercicio. Sin embargo, cuando se produce un cambio en la intensidad del ejercicio (normalmente un incremento) tras la ingesta de cafeína, este puede contrarrestar el efecto de la sustancia sobre la oxidación de grasas, dado que la intensidad del ejercicio es el factor principal que determina qué sustratos energéticos se oxidan en el músculo. Las discrepancias metodológicas presentes en la literatura científica han dificultado la obtención de una visión clara acerca del efecto de la cafeína en el aumento de la oxidación de grasas. No obstante, investigaciones recientes con metodología de investigación robustas han confirmado que la cafeína aumenta la oxidación de grasas en intensidades que oscilan entre el 30% y el 60% del VO2max y durante un ejercicio con carga fija realizado a una intensidad correspondiente a la Fatmax. No obstante, parece ser necesario llevar a cabo el ejercicio con una intensidad moderada y controlada para maximizar la oxidación de grasas en presencia de cafeína, ya que, en caso contrario, la cafeína puede producir un incremento en el rendimiento que resulta incompatible con una mayor oxidación de grasas. Por último, estudios recientes de dosis respuesta han demostrado que tanto una dosis de 3 mg/kg como una dosis de 6 mg/kg de cafeína incrementan la oxidación de grasas durante el ejercicio, y este hallazgo se ha observado tanto en hombres como en mujeres. Aunque aún se requiere de una mayor investigación. Cada vez resulta más evidente atendiendo a la literatura científica que la cafeína también aumentar la oxidación de grasas durante el ejercicio.
A continuación, clasificaremos por apartados las diferentes investigaciones del efecto de la oxidación de grasas en humanos atendiendo a diferentes poblaciones, dosis y protocolos.
Cafeína y oxidación de grasas en mujeres
La ingesta aguda de cafeína puede tener efectos significativos en la oxidación de sustratos energéticos en mujeres. Varios estudios han examinado específicamente los efectos de la cafeína en la oxidación de grasas en el contexto del ejercicio.
Investigaciones recientes han revelado que la cafeína puede aumentar la oxidación de grasas durante el ejercicio en mujeres. Estos hallazgos sugieren que la cafeína puede ser una estrategia efectiva para promover la utilización de las reservas de grasa como fuente de energía en mujeres sanas y activas durante el ejercicio.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que los efectos de la cafeína pueden variar dependiendo de varios factores, incluyendo la dosis de cafeína consumida y la intensidad del ejercicio. En los últimos años el grupo de investigación estamos replicando investigaciones que habíamos realizado en una población masculina a una población femenina. De ahí la siguiente investigación que realizamos en la que evaluamos el efecto dosis respuesta de la cafeína en mujeres durante una prueba de intensidad incremental. Los resultados obtenidos demostraros que dosis de cafeína moderadas, que van desde 3 mg/kg hasta 6 mg/kg, pueden incrementar la oxidación de grasas en mujeres durante el ejercicio para este tipo de población.
Oxidación de sustratos energéticos en mujeres tras la ingesta de 3 y 6 mg por kg de cafeína o un placebo
Figura: Oxidación de grasas, carbohidratos y energía consumida durante una prueba de intensidad incremental en el cicloergómetro en mujeres sanas y activas tras la ingesta de 3 y 6 mg/kg de peso de cafeína y un placebo.
Además, la intensidad del ejercicio también juega un papel crucial. Se ha observado que la cafeína es más efectiva para aumentar la oxidación de grasas en intensidades moderadas de ejercicio, generalmente alrededor del 30% al 60% del VO2max. Esto podemos verlo en el gráfico anterior.
Por otor lado, ambas dosis en comparación con un placebo se han visto efectivas para aumentar la Máxima Oxidación de Grasas (llamado MFO) sin modificar la intensidad a la que se consigue (FATMAX).
Máxima Oxidación de grasas y fatmax en mujeres tras la ingesta de 3 y 6 mg por kg de peso de cafeína o un placebo
Figura: Máxima oxidación de grasas (MFO) e intensidad a la que se consigue (FATMAX) tras la ingesta de 3 y 6 mg/kg de cafeína en mujeres sanas y activas.
La oxidación de grasas aumentó un 26.5% con 3 mg/kg y un 24.7% con 6 mg/kg tras la ingesta de cafeína en mujeres sanas y activas.
Es importante destacar que la respuesta individual a la cafeína puede variar, y algunas mujeres pueden experimentar efectos diferentes en la oxidación de grasas después de la ingesta de cafeína. Por lo tanto, es recomendable que cada mujer evalúe su respuesta personal a la cafeína y ajuste la dosis y la intensidad del ejercicio según sea necesario.
Varillas-Delgado, D., Aguilar-Navarro, M., Muñoz, A., López-Samanés, Á., Ruiz-Moreno, C., Posada-Ayala, M., ... & Gutiérrez-Hellín, J. (2022). Effect of 3 and 6 mg/kg of caffeine on fat oxidation during exercise in healthy active women. Biology of Sport, 40(3), 827-834.
Cafeína y oxidación de grasas en hombres
La ingesta aguda de cafeína también puede tener efectos significativos en la oxidación de sustratos energéticos en hombres. Numerosos estudios se han enfocado en investigar los efectos de la cafeína en la oxidación de grasas en hombres durante el ejercicio.
Las investigaciones han demostrado consistentemente que la cafeína puede aumentar la oxidación de grasas en hombres. Esto implica que la cafeína puede ser una estrategia efectiva para favorecer la utilización de las reservas de grasa como fuente de energía durante la actividad física.
Es importante considerar que los efectos de la cafeína pueden variar dependiendo de diferentes factores, como la dosis de cafeína consumida y la intensidad del ejercicio. Una de nuestras investigaciones realizadas sobre el efecto de la dosis respuesta de la ingesta aguda de 3 y 6 mg/kg de cafeína en hombres sanos y activos demostró que ambas dosis son efectivas para aumentar la oxidación de grasas a cargas bajas y moderadas en comparación con un placebo.
Oxidación de sustratos energéticos en hombres tras la ingesta de 3 y 6 mg por kg de peso de cafeína o un placebo.
Figura: Oxidación de grasas, carbohidratos y energía consumida durante una prueba de intensidad incremental en el cicloergómetro en hombres sanas y activos tras la ingesta de 3 y 6 mg/kg de peso de cafeína y un placebo.
Además, la intensidad del ejercicio desempeña un papel relevante en la respuesta de la cafeína. Se ha observado los mismos resultados que en el estudio con mujeres donde la cafeína es más efectiva para aumentar la oxidación de grasas en intensidades moderadas de ejercicio, típicamente alrededor del 30% al 60% del VO2max.
Máxima Oxidación de grasas y fatmax en hombres tras la ingesta de 3 y 6 mg por kg de peso de cafeína o un placebo
Figura: Máxima oxidación de grasas (MFO) e intensidad a la que se consigue (FATMAX) tras la ingesta de 3 y 6 mg/kg de cafeína en hombres sanos y activos.
La ingesta de 3mg/kg y 6 mg/kg de cafeína aumentó la oxidación de grasas entorno a un 31.9–34.2% en comparación con el placebo en hombres sanos y activos.
Es importante tener en cuenta que la respuesta individual a la cafeína puede variar entre los hombres. Algunos pueden experimentar una mayor respuesta en la oxidación de grasas después de la ingesta de cafeína, mientras que otros pueden mostrar una respuesta menos pronunciada. Por lo tanto, es recomendable que cada hombre evalúe su propia respuesta a la cafeína y ajuste la dosis y la intensidad del ejercicio según sea necesario.
Cafeína y oxidación de grasas durante 60 minutos de ejercicio aeróbico
En todas estas investigaciones citadas, la ingesta aguda de cafeína desplaza hacia arriba la curva de oxidación de grasas e intensidad del ejercicio, y el efecto de la cafeína está presente en varias intensidades de ejercicio entre el 30% y el 60% del VO2max. En consecuencia, parece seguro indicar que la cafeína es eficaz para mejorar la utilización de las grasas durante el ejercicio de intensidad baja a moderada en una población de estudio tanto hombres como mujeres sanos y activos.
Una vez comprobado el efecto de la cafeína en la oxidación de grasas, medimos los efectos durante 60 minutos de ejercicio a una intensidad mantenida donde la oxidación de grasas era máxima (FATMAX) en hombres sanos y activos.
En la siguiente tabla podemos ver la comparación con la situación placebo:
Tabla: Variables cardiovasculares en reposo y gasto energético y sustratos oxidados durante 1 hora de ciclismo a la intensidad que produce la máxima oxidación de grasas (Fatmax) después de la ingesta de cafeína o un placebo.
Variables cardiovasculares en reposo y gasto energético y sustratos oxidados durante 1 hora de ciclismo a la intensidad que produce la máxima oxidación de grasas (Fatmax) después de la ingesta de cafeína o un placebo.
Observamos como se procede un incremento en la oxidación de grasas de un 27.3% en comparación con la situación control (placebo). Cantidad total de oxidación de grasas: 19.4g para el placebo vs 24.7 gramos tras la ingesta de cafeína.
En la siguiente gráfica lo vemos ve manera visual. Junto con la oxidación de carbohidratos y gasto energético:
Tasa de oxidación de grasas (a), tasa de oxidación de carbohidratos (b) y tasa de gasto energético (c) durante 1 hora de ciclismo a la intensidad que produce la máxima oxidación de grasas (Fatmax) después de la ingesta de cafeína o el placebo.
Figura: Tasa de oxidación de grasas (a), tasa de oxidación de carbohidratos (b) y tasa de gasto energético (c) durante 1 hora de ciclismo a la intensidad que produce la máxima oxidación de grasas (Fatmax) después de la ingesta de cafeína o el placebo. (*) Diferencias significativas entre la cafeína y el placebo con P < 0.05.
Ruiz-Moreno, C., Gutiérrez-Hellín, J., Amaro-Gahete, F. J., González-García, J., Giráldez-Costas, V., Pérez-García, V., & Del Coso, J. (2021). Caffeine increases whole-body fat oxidation during 1 h of cycling at Fatmax. European Journal of Nutrition, 60, 2077-2085.
Combinación de cafeína y p-sinefrina en la oxidación de grasas
Curiosamente, la coadministración de p-sinefrina y cafeína no produce un efecto sinérgico en la oxidación de las grasas durante el ejercicio cuando se ingieren de forma aislada. Además, se ha comprobado que la magnitud del efecto de la p-sinefrina en la oxidación de las grasas durante el ejercicio de intensidad creciente y durante el ejercicio en estado estacionario es similar a la cafeína cuando ambas sustancias se ingieren en una dosis de 3 mg/kg de masa corporal. Hay que destacar que con la p-sinefrina no se reportó ningún efecto secundario durante las pruebas ni a las 24-48 horas posteriores. En cambio, tras la ingesta de cafeína si que reportaron.
Gasto energético (panel superior), tasa de oxidación de hidratos de carbono (panel central) y tasa de oxidación de grasas (panel inferior) durante un ejercicio de intensidad creciente 1 h después de la ingesta de 3 mg/kg de p-sinefrina, 3 mg/kg de cafeína, la combinación de estas sustancias o un placebo.
Figura: Gasto energético (panel superior), tasa de oxidación de hidratos de carbono (panel central) y tasa de oxidación de grasas (panel inferior) durante un ejercicio de intensidad creciente 1 h después de la ingesta de 3 mg/kg de p-sinefrina, 3 mg/kg de cafeína, la combinación de estas sustancias o un placebo.
*Diferente del placebo a P < 0,05.
Gráfico de cajas y bigotes (panel superior) y media +/- desviación estándar (panel inferior) para las tasas máximas de oxidación de grasas alcanzadas durante el ejercicio de intensidad creciente 1 h después de la ingesta de 3mg/kg de p-sinefrina, 3 mg/kg de cafeína, la combinación de estas sustancias o un placebo.
Gutiérrez-Hellín, J., & Del Coso, J. (2018). Effects of p-Synephrine and Caffeine Ingestion on Substrate Oxidation during Exercise. Medicine and science in sports and exercise, 50(9), 1899-1906
Efectos secundarios del consumo de cafeína
En el caso de la cafeína, es crucial considerar diversos aspectos, ya que su consumo puede ocasionar efectos secundarios como insomnio, nerviosismo, exceso de activación, entre otros. Asimismo, es importante tener en cuenta que la cafeína puede incrementar la presión arterial sistólica y diastólica, lo cual debe ser considerado, especialmente en poblaciones especiales.
Aunque se considera seguro consumir dosis de hasta 400 mg/día, estas dosis suelen ser ingeridas por personas habituadas al consumo de cafeína, quienes reportan efectos secundarios menores. Con el fin de reducir la incidencia y prevalencia de estos efectos secundarios, se recomienda utilizar la dosis mínima efectiva de cafeína y tomar suplementos con este estimulante de forma ocasional, evitando su uso crónico.
Es importante tener en cuenta que la cafeína está contraindicada para niños, adolescentes, personas con hipertensión o enfermedades cardíacas, y aquellos con hipersensibilidad a esta sustancia. En todos los casos, el consumo de cafeína por parte de deportistas debe ser supervisado por profesionales, y los deportistas deben estar adecuadamente informados tanto sobre los beneficios como sobre los posibles efectos secundarios de esta sustancia.
Conclusiones Cafeína y oxidación de grasas
En conjunto, esta evidencia apoya el beneficio de la ingesta aguda de cafeína para aumentar la tasa de oxidación de grasas durante el ejercicio de baja a moderada intensidad. El uso de suplementos que contienen cafeína puede ser una opción para aquellos individuos que buscan maximizar la oxidación de grasas durante el ejercicio de resistencia. Asimismo, la cafeína puede aumentar la tasa de oxidación de grasas después del ejercicio, aunque este efecto requiere más investigación.
En todas las investigaciones mencionadas, los aumentos de la tasa de oxidación de grasas con de oxidación de las grasas con la cafeína se acompañó de una reducción de las tasas de carbohidratos. Esto se debe a que la cafeína no modifica las tasas de gasto energético a intensidad del ejercicio, lo que contradice su potencial efecto termogénico, al menos durante el ejercicio. Por lo tanto, parece que la cafeína produce un cambio en la oxidación del sustrato durante el ejercicio sin afectar a la energía gastada con el ejercicio.
La reducción de la oxidación de carbohidratos se ha visto durante el ejercicio de intensidad creciente y durante el ejercicio de estado estable, y puede ayudar a los individuos a ahorrar glucógeno muscular y hepático durante el ejercicio. El ahorro de glucógeno mediante la alimentación o el entrenamiento con baja disponibilidad de carbohidratos ha resultado eficaz para aumentar el rendimiento de algunas formas de ejercicio aeróbico. Sin embargo, sugerir que cafeína puede mejorar el rendimiento del ejercicio aeróbico mediante de glucógeno es una especulación. En cualquier caso, este posible efecto ergogénico de la cafeína se asociaría a ejercicios o deportes de larga duración y realizados a intensidad baja a moderada, ya que éste es el rango de intensidades de ejercicio en el que la cafeínaejerce el desplazamiento de los sustratos oxidados durante el ejercicio.
No podemos olvidar que aumentar la oxidación de grasa no quiere decir perder peso o masa grasa. Para que se produzca una pérdida en la masa corporal debe existir un gasto calórico negativo de base. También hay que comprender que hay muchas hormonas que forman parte de la ecuación haciendo mucho más compleja la situación. Estas hormonas están reguladas, muchas en su defecto, por el ambiente. Factores como el estrés, la falta de sueño, el aumento de la ansiedad, estado de ánimo.… modifican estas hormonas siendo sumamente complejo la realización de planes de pérdida de peso adherentes.
Recomendación, ponerse en manos de profesionales de la salud con experiencia en el campo para abordarlo multifactorialmente.
TIPS
Referencias bibliográficas
- Varillas-Delgado, D., Aguilar-Navarro, M., Muñoz, A., López-Samanés, Á., Ruiz-Moreno, C., Posada-Ayala, M., ... & Gutiérrez-Hellín, J. (2022). Effect of 3 and 6 mg/kg of caffeine on fat oxidation during exercise in healthy active women. Biology of Sport, 40(3), 827-834.
- Gutiérrez-Hellín, J., Aguilar-Navarro, M., Ruiz-Moreno, C., Muñoz, A., Varillas-Delgado, D., Amaro-Gahete, F. J., & Del Coso, J. (2023). Effect of caffeine intake on fat oxidation rate during exercise: is there a dose–response effect?. European Journal of Nutrition, 62(1), 311-319.
- Ruiz-Moreno, C., Gutiérrez-Hellín, J., Amaro-Gahete, F. J., González-García, J., Giráldez-Costas, V., Pérez-García, V., & Del Coso, J. (2021). Caffeine increases whole-body fat oxidation during 1 h of cycling at Fatmax. European Journal of Nutrition, 60, 2077-2085.
- Gutiérrez-Hellín, J., & Del Coso, J. (2018). Effects of p-Synephrine and Caffeine Ingestion on Substrate Oxidation during Exercise. Medicine and science in sports and exercise, 50(9), 1899-1906
- Guest NS, VanDusseldorp TA, Nelson MT, Grgic J, Schoenfeld BJ, Jenkins NDM, Arent SM, Antonio J, Stout JR, Trexler ET, Smith-Ryan AE, Goldstein ER, Kalman DS, Campbell BI. International society of sports nutrition position stand: caffeine and exercise performance. J Int Soc Sports Nutr. 2021 Jan 2;18(1):1. doi: 10.1186/s12970-020-00383-4. PMID: 33388079; PMCID: PMC7777221.
