カフェインのパワー！
〜元気の前借りとは限らない！〜
☕コーヒーにはスーパーフードとも呼ばれるべき効能が山積しています。
そんな中、コーヒーに含まれる有効成分、カフェインの「健康効果」にも注目が集まっています。
カフェインは中枢神経興奮剤としての側面にスポットライトが当たりがちですが、パフォーマンス改善効果を支える仕組みにはかなりの深みがあることがわかって来ています。
💊新しい研究では、カフェインがスポーツパフォーマンスに及ぼす影響を調査し、特に女性アスリートに焦点を当てています。
8人のセミプロの女子バレーボール選手が参加し、カフェイン（体重1kgあたり5mg）とプラセボの条件下で訓練を行いました。
パフォーマンスの評価は、カウンタームーブメントジャンプ、反復ジャンプ、ハンドグリップテスト、方向転換テスト（505テスト）などによって行われました。
ウェルネスはアンケートを使用して評価されています。
🔸研究の方法
ランダム化クロスオーバーデザインが使用され、各参加者はカフェインとプラセボの条件を交互に経験しました。
評価は、2週間のトレーニング期間中に行われました。
統計分析には、反復測定分散分析（ANOVA）と相関分析が使用されました。
🔸研究の結果
カフェイン摂取により、トレーニング週間を通じて物理的パフォーマンスが向上しました。
また、疲労感の低減にもプラスの効果があることが示されました。
🔸結論
カフェインは、トレーニング期間中のパフォーマンスと疲労感の向上に効果的であると結論付けられました。
💊カフェインのメカニズム
カフェインの運動パフォーマンスへの効果は、主に中枢神経系の刺激によるものですが、実際はもう少し多角的な作用の結果であるといえます。
カフェインがスポーツパフォーマンス向上に作用するメカニズムに関し主な知見を考察してみましょう。
🔸 中枢神経系と心臓呼吸系への作用:
カフェインは中枢神経系と心臓呼吸系に作用し、筋肉疲労を遅らせ、努力や痛みの閾値を下げることで運動パフォーマンスを向上させます (Silva et al., 2020)。
🔸 心血管系、内分泌系、筋肉系の最適化:
カフェインはこれらの系を最適化し、疲労を軽減し、競技時間を短縮することで運動パフォーマンスを向上させます (Marangon & Mendes, 2011)。
🔸 筋肉の刺激-収縮の促進:
カフェインは無酸素活動におけるパフォーマンスを向上させる可能性があります。これは、中枢神経系を刺激し、筋肉の刺激-収縮を容易にすることによるものです (Altimari et al., 2006)。
🔸 筋力とパワーの直接的な向上:
カフェイン摂取は、中枢神経系を通じて主に持久力パフォーマンスを向上させますが、短時間の活動中にも力とパワーを直接強化する可能性があります (James et al., 2005)。
🔸 脳の特定の報酬センターへの影響:
カフェインは、持続的な運動中に努力の感覚を軽減し、脳の特定の報酬センターに影響を与えることで、パフォーマンスを向上させます (Meeusen & Decroix, 2017)。
🔸 遊離脂肪酸の利用の増加:
カフェインは遊離脂肪酸の利用を増加させ、中枢神経系を刺激して疲労を隠し、骨格筋の収縮力を増加させます (Lombardo, 1986)。
🔸 オリンピックレベルのボクサーにおける効果:
カフェイン摂取は、オリンピックレベルのボクサーにおいて、無酸素パフォーマンス、神経筋効率、反応速度を向上させます (San Juan et al., 2019)。
🔸 高温多湿環境でのスプリント走容量の向上:
カフェインと必須アミノ酸の組み合わせは、高温多湿環境でのスプリント走容量を向上させ、筋活動と中枢駆動を維持します (Eaton et al., 2016)。
🔸 中枢神経系の応答の変化による筋肉性能の向上:
カフェインは周辺筋肉や中枢-周辺結合の変化ではなく、中枢神経系の応答を変化させることで筋肉性能を向上させます (Franco-Alvarenga et al., 2019)。
🔸 アデノシン受容体への拮抗作用:
カフェインはアデノシン受容体と拮抗し、ドパミン作動性および他の神経伝達物質系に影響を与え、運動パフォーマンスを向上させます (Meeusen et al., 2013)。
これらの研究においてカフェインは中枢神経系の刺激によって疲労を遅らせ、筋肉機能の向上と筋損傷の防止を通じて運動パフォーマンスを向上させることが示されています。
💊カフェインは単なる興奮剤なのか？
カフェインは興奮剤のように思われがちですが健康効果にも注目が集まっています。
その様々な理由を考察してみましょう。
以下に、カフェインの健康効果に関する複数の研究を引用し、内容を述べます。
🔸 物理的持久力と疲労の軽減:
適度なカフェイン摂取は安全とされ、物理的持久力を向上させ、疲労を軽減し、精神的な警戒感と集中力を高める可能性があります (Heckman, Weil, & González de Mejía, 2010)。
🔸 神経変性疾患のリスク低減:
カフェインは神経変性疾患の発症リスクを減少させるとされ、抗酸化および化学予防特性などの健康上の利点が関連付けられています (Gökcen & Sanli̇er, 2019)。
🔸 心血管保護効果:
カフェインの摂取は心血管の保護に寄与し、2型糖尿病、女性の脳卒中、特定のがん、および複数の神経学的状態の発症リスクを減少させる可能性があります (Alpert, 2012)。
🔸 アルツハイマー病のマウスモデルでの記憶障害の防止:
カフェイン摂取はアルツハイマー病のマウスモデルにおいて記憶障害を部分的に防ぎ、海馬におけるアミロイドβレベルとアミロイドプラークを減少させました (Chu et al., 2012)。
🔸 エルゴジェニック助剤としての効果:
カフェインは強力なエルゴジェニック助剤であり、アスリートのスピード、パワー出力、持久力、疲労抵抗力を高める可能性があります (Graham, 2001)。
🔸 神経変性疾患とその他の病気の発症を防止:
カフェイン摂取は、反応性酸素種や窒素種のレベルが増加する神経変性疾患やその他の病気の発症や進行を防ぐことがあります (Ősz et al., 2022)。
🔸 アセチルコリンエステラーゼに対する強い抑制活性:
カフェインはアルツハイマー病の患者に有益である可能性があるアセチルコリンエステラーゼに対して強い抑制活性を示しました (Okello et al., 2012)。
🔹 注意点・高濃度カフェインの毒性:
重度の濃縮カフェインの毒性は、治療が困難な、命にかかわる不整脈を引き起こす可能性があります (Laskowski et al., 2015)。
これらの研究により、カフェインは多くの健康上の利点を提供し、特に2型糖尿病、心血管疾患、神経変性疾患などのリスク減少に寄与していることが示されています。
💊カフェインとコーヒーが腸内細菌叢に与える影響
意外に見落とされているのがカフェインやコーヒーが腸内細菌叢に与える影響です。
腸内細菌叢に与える影響を考察してみましょう。
🔸 カフェインによる直接的な抑制効果:
カフェインは腸内細菌叢の種、例えば大腸菌やカンジダ・アルビカンスを直接抑制し、他の抗微生物薬の効果を間接的に高める可能性があります (Cui et al., 2020)。
🔸 プーアル茶による代謝症候群の改善:
カフェインが豊富な後発酵プーアル茶は、マウスの腸内細菌叢を改善し、食事誘発性の代謝症候群を改善する可能性があります (Gao et al., 2017)。
🔸 コーヒーの腸内運動への刺激効果:
コーヒーはカフェイン非依存的な方法で腸内細菌叢を抑制し、平滑筋の収縮を刺激する可能性があります (Hegde et al., 2022)。
🔸 カフェインとクロロゲン酸の摂取による体重減少:
NAFLDおよび糖尿病患者におけるカフェインとクロロゲン酸の摂取は、腸内ビフィドバクテリアの増加を通じて体重減少に寄与する可能性があります (Mansour et al., 2020)。
🔸 コーヒー消費と腸内細菌叢の変化:
定期的なコーヒー摂取は、(ポリ)フェノールやカフェインの影響を受けていくつかの腸内細菌群に変化をもたらす可能性があります (González et al., 2020)。
🔸 コーヒーとクロロゲン酸が腸内細菌叢に及ぼす影響:
コーヒーとその成分であるクロロゲン酸は、ヒトの糞便微生物の成長において選択的な変化を引き起こし、宿主の健康に利益をもたらす可能性があります (Mills et al., 2015)。
🔸 インスタントコーヒーとデカフェコーヒーの抗うつ効果:
インスタントコーヒーとデカフェコーヒーは、睡眠剥奪によるうつ病様行動を改善し、腸内細菌叢を回復する可能性があります (Gu et al., 2022)。
🔸 カフェインによる睡眠制限の影響:
慢性的なカフェインによる睡眠制限は、腸内細菌叢に影響を与え、プロテオバクテリアとアクチノバクテリアの量を減少させ、脂質含有量を増加させる可能性があります (Song et al., 2022)。
🔹 カフェイン摂取と腸内細菌叢の変化:
IBS患者における高いカフェイン摂取量（1日400mg以上）は腸内細菌叢のアルファ多様性を高める可能性がありますが、これは好影響か悪影響か、判断が難しいです (Barandouzi et al., 2021)。
🔹 高脂肪食によるラットの腸内細菌叢への影響:
今一つな結果もあります。慢性的なコーヒー摂取は高脂肪食を与えられたラットの腸内細菌叢を変化させますが、糖尿病リスクの低減におけるこれらの変化の役割は不明です (Cowan et al., 2014)。
💊コーヒーは脱水症状をもたらすのか？
さて最後にコーヒーが脱水症状をもたらすのかどうかに関する研究を挙げ、ざっとそれらの内容を紹介しておきますね。
🔸 1日最大400mgまでのカフェイン摂取は脱水を引き起こさない:
運動テストを受ける被験者においても、1日あたり400mgまでのカフェイン摂取は脱水を引き起こさなかった (Ruxton, 2008)。
🔸 運動前のカフェイン摂取が脱水を引き起こさない:
カフェインの摂取は運動前に脱水、イオンの不均衡、その他の有害な影響を引き起こさない (Graham, 2001)。
🔸 エスプレッソコーヒーが運動誘発性脱水の体液補給を妨げる可能性がある:
エスプレッソコーヒー摂取は、運動誘発性脱水後の体液補給を妨げる可能性があるが、一般的なカフェイン摂取に関しては限定的な知見である (Zavvos et al., 2020)。
🔸 熱脱水後のコーヒー摂取が尿中のカフェイン濃度を高めない:
熱脱水後のコーヒー摂取は尿中のカフェイン濃度を高めることはない (Chambaz et al., 2001)。
🔸 カフェイン摂取による軽度の利尿作用:
カフェイン摂取は水と同様に軽度の利尿作用を刺激するが、運動パフォーマンスや健康に有害な水-電解質不均衡の証拠はない (Armstrong, 2002)。
🔸 カフェイン摂取が認知パフォーマンスに与える影響:
1%の脱水は認知パフォーマンスに悪影響を及ぼす可能性があるが、カフェイン摂取の影響は今後の研究で考慮されるべきである (Lieberman, 2007)。
🔸 カフェイン摂取による脱水の証拠がない:
カフェイン習慣がある男性において、適度な日常的なコーヒー摂取は水と同様の水分補給効果を示す (Killer et al., 2014)。
🔸 高いカフェイン摂取量の利尿効果:
コーヒーからの高いカフェイン摂取量（6 mg/kg）は急性の利尿効果をもたらすが、低い摂取量（3 mg/kg）は安静時の健康なカジュアルコーヒー飲用者の体液バランスを乱さない (Seal et al., 2017)。
🔸 コーヒーおよびカフェイン摂取と健康リスクの逆相関:
コーヒーおよびカフェイン摂取は、様々ながん、心血管疾患、パーキンソン病、2型糖尿病との逆相関が示唆されている (Grosso et al., 2017)。
🔸 全体的な流体摂取量と心血管リスクとの関連:
より高い全体的な流体摂取量は男女ともに虚血性心疾患（IHD）や脳卒中による死亡率と関連していないが、女性のIHD死亡率とコーヒー摂取量は逆相関している (Leurs et al., 2010)。
つまり通常の飲用ではコーヒーは脱水症状をもたらさず、普通のドリンクと同じような水分補給効果をもたらすということです。
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今回の考察を総括すると、カフェインやコーヒーにはおおむね「健康効果」が伴っており、スポーツパフォーマンスの向上から腸内細菌叢の改善にまで関連しているといえます。
興味のある方はじっくり読んでみて下さいね。
この記事がライフスタイル改善の一助となれば幸いです。
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Reference (出典)
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