훈련과 경기 중에 카페인을 섭취해야 할까요?

 

훈련과 경기 중에 카페인을 섭취해야 할까요?

 

어떤 형태로든 카페인을 섭취하지 않는 사람은 드뭅니다. 카페인의 효능과 해로움을 둘러싼 수많은 근거 없는 믿음이 있습니다.

 

일부 이론에서는 이 물질을 섭취해도 건강에 해롭지 않다고 주장하는 반면, 다른 이론에서는 심각한 부작용 가능성에 대한 두려움을 갖고 카페인을 전혀 섭취하지 말 것을 권장합니다.

 

양측의 주장 모두 어느 정도 일리가 있습니다. 카페인은 어떤 사람에게는 활력을 주지만, 어떤 사람에게는 효과가 거의 없거나 전혀 없으며, 어떤 사람에게는 금기시될 수도 있습니다.

 

이 글에서는 카페인이 무엇인지, 신체에 어떤 영향을 미치는지, 그리고 카페인이 경기력 향상에 실제로 효과적인지 알아보겠습니다. 무엇보다도, 경기력 향상을 위해 러너들이 카페인을 어떻게, 그리고 얼마나 섭취해야 하는지 알아보겠습니다.

 

카페인은 무엇이고 어떻게 작용하는가

 

카페인은 식물의 잎과 씨앗에서 발견되는 화학 물질이며, 인공적으로 합성될 수도 있습니다.

 

카페인은 중추신경계에 미치는 영향으로 인해 각성제와 집중력을 높이는 각성제로 흔히 사용됩니다. 또한 진통제 성분을 포함한 의료 목적으로도 사용됩니다.

 

운동선수들은 경기 중이나 훈련 중에 카페인이 함유된 제품을 적극적으로 섭취하는데, 이는 카페인이 각성 효과를 주기 때문입니다.

 

대부분의 사람들에게 카페인은 각성제로 작용하여 생산성, 각성도, 그리고 활력을 높여줍니다. 또한 졸음을 해소하고 동기를 부여하는 데에도 도움이 됩니다. 게다가 카페인은 (향이 가미된 라떼를 제외하고) 칼로리 함량이 매우 낮습니다.

 

 

 

카페인은 많은 사람들에게 흥분을 유발하고, 기분을 좋게 하며, 힘과 에너지를 급증시킵니다.

 

카페인이 신체에 미치는 영향

 

카페인이 함유된 제품을 섭취할 때 에너지는 어디에서 나올까요? 인체는 아데노신 삼인산(ATP)에서만 에너지를 얻을 수 있습니다. 우리 세포에는 미토콘드리아라는 세포소기관이 있는데, 이 세포소기관은 에너지 저장고 역할을 합니다. ATP는 미토콘드리아 내에서 끊임없이 분해되고 재합성되어 신체의 모든 필수 활동에 에너지를 공급합니다.

 

간단히 말해서, ATP는 일련의 화학 반응 과정에서 아데노신 이인산(ADP)과 인산으로 분해됩니다. 그리고 ADP는 아데노신 일인산(AMP)과 인산으로 분해되고, 이런 식으로 계속됩니다. 이러한 결합이 끊어지면 에너지가 방출되고, 이 에너지는 신체의 모든 과정을 유지하는 데 사용됩니다.

 

ATP 분해의 부산물인 아데노신은 특정 채널을 통해 세포 밖으로 배출되어 퓨린성 수용체에 결합합니다. 이 수용체는 아데노신 신호를 피로 신호로 해석하여 신체의 ATP 저장량이 고갈되었으며 에너지 비축량을 보충하기 위해 휴식이 필요하다는 것을 나타냅니다.

 

하지만 카페인 분자는 이러한 수용체를 차단하여 피로 신호가 전달되지 못하게 합니다.

 

카페인 자체는 에너지 가치가 없으며 ATP 재합성에도 관여하지 않습니다. 대신, 피로 신호 전달을 차단하여 각성제 역할을 합니다 .

 

카페인이 사람마다 다른 영향을 미치는 이유

 

카페인의 효과는 생각보다 간단하지 않습니다. 어떤 사람들의 신경계는 독특한 특성을 가지고 있어 카페인이 전혀 효과가 없거나 졸음과 무기력함을 유발할 수 있습니다. 그렇다면 왜 이런 일이 일어날까요?

 

신경계는 흥분과 억제라는 두 가지 상반된 속성을 가지고 있습니다. 이러한 속성은 신경 전달 물질에 의해 한 뉴런에서 다른 뉴런으로 전달되는데, 신경 전달 물질은 신경 자극의 전달을 촉진하는 특수 물질입니다.

 

주요 흥분성 신경전달물질인 글루타메이트를 생성하는 신경세포가 존재하고, 주요 억제성 신경전달물질인 감마 아미노뷰티르산을 생성하는 신경세포가 존재합니다.

 

위에서 언급한 퓨린성 수용체의 세포 내 분포는 다양할 수 있습니다. 카페인이 세포에 동일한 영향을 미칠 때(즉, 억제 세포와 흥분 세포에 이러한 수용체가 동일하게 분포될 때), 신경계의 전반적인 상태는 영향을 받지 않습니다. 일상생활에서 이러한 생물학적 과정은 다음과 같이 나타납니다.

 

• 대부분의 사람들은 흥분성 신경전달물질을 생성하는 세포에 퓨린성 수용체가 더 많이 집중되어 있어, 커피가 자극적인 효과를 냅니다.
• 6명 중 1명에게서는 이러한 수용체의 분포가 동일하며, 커피는 눈에 띄는 자극 효과를 나타내지 않습니다. 그러나 심장 및 내장 기능에 대한 주관적인 경험은 다를 수 있습니다.
• 20명 중 1명에게서 억제 세포는 이러한 수용체의 농도가 더 높아서 카페인이 억제를 촉진하고 졸음을 유발합니다.

 

카페인이 신체의 다양한 시스템과 과정에 미치는 영향

 

신경계의 반응이 다르기 때문에 카페인이 함유된 제품의 섭취에 대한 연구 결과가 상충되고 있으며, 그 결과 안전한 복용량 범위에 상당한 차이가 발생합니다.

 

그럼에도 불구하고, 식별할 수 있는 몇 가지 일반적인 효과와 공통점이 있습니다.

 

카페인이 심혈관계에 미치는 영향

 

ATP 분해의 부산물인 아데노신에 민감한 수용체는 혈관벽과 심장 모두에 존재합니다. 아데노신이 축적되면 심박수를 낮추는 "피로 신호"를 보냅니다.

 

카페인은 아데노신 수용체를 차단하고 앞서 설명한 것과 동일한 메커니즘을 사용하여 심장이 느려지는 것을 방지합니다.

 

과거에는 이것이 부정맥을 일으킬 수 있다고 믿어졌지만, 대부분의 현대 연구에서는 이러한 우려를 확인하지 못했습니다.

 

그러나 카페인은 드물게 섭취하는 사람들에게는 혈압을 상승시킬 수 있습니다. 이러한 혈압 상승은 심혈관 질환이 없는 사람들에게는 일반적으로 위험하지 않지만, 고혈압 환자는 더 심한 반응을 경험할 수 있습니다.

 

카페인이 내분비계에 미치는 영향

 

권장량의 커피를 규칙적으로 섭취하면 제2형 당뇨병 발병 위험을 낮출 수 있다는 증거가 있습니다. 그 기전은 아직 완전히 밝혀지지 않았지만, 일부에서는 카페인이 인슐린에 대한 세포의 민감도를 높이는 물질인 아디포넥틴 수치를 증가시키는 데 도움이 된다고 추측합니다.

 

카페인이 소화에 미치는 영향

 

커피의 쓴맛은 위액 생성을 자극하여 궁극적으로 pH를 낮추고 산도를 높입니다.

 

공복에 커피를 마시면 위염을 유발할 수 있지만, 카페인이 위 운동성에 미치는 영향은 약리학에서 통증 증후군 치료에도 활용됩니다. 카페인은 위 운동성을 향상시켜 횡행결장과 하행결장에서 압력파와 수축을 전파하는 방식으로 측정할 수 있으며, 이는 통증과 불편함을 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

 

카페인은 약물이 혈류에서 최대 농도에 도달하는 데 필요한 시간을 줄여 약물 흡수를 촉진하고 통증 완화 효과를 높일 수 있습니다.

 

카페인의 지방분해 효과

 

많은 사람들이 카페인의 지방 연소 효과를 주목합니다. 게다가 카페인은 많은 지방 분해 제품의 성분에도 함유되어 있습니다. 하지만 기적적인 체중 감량제 같은 것은 없다는 점을 기억하는 것이 중요합니다.

 

체내 지방은 프라이팬처럼 녹일 수 없습니다. 지방은 미토콘드리아에서 일어나는 화학 반응을 통해서만 에너지를 생성하고 ATP를 재합성하는 데 사용됩니다. 우리는 이러한 과정의 속도와 지속 시간만 조절할 수 있습니다.

 

앞서 언급했듯이 카페인은 피로 신호를 차단하여 신체 활동을 더 오랜 시간 지속할 수 있게 하며, 이 기간 동안에도 지방은 여전히 ​​연료로 사용됩니다.

 

권장 일일 카페인 섭취량

 

일반적으로 건강한 성인은 하루 400mg 이상의 카페인을 섭취하지 않는 것이 좋습니다. 어린이의 경우 권장 섭취량은 100mg, 임산부의 경우 200mg입니다.

 

음식과 음료에서 섭취하는 카페인과 스포츠 보충제에서 섭취하는 카페인을 모두 고려하는 것이 중요합니다.

 

카페인은 주로 다양한 음료에 함유되어 있습니다. 흥미롭게도, 카페인 자체는 쓴맛이 나며 커피나 차의 어두운 색깔과 대조적으로 흰색 또는 투명한 결정 형태입니다.

 

카페인 함량에 따른 음료의 대략적인 순위는 다음과 같습니다.

 

• 여과 커피(6.8 fl oz / 200 ml) – 150 mg
• 냄비에 내린 커피(6.8 fl oz / 200 ml) – 110 mg
• 에스프레소(2 fl oz / 50 ml) – 60mg
• 카푸치노(6.8 fl oz / 200 ml) – 30-50 mg
• 라떼(6.8 fl oz / 200 ml) – 30 mg
• 홍차(6.8 fl oz / 200 ml) – 30 mg
• 녹차(6.8 fl oz / 200 ml) – 25 mg
• 레드불(8.5 fl oz / 250 ml) – 80 mg
• 코카콜라(12액량 온스/330ml) – 40mg

 

따라서 심혈관 질환이나 다른 직접적인 금기 사항이 없는 한, 건강을 해치지 않고 하루에 2~3잔의 커피를 마실 수 있습니다.

 

카페인은 코코아 콩에도 들어 있어 초콜릿과 초콜릿 디저트에서 찾아볼 수 있지만, 그 양은 일일 카페인 섭취량에 큰 영향을 미칠 만큼 많지는 않습니다.

 

카페인: 도핑인가 아닌가?

 

장거리 달리기, 수영, 사이클링을 하는 동안 피로를 해소하기 위해 지구력 운동선수들이 카페인을 섭취한다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

 

현재 WADA는 카페인을 도핑으로 간주하지 않습니다. 카페인은 "각성제"(S6)로 분류되어 모니터링 프로그램(2023년)에 포함되지만 금지 약물은 아닙니다.

 

하지만 1984년부터 2006년까지는 금지 약물 목록에 올랐습니다. 카페인을 분해하는 효소가 부족한 일부 사람들 때문에 금지 약물이 제외된 경우가 많았습니다. 그 결과, 커피를 두어 잔만 마셔도 체내 카페인 농도가 높게 측정될 수 있습니다.

 

게다가, 카페인 수치는 소변 분석을 통해 측정되기 때문에 운동선수가 카페인이 함유된 음료를 즐거움을 위해 섭취했는지, 아니면 성과 향상을 위해 섭취했는지 판단하기 어려웠습니다.

 

전반적으로 카페인은 각성 효과가 있지만, 일반적인 복용량으로는 운동 성능에 큰 영향을 미칠 만큼 충분하지 않습니다.

 

경기 중 카페인을 섭취하는 방법 및 시기

 

1. 복용량을 결정하세요

 

일반적인 권장 사항에 따르면 카페인 섭취량은 체중 1kg당 하루 3~6mg 사이여야 하며, 단일 복용량은 200mg을 초과해서는 안 됩니다.

 

경기 중에 젤 형태의 카페인을 섭취하는 것을 선호한다면, 카페인 함량에 따라 세 가지 유형으로 분류할 수 있습니다.

 

• 저카페인 젤(1회 제공량당 최대 40mg)
• 중간 카페인 젤(1회 제공량당 50-100mg)
• 고카페인 젤(150mg 이상)

 

곧 더 자세히 섭취 방법에 대해 논의하겠습니다.

 

 

사진: nyrr.org

 

경주 중에 자원봉사자들이 젤을 제공하는 경우도 있지만, 본인이 직접 시험해 본 젤을 사용하는 것이 더 좋습니다.

 

2. 카페인을 언제 섭취할지 결정하세요

 

어떤 선수들은 경기 후반부, 즉 에너지가 거의 바닥난 결승선에 가까워졌을 때 섭취하는 것을 선호합니다. 또 어떤 선수들은 경기 시작 전 어느 정도 시간을 두고 섭취하는 것을 선호합니다.

 

하지만 두 가지 접근법을 병행하는 것이 더 논리적으로 보입니다. 카페인이 효과를 발휘하고 몸에 흡수되기까지 약 30~40분이 걸리기 때문입니다. 경기 후반부에만 카페인을 섭취하면 효과적으로 작용할 시간이 부족할 수 있습니다.

 

따라서 운동 시작 전에 카페인을 섭취하고, 그 후 약 1시간마다 유지 용량을 섭취하는 것이 좋습니다. 1일 최대 복용량 및 1회 복용량을 초과하지 않도록 주의하는 것이 중요합니다.

 

마찬가지로, 일부 러너들이 경기 막바지에 기량을 높이기 위해 마시는 코카콜라의 활력 효과는 크게 과장되어 있습니다. 우리의 뇌는 주로 코카콜라에 함유된 당분에 반응하여 "활력 증진 효과"를 만들어냅니다.

 

이 음료에는 카페인이 거의 없기 때문에 에너지 수치에 미치는 실제 영향은 미미합니다. 그럼에도 불구하고, 즉각적인 플라시보 효과 덕분에 이 음료는 확실히 일시적으로 기분을 좋게 만들어 줄 수 있습니다.

 

3. 카페인을 어떤 형태로 섭취할지 결정하세요

 

카페인은 소화계를 자극하기 때문에 젤 형태의 탄수화물을 카페인과 함께 섭취하면 흡수율이 더 좋습니다. 따라서 카페인이 함유된 젤 형태가 선호됩니다.

 

경기 시작 전에는 카페인 함량이 낮은 젤을 섭취하는 것이 좋습니다. 몸이 아직 피로를 느끼지 못하고, 경기 자체에 대한 기대감 자체가 에너지를 공급하기 때문입니다. 경기 중에는 카페인 함량이 낮거나 중간 정도인 젤을 섭취할 수 있습니다.

 

카페인 함량이 높은 젤은 적당량만 섭취해야 합니다. 일일 카페인 섭취량을 초과하여 1회 섭취량이 너무 많으면 불쾌한 부작용이 발생할 위험이 있습니다(예: 2 fl oz(약 60ml)의 젤에 카페인 300mg이 함유된 젤). 따라서 고용량 카페인이 함유된 젤은 과다 섭취하지 않는 것이 좋습니다.

 

카페인 과다 복용의 주요 증상은 다음과 같습니다.

 

• 메스꺼움, 구토, 설사
• 불안, 초조함, 공황
• 사지 떨림, 그리고 더 높은 용량에서는 발작
• 두통
• 귀에서 울리는 소리
• 의식 장애
• 심박수 증가, 부정맥
• 고혈압.

 

카페인의 최적 복용량, 섭취 시기, 섭취 방법은 경기 시작 전이 아니라 준비 과정에서 개별적으로 결정해야 합니다. 불쾌한 놀라움을 피하기 위해 경기 중에는 장비나 음식 등 새로운 것을 도입해서는 안 됩니다.

 

카페인은 신경계에 영향을 미치므로, 카페인 내성 발생을 예방하기 위해 모든 훈련 세션에서 카페인이 함유된 젤을 사용해서는 안 됩니다. 또한, 경기 중 이러한 젤의 효과를 실제로 경험하려면 경기 몇 주 전부터는 커피나 다른 형태의 카페인 섭취를 자제하는 것이 좋습니다(카페인 없는 식단).

 

결론

 

1. 카페인은 대부분의 사람들에게 활력을 주는 효과가 있어, 힘, 에너지, 그리고 맑은 정신을 느끼게 하는 동시에 집중력과 생산성을 향상시킵니다. 카페인은 피로 신호를 뇌로 전달하는 수용체를 차단하기 때문입니다.
2. 카페인, 특히 커피의 부정적인 영향은 크게 과장되어 있습니다. 적당한 양으로 섭취하면 혈압 상승, 빈맥, 탈수 또는 기타 부작용이 발생하지 않습니다.
3. 권장되는 일일 카페인 섭취량은 최대 400mg이며, 한 번 복용량은 200mg을 초과해서는 안 됩니다.
4. 카페인이 함유된 젤은 장거리 달리기 시 실제로 운동 능력을 향상시켜 줍니다. 이를 위해서는 올바른 방법으로 섭취하는 것이 중요합니다. 출발 30~40분 전에 소량의 카페인을 섭취하고, 이후 약 1시간 간격으로 유지 용량을 섭취하십시오. 경기 후반부에 1회 섭취량을 늘릴 수 있지만, 총 섭취량이 최대 허용량을 초과하지 않도록 주의해야 합니다.
5. 우리 몸은 각기 다르고 카페인에 대한 반응도 다를 수 있습니다. 따라서 카페인 젤 섭취 계획은 개인에 맞게 조정해야 하며, 초반에 예상치 못한 상황을 피하기 위해 경기보다는 훈련 중에 섭취하는 것이 좋습니다.

출처

 

커피는 카페인 함량과 관계없이 교감신경 활동과 혈압을 급격히 증가시킨다: 습관적 음주와 비습관적 음주의 역할. Corgi R, Binggeli C, Sudano I, Spieker L, Hanseler E, Ruschitzka F, Chaplin WF, Luscher TF, Noll G. Circulation, 2002, 106(23): 2935

건강한 성인, 임산부, 청소년 및 어린이의 카페인 섭취가 잠재적으로 미치는 부작용에 대한 체계적 고찰. Wikoff D, Welsh BT, Henderson R, Brorby GP, Britt J, Myers E, Goldberger J, Lieberman HR, O'Brien C, Peck J, Tenenbein M, Weaver C, Harvey S, Urban J, Doepker C. Food Chem Toxicol. 2017; 109 (Pt 1): 585. 2017년 4월 21일 전자출판.

카페인의 건강 영향. Curatolo PW, Robertson D. Ann Intern Med. 1983; 98 (5 Pt 1):641

커피, 카페인 및 2형 당뇨병 위험: 젊은 미국 여성과 중년 미국 여성을 대상으로 한 전향적 코호트 연구

두통 환자 관리에서의 카페인. Richard B. Lipton, Hans-Christoph Diener, Ketu Patel. 논문 번호: 107 (2017)

더비닌 VA 커피와 뇌: 어떤 사람들은 왜 커피를 마시고 잠이 드는가. 강의.

 

 

Sources

1. Coffee acutely increases sympathetic nerve activity and blood pressure independently of caffeine content: role of habitual versus non-habitual drinking. Corgi R, Binggeli C, Sudano I, Spieker L, Hanseler E, Ruschitzka F, Chaplin WF, Luscher TF, Noll G. Circulation, 2002, 106 (23): 2935
2. Systematic review of the potential adverse effects of caffeine consumption in healthy adults, pregnant women, adolescents, and children. Wikoff D, Welsh BT, Henderson R, Brorby GP, Britt J, Myers E, Goldberger J, Lieberman HR, O’Brien C, Peck J, Tenenbein M, Weaver C, Harvey S, Urban J, Doepker C. Food Chem Toxicol. 2017; 109 (Pt 1): 585. Epub 2017 Apr 21.
3. The health consequences of caffeine. Curatolo PW, Robertson D. Ann Intern Med. 1983; 98 (5 Pt 1):641
4. Coffee, caffeine and risks of type 2 diabetes: a prospective cohort study in younger and middle-aged U.S. women
5. Caffeine in the management of patients with headache. Richard B. Lipton, Hans-Christoph Diener, Ketu Patel. Article number: 107 (2017)
6. Dubynin V.A. Coffee and the brain: why some people fall asleep from coffee. Lecture.