Il caffè è considerato un'espressione tipica della cultura alimentare italiana; come ben sanno i nostri connazionali che viaggiano spesso all'estero, trovare un buon espresso in terre lontane dalla nostra tradizione è un'impresa notevole. Il rito del caffè è un'usanza molto consolidata, specie negli ambienti di lavoro aziendali, che va ben al di là dell'esigenza di assumere questa bevanda, in quanto spesso è solo un pretesto per un momento di pausa e socializzazione. Pochi però sanno che bevendo caffè si assume una sostanza stimolante considerata doping se la quantità assunta è tale la lasciare nelle urine una concentrazione di caffeina superiore al limite fissato dal CIO (Comitato Olimpico Internazionale) ovvero 12 mg/l. Non è però molto facile sapere con esattezza a quale quantità di caffè corrisponda tale soglia. Essa può essere stimata considerando che (dato prudenziale)

la concentrazione massima consentita corrisponde a circa 6 mg di caffeina per kg di peso.

La corrispondenza tra caffeina ingerita e quella presente nelle urine dipende dal fatto che una percentuale variabile tra lo 0,5 e il 3% della caffeina ingerita resta nelle urine, il rimanente è sintetizzato dal fegato in modo assai variabile da individuo a individuo. Considerando che in un caffè espresso ci sono circa 100 mg di caffeina, a titolo di esempio si vede che un individuo di 60 kg dovrebbe assumere al massimo 360 mg di caffeina, ovvero quasi quattro caffè. La dose massima di caffè è variabile perché dipende da molti fattori:

• il peso corporeo del soggetto;
• la dose di caffeina presente nel caffè (dipende da concentrazione, tempo di preparazione, tipo di preparazione, ovvero espresso, filtraggio, infusione, istantaneo…);
• la capacità individuale di assorbire la caffeina da parte del tratto intestinale; generalmente il metabolismo della caffeina è molto rapido (da 3 a 6 ore).

Mediamente quindi si può affermare che superando la dose di 2,5 caffè (assunti contemporaneamente) si potrebbero (il condizionale è d'obbligo) notare effetti ergogenici (ovvero di miglioramento del consumo di energia)  della sostanza stimolante. Tuttavia per superare la soglia fissata dal CIO mediamente si dovrebbero assumere circa 6-7 caffè contemporaneamente entro trenta minuti dalla gara.
Un esempio di come gli ottimisti siano in errore! - Provate a considerare singolarmente queste ricerche. Sono stati fatti molti esperimenti, con risultati assai precisi e distinzioni di diversi casi. Per esempio, si è visto che

bevendo 2,5 caffè un'ora prima di un allenamento aerobico moderato, si ottiene un aumento delle capacità di resistenza.

In un test effettuato con corsa su tapis roulant, il miglioramento indotto dalla caffeina (in quantità di 10 mg per kg di peso, quindi 7 caffè per un soggetto di 70 kg!) è stato quantificato intorno al 19% [1].

Un altro test [2] condotto tra due gruppi di atleti dalle caratteristiche simili (frequenza cardiaca massima e consumo di ossigeno), ha mostrato che

gli atleti che avevano assunto caffeina  erano in grado si prolungare lo sforzo fino a 90,2 minuti, contro i 75,5 minuti degli altri atleti che non avevano assunto caffeina.

L'effetto del metabolismo della caffeina era documentato da alcuni parametri, come il rapporto di scambio respiratorio, la concentrazione di glicerolo plasmatico e degli acidi grassi liberi.
L'effetto positivo è stato provato non solo sulla corsa, ma anche su nuotatori impegnati in prove dai 500 ai 1500 m: i miglioramenti meno netti erano dell'ordine dell'1,9%.
Un altro effetto positivo, anche se non sempre costante e presente, è l'aumento del massimo consumo di ossigeno [3].
 
Questi risultati confermano quanto si sa sulla caffeina, ovvero che migliora  il catabolismo dei grassi  e riduce l'ossidazione dei carboidrati. Non sono chiari però i meccanismi che stanno alla base di questi effetti, anche se intuitivamente confermano che la caffeina consente di risparmiare i carboidrati, usando in parte in sostituzione i grassi. Le ipotesi fatte a questo proposito riguardano:

• l'azione diretta sul tessuto adiposo per mobilizzare i grassi;
• L'azione indiretta, ovvero la sollecitazione da parte della caffeina della produzione di epinefrina da parte del surrene. L'epinefrina a sua volta inibisce la ricezione di adenosina delle cellule adipose e ciò riduce la lipolisi (scissione dei grassi). In risposta a questa diminuzione, l'organismo è sollecitato a rilasciare più grassi liberi nel plasma, che vengono usati in luogo del glicogeno per produrre energia. Il glicogeno nei muscoli viene quindi risparmiato, consentendo di prolungare lo sforzo.

Questi sono gli effetti indotti sul metabolismo. Esistono però gli effetti ben conosciuti a livello del sistema nervoso centrale che permettono di aumentare l'eccitabilità nervosa, di trasmettere gli stimoli di eccitazione e contrazione del muscolo in modo più efficiente e facilitare il trasporto di ioni all'interno del muscolo stesso. In particolare, la caffeina facilita l'apporto degli ioni di calcio, e probabilmente aumenta la sensibilità delle miofibrille che riescono a utilizzare più velocemente il calcio per effettuare la contrazione. Per quanto riguarda il sistema nervoso centrale, a differenza di quanto si crede comunemente, la caffeina non agisce direttamente su di esso, ma indirettamente, inibendo cioè la produzione di adenosina, che ha effetto calmante sulle cellule nervose.
A questo punto, esultanti, molti possono sicuramente affermare che, se la caffeina non può aiutare in gare di mezzofondo veloce (5-10 km) dove i grassi non si impiegano, certamente può essere utile nella mezza maratona e soprattutto nella maratona.
Peccato che siano stati notati alcuni fattori che riducono l'effetto ergogenico della caffeina, ovvero:

• l'assunzione di alte quantità di carboidrati [4] prima dello sforzo fisico;
• una tolleranza individuale in soggetti che normalmente assumono dosi di caffeina [5] con il famoso rito del caffè giornaliero.

Poiché prima di una maratona il carico glicidico è alto e sicuramente chi beve grandi quantità di caffè prima di una gara è un bevitore abituale (altrimenti rischia effetti collaterali spiacevoli), ecco che bere caffè prima di una maratona non cambia di una virgola la prestazione.
 
[1] C. Frech et al.: Caffeine ingestion during exercise to exhaustion in elite distance runners. J. Sports Med. Phys. Fitness, 31-425, 1991.
[2] D. L. Costill et al.: Effects of caffeine ingestion on metabolism and exercise performance, Med. Sci. Sports, 10-155, 1978.
[3] S. Dodd et al.: Caffeine and exercise performance, Sports Med., 15-14, 1993.
[4] J. Weir et al.: A high carbohydrate diet negates the metabolic effects of caffeine during exercise, Med. Sci. Sports Exerc., 19-100, 1987.
[5] M. H. Van Soeren et al.: Caffeine metabolism and epinephrine responses during exercise in users and nonusers, 75-805, 1994.