Koffeins effekt på udholdenhedsarbejde

Koffeins effekt på udholdenhedsarbejde Anne Louise Winkler Pedersen. Koffein blev fjernet fra WADA s liste over forbudte stoffer i 2004, hvilket gav sportsudøvere mulighed for at indtage koffein i forbindelse med sportskonkurrencer uden at risikere at blive dømt for dopingmisbrug. Opgavens problemformulering lyder: Hvordan påvirker indtag af koffein udholdenhedsarbejde? Og hvilken dosis er optimal for en eventuel effekt af koffein? Metoden i opgaven er litteraturstudie, og der blev foretaget søgninger på databaserne Pub Med, bibliotek.dk og cochrane library. Derudover blev der foretaget kædesøgning. Tre metaanalyser, et systematisk review og fem RCT-studier blev fundet. Tre meta-analyser og det systematisk review konkluderede alle, at koffein har positiv effekt på udholdenhedsarbejde. Da meta-analyser ligger højest i evidenshierakiet synes koffein, på trods af at 2 af opgavens RCT-studier ikke fandt effekt af koffein, at have positiv effekt på udholdenhedsarbejde. I hhv. det systematiske review og en af meta-analyserne fandt man en effekt af koffein på udholdenhedspræstationen på hhv. 3,2 % og 11,2 %. I RCT-studierne af hhv. Pasman et al. og Graham & Spriet fandt man en effekt på hhv. ca. 27 % og ca. 22 %. Det systematiske review er det eneste af de fire ovenstående studier, som kun inkluderede fixed endpoint tests. Det vurderes derfor, at 3,2 % sandsynligvis er den størrelse effekt, der bedst beskriver den reelle effekt af koffein, som sportsudøvere vil opleve i konkurrencesituationer. Ifølge de inkluderede studier synes der ikke at være yderligere effekt af doser over ca. 3 mg/kg. Der blev fundet reduceret effekt af doser under ca. 3 mg/kg, hvorfor det vurderes, at en dosis på ca. 3 mg/kg kan anbefales, da øgede koffeindoser forøger risikoen for bivirkninger. 1

The effect of Caffeine on Endurance Performance Anne Louise Winkler Pedersen. Caffeine was removed from WADA s list of prohibited substances in 2004. This gave athletes the opportunity of consuming caffeine in sport competitions without risk of being found guilty for doping misuse. The purpose of this assignment is to find out if caffeine affects the performance of endurance athletes. Furthermore, it is examined which caffeine dose that provides the best effect. Literature search was the method and Pub Med, bibliotek.dk and cochrane library was used as databases for the search. In addition, articles were cross-referenced. Three meta-analyses, a systematic review and five RCT-studies were found. The three meta-analyses and the systematic review all concluded that caffeine has a positive effect on endurance performances. Since meta-analyses contain the most evidence it is concluded that caffeine seems to have a positive effect on endurance performance, despite the absence of effect in two of the RCT-studies. An effect of 3.2 % and 11.2 % was found in the systematic review and one of the meta-analyses, respectively. In the RCT-studies of Pasman et al. and Graham & Spriet there was found an effect of ~ 27 % and ~ 22 %, respectively. The systematic review is the only one of the studies above that only included fixed endpoint tests. Therefore, it is estimated that the effect of 3.2 % is the effect size that most accurately describes the effect that athletes will obtain in competitions. According to the studies in this assignment, there does not seem to be an additional effect of doses above ~ 3 mg/kg, and there was found reduced effect of doses below ~3 mg/kg. Therefore ~ 3 mg/kg seems to be a recommendable caffeine dose for endurance athletes.

Indhold INDLEDNING... 3 METODE... 5 Afgrænsning... 5 Metode... 6 Struktur... 7 TEORI... 8 Udholdenhed... 8 koffein... 8 Mulige fysiologiske mekanismer:... 9 Adenosinreceptor antagonist... 9 Øget adrenalinkoncentration... 9 Påvirkning af substratforbruget under arbejde... 10 Øget frigivelse af Ca 2+ fra det sarcoplasmatiske reticulum... 10 Forbedring af Na + /K + -pumpens funktion under arbejde... 11 Reducering af VO 2 slow component... 11 RESULTATER... 11 DISKUSSION... 21 Koffeins effekt på udholdenhedsarbejde... 21 Testtyper... 22 Indtag af kulhydrat sammen med koffein... 25 Forskel i tests foretaget på cykel eller løb... 26 Væskestatus... 27 Sammenfattende om koffeins effekt på udholdenhedsarbejde... 28 Årsagsmekanismer... 28 Påvirkning af substratforbrug... 28 Påvirkning af adrenalin-koncentrationen... 29 Påvirkning af iltforbrug under arbejde... 29 Koffeindosis... 30 Koffeins effekt på den oplevede anstrengelsesgrad... 30 Koffeindosis... 30 Nedre grænse for koffeindosis mellem 2,1 og 3,15 mg/kg... 31 Øvre grænse for koffeindosis mellem 6 og 9 mg/kg... 31

Ingen sammenhæng mellem effekten af koffein og dosis ved doser mellem 5 og 13 mg/kg... 32 Ingen effekt af koffein ved doser mellem 1,5 og 9 mg/kg... 33 Sammenfattende om koffeindosis... 34 PRAKSISRELATEREDE OVERVEJELSER... 35 Koffein til hvem og hvordan?... 35 Motionister vs. atleter... 35 Vanligt koffeinindtag... 35 Afholdenhed fra koffein i tiden op til arbejdet... 36 Timing af koffeinindtag... 36 Anbefalinger om indtag af koffein... 37 Bivirkninger ved koffeinindtag... 37 Sportsudøveres anvendelse af koffein... 37 KONKLUSION... 38 PERSPEKTIVERING... 40 Opgavens metode... 40 Systematisk review vs. meta-analyser... 40 Studier som er inddraget i flere meta-analyser... 41 Definition af udholdenhed og testtyper... 41 Samtidigt indtag af kulhydrat... 42 Antal deltagere i testene... 42 Gentagne indtag af koffein... 42 Der ønskes flere studier som kan overføres til sportens verden... 43 Er koffein doping?... 43

Indledning Koffein bliver af mange indtaget i hverdagen, bevidst eller ubevidst. Det skyldes, at koffein forefindes naturligt i bl.a. kaffe, te, cola og chokolade (Motions- og Ernæringsrådet, 2008, s. 69). 92 % af voksne danskere drikker kaffe, og koffeinbidraget fra det gennemsnitlige kaffeindtag er 275-550 mg/dag (Ibid.). Koffein kan imidlertid også købes i koncentreret kapselform, hvilket gør det muligt i højere grad at kontrollere sit koffeinindtag. Siden 2004 er koffein ikke på World Anti-Doping Agency s liste over forbudte stoffer (Burke & Deakin, 2010, s.434). Dette har givet sportsudøvere verden over mulighed for at indtage sportssupplementer indeholdende koffein i forbindelse med konkurrencer. Som professionsbachelorer i Ernæring og Sundhed vil en fremtidig jobsituation kunne indebære at vejlede sportsudøvere bl.a. i brugen af sportssupplementer, og da det nu er tilladt at indtage koffein i forbindelse med sport, findes det relevant at undersøge, om koffein har en effekt på udholdenhedsarbejde, og i så fald hvilken dosis der kan anbefales. Dette leder frem til følgende problemformulering: Hvordan påvirker indtag af koffein udholdenhedsarbejde? Og hvilken dosis er optimal for en eventuel effekt af koffein? Metode Afgrænsning I opgaven vil der udelukkende blive fokuseret på koffeins direkte effekt på udholdenhedsarbejde. En eventuel effekt på restitution og immunforsvaret som indirekte kan påvirke udholdenhedspræstationen, vil derfor ikke blive behandlet. Målgruppen er raske, aktive, voksne mennesker. Flere forhold såsom koffeindosis, timing af indtaget og vanligt koffeinindtag kan have indflydelse på en eventuel effekt af koffein. Af disse er det valgt at fokusere på koffeindosis.

Metode Metoden i denne opgave er litteratursøgning, og der er derfor ikke indsamlet egen empiri. Søgningen har været todelt, da problemformuleringen søger svar på to forskellige spørgsmål. Til problemformuleringens første spørgsmål, hvordan påvirker indtag af koffein udholdenhedsarbejde?, er følgende søgning foretaget: Databasen Pub Med er anvendt med følgende søgeord: Athlete OR Physical endurance AND Caffeine På søgningen er følgende begrænsninger anvendt: Studierne er udført på raske mennesker, og artiklerne er enten publiceret på dansk eller engelsk. Pga. det store omfang af artikler som matchede denne søgning, blev det der anvendt en tidsbegrænsning på de sidste 10 år. Samme søgning blev foretaget på cochrane library, men uden begrænsninger. Denne søgning gav ingen resultater. På bibliotek.dk blev følgende søgning foretaget: Endurance Koffein Eller Caffeine Og Eller Udholdenhed Eller Atlet Eller Athletes Denne søgning gav ingen resultater. Udover ovenstående søgninger er der foretaget kædesøgning. Denne er foretaget både ud fra udvalgte artikler fundet på Pub Med, og ud fra lærebogen Clinical Sports Nutrition som er anvendt i undervisningen.

Da der fremkom en stor mængde studier under søgningen, var det muligt at udvælge de studier, som ligger højst i evidenshierakiet. Tre meta-analyser og et systematisk review omhandlede koffeins effekt på udholdenhedsarbejde, og da meta-analyser ligger højst i evidenshierakiet, blev disse udvalgt til besvarelsen af første del af problemformuleringen (Sekretariatet for referenceprogrammer, 2004). Meta-analyserne og det systematiske review er fundet på Pub Med. Til besvarelsen af problemformuleringens andet spørgsmål, hvilken dosis er optimal for en eventuel effekt af koffein?, er følgende søgning foretaget på Pub Med: Athlete OR AND Caffeine AND Dose Physical endurance Udover ovenstående søgning er der foretaget kædesøgning. Denne er, som i den tidligere søgning, foretaget både ud fra udvalgte artikler, som er på fundet på Pub Med, og ud fra lærebogen Clinical Sports Nutrition. På søgningen er følgende begrænsninger anvendt: Studierne er foretaget på raske mennesker, og artiklerne er enten publiceret på dansk eller engelsk. Der er udelukkende valgt studier, hvor der ikke er andre variable end koffeindosis, og effekten af koffeindosis kan derfor sammenlignes direkte indenfor hvert studie. Eksempelvis er studiet Effect of different protocols of caffeine intake on metabolism and endurance performance af Cox et al. fravalgt, da der i det studie er forskellige kilder til koffein ved de forskellige koffeindoser (Cox et al., 2002). Et sidste krav til studierne var, at designet var RCT. Dette studiedesign ligger lige under meta-analyser i evidenshierakiet, og styrken af disse studier er derfor høj (Sekretariatet for referenceprogrammer, 2004, s. 25). Struktur Opgaven er tredelt. I den første del vil koffein og hypoteser om dets virkning i kroppen blive præsenteret. Dernæst diskuteres det om koffein har effekt på udholdenhed, og slutteligt diskuteres det hvilken dosis, der er optimal for en eventuel effekt af koffein.

Teori Udholdenhed Udholdenhed vil i opgaven blive defineret som aerobt helkropsarbejde af minimum en halv times varighed. I opgaven vil præstationen betyde præstationen ved et udholdenhedsarbejde, medmindre andet er nævnt. Mange fysiologiske forhold har indflydelse på en persons evne til at udføre udholdenhedsarbejde. Disse påvirker enten den aerobe fitness eller den metaboliske fitness. Aerob fitness beskriver hjertets og kredsløbets evne til at transportere ilt og næringsstoffer. Hjertets slagvolumen og dermed minutvolumen har stor betydning for den aerobe fitness, ligesom et øget blodvolumen forøger denne (Pedersen & Saltin, 2003, s. 34). Den metaboliske fitness beskriver muskelcellernes evne til at optage og omsætte næringsstoffer. Her har bl.a. den mitokondrielle enzymaktivitet betydning for musklens omsætning af næringsstoffer, mens mængden af transportproteiner er et eksempel på elementer, som har betydning for muskelcellernes evne til at optage næringsstoffer (Pedersen & Saltin, 2003, s. 52). koffein Koffein forekommer naturligt i mere end 60 forskellige plantearter, hvoraf kaffebønner er mest kendt for sit koffeinindhold (Motions- og Ernæringsrådet, 2008, s. 69). Indholdet af koffein i kaffe skiller sig ud ved at være højere end i mange andre fødevarer. En kop kaffe indeholder 118-179 mg koffein, mens indholdet i en kop sort te og en dåse cola er hhv. 43 mg og 38 mg (Ibid.). Koffein er en trimethylxantin, som optages hurtigt gennem tarmen, og koncentrationen i blodet peaker efter ca. en time (Motions- og Ernæringsrådet, 2008, s. 71; Bell & McLellan, 2002; Keisler & Armsey II, 2006). Koffein nedbrydes i leveren ved demethylering. 80-85 % nedbrydes til paraxantin og resten til theobromin og theophyllin (Graham & Spriet, 1995). Koffein er lipofil, og det kan derfor let krydse blod-hjernebarrieren (Davis et al, 2003). Halveringstiden for koffein er 4-6 timer (Bell & McLellan, 2002).

Mulige fysiologiske mekanismer: Koffein påvirker mange mekanismer i kroppen, og flere af dem er endnu ikke helt forstået. Der forefindes meget forskning på området, og udvalgte af forskningens teorier om koffeins virkemåde vil blive introduceret i det følgende. Adenosinreceptor antagonist Adenosin har en hæmmende effekt på excitabiliteten og afgivelsen af transmitterstoffer i centralnervesystemet (Gaino et al., 2009). Adenosin har derfor en hæmmende effekt på evnen til at sende impulser til musklen. Da muskelkontraktioner igangsættes af nerveimpulser, vil adenosin derfor hæmme musklens kontraktionsevne (Nielsen, 2006, s. 241). Ved muskelarbejde forbruges ATP, hvorved [adenosin] stiger. Da koffein er lipofil, kan det let krydse blod-hjernebarrieren og hypotesen er, at koffein blokerer adenosin-receptorerne i centralnervesystemet (Davis et al., 2003). Hvis disse receptorer blokeres, vil adenosins hæmmende effekt på centralnervesystemet blive hæmmet. Øget adrenalinkoncentration Studier har vist, at koffeinindtag øger [adrenalin] i plasma (Graham, Hibbert & Sathasivam, 1998; Graham & Spriet, 1995). Adrenalin påvirker mange mekanismer i kroppen, og teoretisk kan følgende forbedre præstationen: Hjertets kontraktionsstyrke og frekvens øges, hvilket resulterer i et øget minutvolumen (Nielsen, 2006, s. 216). Det øgede minutvolumen giver mulighed for at forsyne den arbejdende muskel med mere ilt og næringsstoffer. Da fedtforbrænding kræver mere ilt end forbrænding af kulhydrat, giver et øget minutvolumen desuden mulighed for øget fedtforbrænding (Michalsik & Bangsbo, 2002, s. 58). Der vil senere blive redegjort for, hvorfor øget fedtforbrænding kan være fordelagtigt for sportsudøveren som skal levere en udholdenhedspræstation. Øget [adrenalin] vil desuden reducere blodgennemstrømningen i indvolde og hud, mens blodgennemstrømningen i skeletmuskulaturen øges (Nielsen, 2006, s. 216). Dette vil ligeledes resultere i en forbedret mulighed for at transportere næringsstoffer og ilt til de arbejdende muskler.

Glucoseabsorptionen øges desuden ved øget [adrenalin] (Scott & Palusk a, 2003). Ved langvarigt arbejde er manglende tilstedeværelse af kulhydrat ofte en begrænsende faktor for præstationen, og en øget tilførsel af kulhydrat kan derfor spare glykogendepoterne (Cohen et al., 1996). Dette kan føre til udsættelse af det tidspunkt, hvor glykogendepoterne er tomme og oplevelsen af at møde muren, finder sted. Endnu en konsekvens af øget [adrenalin] er øget fedtoxidation (Ibid.). Dette vil der blive redegjort nærmere for nedenfor. Påvirkning af substratforbruget under arbejde En hypotese er, at paraxantin, som er et nedbrydningsprodukt af koffein, er involveret i mobiliseringen af frie fedtsyrer, som herefter vil blive benævnt FFA (Graham & Spriet, 1995). Desuden viser nogle studier, at koffein ændrer substratforbruget under arbejde mod en øget fedtoxidation (McNaughton, 1986). Som tidligere nævnt, er det muligvis en konsekvens af øget [adrenalin]. Hvis fedtoxidationen øges, vil sportsudøveren forbruge mindre kulhydrat ved samme arbejde. Manglende tilstedeværelse af kulhydrat ofte er en begrænsende faktor ved langvarigt arbejde, og en øget fedtoxidation kan derfor føre til udsættelse af det tidspunkt, hvor glykogendepoterne er tomme (Cohen et al, 1996). Jf. ovenstående kan det udsætte oplevelsen af at oplevelsen af at møde muren. Gennem de sidste tyve år er tiltroen til, at øget fedtoxidation efter indtag af koffein har en effekt på præstationen, blevet væsentligt mindre. Det skyldes, at flere nyere studier ikke har kunnet bekræfte teorien (Bell & McLellan, 2002; Bruce et al., 2000). Øget frigivelse af Ca 2+ fra det sarcoplasmatiske reticulum En anden hypotese er, at koffein øger musklens evne til at frigive Ca 2+ fra det sarcoplasmatiske reticulum, herefter SR (Gaino, Klau, Casa, Armstrong & Maresh, 2009). Ved meget langvarigt arbejde forringes musklens evne til at udskille calcium fra SR. Da Ca 2+ udskillelse fra SR igangsætter muskelkontraktionen, er dette derfor en forudsætning for muskelarbejde (Nielsen, 2006, s. 240). Hvis indtag af koffein kan opretholde evnen til Ca 2+ frigivelse, kan dette have positiv indflydelse på præstationen ved meget langvarigt arbejde.

Forbedring af Na + /K + -pumpens funktion under arbejde Ved længerevarende arbejde hvor sportsudøveren har mulighed for at indtage energi, kan reduceret intracellulær [K + ] og forøget extracellulær [K + ], som følge af det langvarige arbejde, være medvirkende til udmattelse (Lindinger, Graham & Spriet, 1993). Det skyldes, at reduceringen af hvilemembranpotentialet har negativ betydning for musklens excitabilitet, hvilket hæmmer kontraktion af musklen. Det er vist, at koffeinindtag reducerer den ekstracellulære [K + ] efter udholdenhedsarbejde (Ibid.). Det er derfor muligt, at indtag af koffein øger Na + /K + -pumpens funktion under arbejde. Jf. ovenstående vil det kunne hæmme en af de begrænsende faktorer ved meget langvarigt arbejde. Reducering af VO 2 slow component Et studie fra 2001 indikerer, at indtag af koffein mindsker VO 2 slow component (Santalla, Lucia & Perez, 2001). VO 2 slow component defineres som den vedvarende stigning i VO 2 efter det tredje minut i arbejde (Ibid.). Hvis VO 2 slow component mindskes, vil det føre til et lavere iltforbrug ved samme arbejde, og man kan derfor forestille sig, at den udøvende vil kunne fortsætte arbejdet i længere tid eller kunne arbejde hårdere. Resultater I nedenstående tabel præsenteres de studier, som er fundet gennem litteratursøgningen. Hvis ikke andet er nævnt, vil 0,05 blive anvendt som signifikansniveau.

Tabel 1. Oversigt over opgavens primære studier. Studie Beskrivelse af studiet Resultater Effects of Caffeine Ingestion on Exercise Testing: A Meta-Analysis (Doherty & Smith, 2004). Studiedesign: Meta-analyse. N = 22 studier. Inklusionskriterier: Eksperimentelle, dobbeltblindede, RCT studier på voksne mennesker, som var publiceret på engelsk, og havde som et hovedformål at måle effekten af en enkelt oral dosis koffein på helkropsarbejde. Der er udelukkende søgt efter studier fra 1975 og frem. Deltagere: - Kønsfordeling: 82 % mænd og 10 % kvinder (kønnet er ikke angivet på resten). - Alder: 27,1 + 4,2 år. - VO 2max : 56,0 + 10,1 ml/kg/min. Koffeinindtag: - Dosis: 3-13 mg/kg (median: 6,0 mg/kg). - Tidsinterval mellem koffeinindtag og testen: 30-360 min. (median: 60 min.). - Deltagerne havde ikke indtaget koffein i 0-168 timer (median: 48 timer) forud for testen. Testene: - Både fixed endpoint og open endpoint tests. - Var foretaget på cykel, løb, svømning og roning. - Varighed: Ikke oplyst. - Gennemsnitlig intensitet i open endpoint tests: 80 % VO 2max. - Koffeinindtag havde signifikant positiv effekt på præstationen (p < 0,05). - Effekten af koffeinindtag var signifikant større i open endpoint tests end effekten i fixed endpoint tests (p < 0,05). - Deltagernes VO 2max påvirkede ikke effekten af koffeinindtag på præstationen signifikant (p > 0,05). - Koffeindosis havde ikke signifikant indflydelse på effekten (p > 0,05). - Koffeinindtag havde signifikant positiv effekt på præstationen hos deltagerne, som havde et dagligt koffeinindtag på < 50 mg (95%-KI: 9,8-34,3 %), og hos deltagerne som havde et dagligt koffeinindtag på > 50 mg (95%-KI: 11,4-26,7 %). - Koffeinindtag havde signifikant positiv effekt på præstationen uanset om deltagerne afholdt sig fra koffein < 48 timer forud for testen (95%-KI: 15,5-25,6 %), eller > 48 timer forud for testen (95%-KI: 21,4-28,7 %). - Koffeinindtag havde signifikant positiv effekt på præstationen, hvis det blev indtaget < 120 minutter forud for testen (95%-KI: 16,7-26,4 %), men ikke hvis det blev indtaget > 120 minutter forud for

testen (95%-KI: -0,3-35,7 %). Effects of caffeine ingestion on rating of perceived exertion during and after exercise: a metaanalysis (Doherty & Smith, 2005). Studiedesign: Meta-analyse. N = 21 studier med 202 deltagere i alt. Inklusionskriterier: eksperimentelle, dobbeltblindede og placebo-kontrollerede studier, som var publiceret på engelsk. Et af hovedformålene i studierne var at undersøge effekten af en enkelt oral dosis koffein på RPE* ved helkropsarbejde med konstant intensitet. Deltagere: - Kønsfordeling: 74 % mænd og 26 % kvinder. - Alder: 26,5 + 4,6 år. - VO 2max : 55,6 + 7,0 ml/kg/min. Koffeinindtag: - Koffeindosis: 4-10 mg/kg. - Tidsinterval mellem koffeinindtag og testen: 30-360 min. (median: 60 min). - Deltagerne havde ikke indtaget koffein i 12-168 timer (median: 24 timer) forud for testen. Testene: - Både fixed endpoint og open endpoint tests. - Var foretaget på cykling, løb, roning og svømning. - Varighed: 2-120 min. - Intensitet: 50 % VO 2max - 125 % VO 2max (median: 80 % VO 2max ) - Der blev ikke indtaget andet end koffein/placebo. - Arbejdsintensiteten var konstant. - Koffeinindtag øgede præstationen signifikant med 11,2 % (95%-KI: 4,6 % - 17,8 %). - Koffeinindtag reducerede RPE* signifikant under arbejdet med 5,6 % (95%-KI: -4,5 % til -6,7 %). - RPE* under arbejde var skyld i ~ 29 % af variansen i præstationen efter koffeinindtag. - Der kunne ikke påvises signifikant forskellig effekt på RPE* under arbejdet hvis deltagerne afholdt/ikke afholdt sig fra koffein 24 timer forud for testen (p > 0,05). - Der kunne ikke påvises signifikant forskellig effekt på RPE* under arbejdet ved koffeinindtag mere/mindre end 60 min før testen (p > 0,05). - Der kunne ikke påvises signifikant forskellig effekt på RPE* under arbejdet ved koffeindoser større/mindre end 6 mg (p > 0,05). - VO 2max var signifikant korreleret til effekten på RPE* (p < 0,05). Deltagere med høj VO 2max havde større effekt af koffein end deltagere med lav VO 2max.

Effect of Caffeine on Sport-Specific Endurance Performance: A Systematic Review (Gaino, Klau, Casa, Armstrong & Maresh, 2009). Studiedesign: Systematisk review af studier fra 1985 til 2007. N = 21 studier (33 tests). Inklusionskriterier: Studier på mennesker, hvor effekten af koffein er undersøgt med fixed endpoint tests varende minimum 5 min. Deltagere: - Kønsfordeling: Kvinder var inkluderet i 10 ud af 33 tests. - Alder: Ikke oplyst. - VO 2max : Ikke oplyst. Koffeinindtag: - Koffeindosis: 1-9,3 mg/kg. - I 12 tests var kapsler koffeinkilden, i 13 tests var kulhydrat-elektrolyt drikke kilden og i 4 tests havde andre koffeinkilder. 4 tests oplyste ikke koffeinkilden. - Tidsinterval mellem koffeinindtag og testen i testene, hvor koffein kun blev indtaget inden testen: 60-150 min. Testene: - Fixed endpoint tests. - Var foretaget på cykling (21 tests), løb (6 tests), roning (4 test), svømning (1 test) og skiløb (1 test) - I 16 af studierne havde deltagerne udført arbejde ved en given intensitet og varighed før selve testen. - Varighed: 7-250 min. - Den gennemsnitlige forbedring af præstationen ved indtag af koffein var 3,2 + 4,3 % (median: 1,7 %). - 30 af 33 tests viste en positiv effekt af koffein, i 15 tests var effekten signifikant. - Koffeinindtag før testen resulterede i en gennemsnitlig forbedring af præstationen på 2,3 + 3,2 %. - Koffeinindtag både før og under testen resulterede i en gennemsnitlig forbedring af præstationen på 4,3 + 5,3 %. - I testene med kapsler som koffeinkilde, resulterede koffeinindtaget gennemsnitligt i en 2,9 + 4,8 % forbedret præstation. - I testene hvor koffeinkilden var kulhydratelektrolyt drikke, resulterede koffeinindtaget gennemsnitligt i en 3,2 + 3,8 % forbedret præstation. - Gennemsnitlig positiv effekt af koffeinindtag i tests foretaget på cykel: 4,4+ 5,0 %. - Gennemsnitlig positiv effekt af koffeinindtag i tests foretaget på løb: 0,9 + 0,7 %.

Does Caffeine Added to Carbohydrate Provide Additional Egogenic Benefit for Endurance? (Conger, Warren, Hardy & Millard-Stafford, 2011). Studiedesign: Meta-analyse af studier frem til 2009. N = 58 studier. Inklusionskriterier: Testens varighed > 10 min. Studierne skulle indeholde et udholdenhedsarbejde, og en udholdenhedstest. Studierne behøvede ikke at være udgivet for at blive inkluderet, men skulle have cross over design og være foretaget på mennesker. Deltagere: - Kønsfordeling: 93 % mænd og 7 % kvinder. - Alder: Ikke oplyst. - VO 2max : 51 71 ml/kg/min. Koffeinindtag: - koffeindosis: 1,3 10,8 mg/kg (median: 5 mg/kg). - Tidsinterval mellem koffeinindtag og testen: 3 timer, 1 time eller 1 time + under testen. Testene: - 14 fixed endpoint og 7 open endpoint tests som under søgte effekten af koffein + kulhydrat vs. Kulhydrat - 12 fixed endpoint tests og 25 open endpoint tests som undersøgte effekten af koffein vs. placebo. - Blev udført på cykling og løb. - Varighed: 19,6 250,4 min. (gennemsnit: 94,0 min.). - Intensitet: 65-90 % VO 2max. - Koffeinindtag øgede præstationen signifikant ift. placebo (p < 0,05). - Koffein + kulhydrat øgede præstationen signifikant mere end kulhydrat alene (p < 0,01). - Koffeinindtag havde signifikant mindre effekt i testene med Koffein + kulhydrat vs. kulhydrat end i testene med koffein vs. placebo (p = 0,006). - Koffeindosis påvirkede ikke effekten af koffein signifikant (p = 0,99). - Der var ikke signifikant forskel på effekten af koffeinindtag i open endpoint vs. fixed endpoint tests (p = 0,09). - VO 2max havde ikke signifikant indflydelse på effekten af koffeinindtag (p = 0,20). Metabolic, Studiedesign: Dobbelt blindet RCT studie. - Varigheden af løb ved 85 % VO 2max blev øget

catecholamine, and exercise performance responses to various doses of caffeine (Graham & Spriet, 1995). N = 8 deltagere. Deltagere: - Langdistanceløbere. - Køn: Mænd. - Alder: 19-34 år. - VO 2max : 65-76,4 ml/kg/min. Koffeinindtag: - Koffeindosis: 3,6 og 9 mg/kg. - Koffeinkilde: Kapsel. - Tidsinterval mellem koffeinindtag og testen: 1 time. - Afholdenhed fra koffein forud for testen: 48 timer. - Vanligt koffeinindtag: 0-940 mg/dag. Testene: - Open endpoint test. - Løb ved 85 % VO 2max til udmattelse. - Hver deltager gennemførte testen fire gange med koffeindosis som variable. - Tidsinterval mellem testene: Ca. en uge. - Blodprøver og udåndingsluft blev samlet hver 15. minut under testen og oftere i slutningen af testen. signifikant med hhv. 22 % og 21,9 % ved koffeindoser på 3 og 6 mg/kg (p < 0,05). - Varigheden af løb ved 85 % VO 2max blev ikke øget signifikant ved indtag af 9 mg/kg koffein (p > 0,05). - Plasma [adrenalin] var ikke signifikant øget ved koffeindosis på 3 mg/kg (p > 0,05), men ved doser på 6 og 9 mg/kg (p < 0,05). - Plasma [FFA] i gruppen som indtog 9 mg/kg var signifikant højere ift. de andre grupper en time efter koffeinindtaget, men der var ikke signifikant forskel under testen. - Plasma [paraxantin] øgedes ikke yderligere ved dosis over 6 mg/kg. - Der var ikke signifikant forskel mellem gruppernes RER** under testen. - Der kunne ikke påvises sammenhæng på individniveau mellem det vanlige koffeinforbrug og den optimale koffeindosis. The Effect of Different Dosages of Caffeine on Endurance Performance Time (Pasman, Studiedesign: Dobbeltblindet RCT studie. N = 9 deltagere. Deltagere: - Cykelryttere. - Køn: Ikke oplyst. - Alder: 22,1 + 2,8. - Den gennemsnitlige tid til udmattelse var signifikant større i alle grupperne som havde indtaget koffein ift. placebogruppen (p < 0,05). - Den gennemsnitlige forøgelse af tid til udmattelse efter koffeinindtag var 27 %.

van Baak, Jeukendrup, & de Haan, 1995). - VO 2max : 65,1 + 2,6 ml/kg/min Koffeinindtag: - Dosis: 5, 9 eller 13 mg/kg. - Kilde: Kapsel. - Tidsinterval mellem koffeinindtag og testen: 1 time. - Afholdenhed fra koffein forud for testen: Nogle dage. - Vanligt koffeinindtag: 5 deltagere indtog 100-250 mg/dag og 4 deltagere indtog > 250 mg/dag. Testen: - Open endpoint test. - Cykling ved 80 % VO 2max til udmattelse. - Testen blev udført 4 gange med koffeindosis som variabel. - Varighed mellem testene: 1 uge. - Blodprøver blev taget før, under og efter testen. - Udåndingsluft blev opsamlet under testen. - Der var ikke signifikant forskel på den gennemsnitlige tid til udmattelse hos grupperne som indtog forskellige koffeindoser (p < 0,05). - Fra cyklingen påbegyndtes og 15 min. frem, havde deltagerne som havde indtaget koffein signifikant højere plasma [FFA] ift. placebogruppen (p < 0,05). - Der var ikke signifikant forskel på plasma [FFA] ved forskellige koffeindoser (p > 0,05). - Under hele testen, ved udmattelse og 15 min efter udmattelse havde deltagerne som havde indtaget koffein signifikant større plasma [glycerol] end placebogruppen (p < 0,05). - Der var ikke signifikant forskel på plasma [glycerol] ved forskellige koffeindoser (p > 0,05). Effects of caffeine ingestion on endurance racing in heat and humidity (Cohen et al., 1996). Studiedesign: Dobbeltblindet RCT studie. N = 7 deltagere. Deltagere: - Langdistanceløbere. - Kønsfordeling: 5 mænd og 2 kvinder. - Alder: 32,29 + 9,18 år. - VO 2max : Ikke oplyst, men den gennemsnitlige træningsmængde var 82,12 + 24,69 km/uge. - Deltagerne havde trænet i varme og fugtige omgivelser de forudgående 3 måneder. - Deltagerne som indtog 5 mg/kg koffein løb 21 km 0,8 % hurtigere end deltagerne som indtog placebo. Forskellen var ikke signifikant (p > 0,05). - Deltagerne som indtog 9 mg/kg koffein løb 21 km 0,1 % langsommere end deltagerne som indtog placebo. Forskellen var ikke signifikant (p > 0,05). - Deltagerne som indtog 5 mg/kg koffein løb 21 km 1,1 % hurtigere end deltagerne som indtog 9 mg/kg koffein. Forskellen var ikke signifikant (p > 0,05).

Koffeinindtag: - Dosis: 5 eller 9 mg/kg. - Kilde: Kapsel. - Tidsinterval mellem koffeinindtag og testen: 1 time. - Afholdenhed fra koffein forud for testen: 24 timer. - Vanligt koffeinindtag: 0-300 mg/dag. Testen: - Fixed endpoint test. - 21 km løb på tid. - Testen blev udført tre gange med koffeindosis som variabel. - Varighed mellem testene: 2 uger. - Blodprøver blev taget lige før og efter testen. - Testene blev udført i varme og fugtige omgivelser. Effect of caffeinated drinks on substrate metabolism, caffeine excretion, and performance (Kovacs, Stegen & Brouns, 1998). Studiedesign: Dobbeltblindet RCT studie. N = 15 deltagere. Deltagere: - Cykelryttere og triatleter. - Køn: Mænd. - Alder: 23,3 + 0,9. - VO 2max : Ikke oplyst, men deres vanlige træningsmængde var > 2 timer > 4 gange om ugen. Koffeinindtag: - Dosis: 2,1, 3,15 og 4,48 mg/kg. - Kilde: 14 ml/kg sportsdrik som udover koffein indeholdt 68,8 g/l kulhydrat og elektrolytter. - Deltagerne indtog 4/7 af drikken 75 min. forud for - Grupperne som indtog hhv. 3,15 og 4,48 mg/kg koffein havde en signifikant hurtigere testtid end placebogruppen som indtog vand, placebogruppen som indtog sportsdrik og gruppen som indtog 2,1 mg/kg koffein (p < 0,05). - Gruppen som indtog 2,1 mg/kg koffein havde en signifikant hurtigere testtid end placebogruppen som indtog vand (p < 0,001). - Der var ikke signifikant forskel på testtiden hos gruppen som indtog 3,15 mg/kg ift. gruppen som indtog 4,48 mg/kg (p > 0,05). - Grupperne som havde indtaget koffein havde en signifikant højere puls under testen ift. begge

testen, 3/14 efter 20 min. og 3/14 efter 40 min. - Afholdenhed fra koffein forud for testen: 48 timer. - Vanligt koffeinindtag: 20-410 mg/dag. placebogrupper (p < 0,05). Testen: - Fixed endpoint test. - Deltagerne skulle producere en fastlagt mængde arbejde svarende til ca. en time på cykel på kortest mulig tid. - Testen blev udført 5 gange med koffeindosis og sportsdrik/vand som variable. - Varighed mellem testene: 7 dage. - Blodprøver blev taget efter 20 og 40 min cykling og lige efter testen. Caffeine, Cycling Performance, and Exogenous CHO Oxidation: A Dose-Response Study (Desbrow, Barret, Minahan, Grant & Leveritt, 2009). Studiedesign: Dobbeltblindet RCT studie. N = 9 deltagere. Deltagere: - Cykelryttere og triatleter, som cyklede > 200 km om ugen. - Køn: Mænd. - Alder: 29,4 + 4,5 år. - VO 2max : 61,7 + 4,8 ml/kg/min. Koffeinindtag: - Dosis: 1,5 mg/kg eller 3 mg/kg. - Kilde: Kapsel. - Tidsinterval mellem koffeinindtag og påbegyndelse af cykling: 1 time. - Afholdenhed fra koffein forud for testen: 24 timer. - Dagligt koffeinindtag: 232 + 129 mg/dag. - Indtag af 1,5 mg/kg koffein resulterede i en ikke signifikant forbedring af testtiden på -0,93 % (95%-KI: -4,5-2,7 %). - Indtag af 3 mg/kg koffein resulterede i en ikke signifikant forbedring af testtiden på 1,86 % (95%- KI: -1,8-5,5 %). - Der var ikke signifikant forskel på de to grupper som havde indtaget koffeins plasma [koffein] ved påbegyndelsen af de to timers cykling (P > 0,05). - Plasma [koffein] var signifikant højere i gruppen som indtog 3 mg/kg ift. gruppen som indtog 1,5 mg/kg efter en times og to timers cykling (p < 0,05). - Plasma [koffein] var signifikant højere i grupperne

Testen: - Fixed endpoint test. - Deltagerne cyklede i to timer ved 70 % VO 2max, hvorefter testen bestod i at cykle 7 kj/kg hurtigst muligt. - Testen blev udført 3 gange med koffeindosis som variabel. - Varighed mellem testene: min. 7 dage. - Der blev taget blodprøve to timer inden og lige inden cyklingen påbegyndtes, og hver time under de to timers cykling. - Udåndingsluften blev opsamlet hvert 20. min. under de to timers cykling. - Deltagerne indtog 8 ml/kg af en 6 % glucoseopløsning ved påbegyndelsen af cyklingen og hvert 20 min. under de to timers cykling. som indtog koffein ift. placebogruppen ved cyklingens påbegyndelse, efter en time og efter to timers cykling (p < 0,05). - Der var ikke signifikant forskel på gruppernes fedtforbrug, endogene kulhydratforbrug eller exogene kulhydratforbrug (p > 0,05). *RPE = ratings of percieved exertion (Doherty & Smith, 2005). Dvs. Hvilken grad af anstrengelse man oplever på et givent tidspunkt. ** RER = respiratorisk udvekslingskvotient som udregnes vha. følgende formel: udåndet CO 2 /optaget O 2. (Michalsik & Bangsbo, 2002, s. 105).

Diskussion Koffeins effekt på udholdenhedsarbejde Ovenstående tre metaanalyser konkluderer alle, at koffein har en positiv effekt på udholdenhed (Conger et al., 2011; Doherty & Smith, 2004; Doherty & Smith, 2005). Der er flere forskellige studier inkluderet i meta-analyserne, og det er ikke muligt at angive hvilket mål for udholdenhed, der er anvendt, da der er forskellige mål for udholdenhed i de forskellige studier. Doherty og Smith fandt i 2005 en effekt af koffein på præstationen på 11,2 % (Doherty & Smith, 2005). Da målet for præstationen ikke kan angives, kan det betvivles, hvorvidt denne effektstørrelse kan overføres til sportens verden, da forholdene i flere af studierne sandsynligvis ikke ligner de virkelige forhold. Det systematiske review af Gaino et al. konkluderer ligeledes, at der er en positiv effekt af koffeinindtag (Gaino et al., 2009). Det skal dog bemærkes, at det ikke er udregnet, om denne effekt er signifikant. I 30 af de 33 tests som er inkluderet i reviewet, resulterede indtag af koffein i en forbedret præstation, men kun i 15 tests var effekten signifikant. Den gennemsnitlige forbedring af præstationen i det systematiske review er 3,2 %, hvilket er betydeligt mindre en den effekt, som Doherty & Smith fandt (Gaino et al., 2009; Doherty & Smith, 2005). De fem RCT-studier som er tilvalgt for at belyse effekten af forskellige koffeindoser, har forskellige konklusioner ift. om koffein har effekt på præstationen eller ej. Desbrow et al. og Cohen et al. kunne ikke påvise en effekt af koffein, mens de resterende tre RCT-studier fandt en effekt af koffein. Pasman et al. fandt en effekt på 27 %, mens Graham og Spriet fandt en effekt på hhv. 22 % og 21,9 % ved koffeindoser på 3 og 6 mg/kg (Desbrow et al., 2009; Kovacs et al., 1998; Cohen et al., 1996; Pasman et al., 1995; Graham & Spriet, 1995). Disse resultater er betydeligt større end den effekt, som meta-analysen fra 2005 og det systematiske review fandt (Doherty & Smith, 2005; Gaino et al., 2009). Meta-analyser ligger øverst i evidenshierakiet, og ud fra ovenstående synes der derfor at være god evidens for, at koffein har ergogen effekt (Sekretariatet for referenceprogrammer, 2004). Der er imidlertid et mindretal af studier i meta-analyserne og to af RCT-studierne, som ikke finder en effekt. Årsagerne til det kan være mange, det kan eksempelvis ligge i studiets design og udførelse, og der kan også være andre parametre, som har indflydelse på resultatet, såsom timing af koffeinindtaget, koffeindosis osv. Da de forskellige forhold under testene og forskellige testformer

sandsynligvis har indflydelse på resultatet, er det med til at sløre billedet af hvorvidt og i hvilket omfang, koffein har effekt på udholdenhed. For at overskueliggøre de parametre med mulig indflydelse på effekten af koffein, som vil blive diskuteret, er de samlet i en tabel. Tabel 2. Parametre med mulig indflydelse på effekten af koffeinindtag. Reference testtype Indtag af Test på løb eller Effekt af koffein kulhydrat cykling Doherty & Smith, Fixed endpoint + Ikke oplyst Begge Ja 2004 open endpoint Doherty & Smith, Fixed endpoint + Nej Begge Ja 2005 open endpoint Gaino et al., 2009 Fixed endpoint I nogle studier Begge Ja Conger et al., Fixed endpoint + I nogle studier Begge Ja 2011 open endpoint Graham & Spriet, Open endpoint Nej Løb Ja 1995 Pasman et al., Open endpoint Nej Cykling Ja 1995 Cohen et al., Fixed endpoint Nej Løb Nej 1996 Kovacs et al., Fixed endpoint Ja Cykling Ja 1998) Desbrow et al., 2009 Fixed endpoint Ja Cykling Nej Testtyper Det er undersøgt, om koffein har forskellig indflydelse på præstationen i open endpoint tests vs. fixed endpoint tests. I open endpoint tests arbejder deltageren ved en given intensitet i længst mulig tid. I fixed endpoint tests er der fastlagt enten en distance, en mængde arbejde eller varigheden af testen (Doherty & Smith, 2004). Denne testform kan i flere tilfælde overføres til sportens verden, da konkurrencer ofte har fixed endpoint, og den synes derfor mest overfør bar ift. at få viden omkring, om koffein kan fremme en sportsudøvers præstation. Sportskonkurrencer vil ofte have en given distance, som skal tilbagelægges, eller en tidsbegrænsning som er tilfældet i mange boldspil. Det kan argumenteres, at hvis blot distancen er lang nok, så vil resultatet af en

open endpoint test til dels kunne overføres, da en eventuel udmattelse under distancen muligvis vil kunne flyttes, til efter atleten er nået i mål. Ligeledes kan det i tidsbegrænsede sportsgrene argumenteres, at en eventuel udmattelse vil kunne flyttes til efter kampen er slut. En sammenhæng hvor det kan argumenteres, at fixed endpoint tests er lige så relevante som open endpoint tests, er under træning. Hvis sportsudøveren kan arbejde i længere tid efter indtag af koffein, vil denne være i stand til at øge sin træningsmængde. Den øgede træningsmængde vil sandsynligvis føre til en forbedret teknik, forbedret sammenspil på et hold eller andre vigtige parametre afhængig af sportsgrenen. Det kan derfor argumenteres, at den effekt, som kan måles ved open endpoint tests, indirekte kan overføres til konkurrencepræstationen, da en øget træningsmængde vil føre til en bedre præstation under konkurrencen. Det vurderes dog, at open endpoint tests er den testtype, som bedst kan teste koffeins direkte effekt på udholdenhedsarbejde. Udover at give information om hvorvidt resultatet fra et studie kan overføres til en given sportsgren, kan viden om testtypens indflydelse på resultatet også bruges til at vurdere og validere studiers konklusioner. Hvis den ene type test typisk resulterer i en større effekt end den anden, vil det kunne være medvirkende til, at to studier konkluderer forskelligt. Hvorvidt man testede udholdenhed i open endpoint tests eller fixed endpoint tests, havde signifikant indflydelse på effekten af koffein i meta-analysen af Doherty & Smith (Doherty & Smith, 2004). Conger et al. kunne derimod ikke påvise en signifikant forskel (Conger et al., 2011). P-værdien på 0,09 i studiet af Conger et al. er dog så lille, at det betvivles, om resultatet er udtryk for, at der reelt ikke er en forskel, eller om flere studier i meta-analysen ville have ændret p-værdien tilstrækkeligt til, at det kunne resultere i en signifikant forskel mellem de to grupper. Ud fra ovenstående synes koffein at have størst effekt i open endpoint tests. Dette hænger sandsynligvis sammen med koffeins virkemåde. I open endpoint tests vil tømte glykogenlagre typisk være den begrænsende faktor, hvorimod dette ikke vurderes at være tilfældet i mange fixed endpoint tests, afhængig af testens varighed. En stor del af studierne i meta-analyserne er open endpoint tests. Dette er problematisk, da det kan være årsag til, at meta-analysernes konklusion i mindre grad kan overføres til sportens verden. Da ovenstående resultater tyder på, at der findes større effekt i open endpoint tests end fixed endpoint tests, betvivles det, om konklusionen i meta-analyserne repræsenterer effekten af koffein for sportsudøvere. Det systematiske review har, i modsætning til meta-analyserne, kun inkluderet

studier med fixed endpoint tests. Det er bemærkelsesværdigt, at effekten er markant mindre i det systematiske review, end den effekt som blev fundet i meta-analysen fra 2005. Pga. forskellen i testformer kan det argumenteres, at den effekt som det systematiske review fandt, fortæller mere om den effekt, som en sportsudøver vil opleve i konkurrencesituationer end den størrelse på effekt, som meta-analysen fandt. Endvidere vurderes det, at forskel i andelen af fixed endpoint tests ift. open endpoint tests kan have indflydelse på resultatet i meta-analysen af Conger et al.. Meta-analysen er delt i to delstudier. Den ene del undersøger effekten af koffein vs. Placebo, mens den anden del undersøger effekten af koffein + kulhydrat vs. kulhydrat. Der er derfor fundet to effektstørrelser, og disse er sammenlignet. Det problematiske forhold er, at der ikke er lige stor andel fixed endpoint tests i de to delstudier. I den del, som undersøgte koffein + kulhydrat vs. kulhydrat, var 66,7 % af de inkluderede studier fixed endpoint tests, mens det tilsvarende tal for det andet delstudie er 32,4 % (Conger et al., 2011). Det er udregnet, at andelen af fixed endpoint tests er signifikant større i det delstudie, som undersøgte effekten af koffein indtaget sammen med kulhydrat ift. delstudiet, som undersøgte effekten af koffein indtaget uden kulhydrat (bilag 1). Hvis fixed endpoint tests finder mindre effekt af koffeinindtag end open endpoint tests, vil effekten af koffein være reduceret mere pga. testformen i delstudiet med kulhydrat end i delstudiet uden kulhydrat. Meta-analysen sammenligner effekten i de to delstudier og konkluderer, at effekten af koffein er mindre, hvis det indtages sammen med kulhydrat. Hvis forskellen i effektstørrelse skyldes forskel i andel af fixed endpoint tests i de to delstudier, vil konklusionen ikke være sand. Det bør dog bemærkes, at p-værdien kun er 0,006, og testtypen skal derfor have ændret resultatet markant for at have ændret resultatet fra signifikant til non-signifikant. Af de fem inkluderede RCT-studier har to benyttet open endpoint tests. Disse to fandt begge en større effekt af koffeinindtag end meta-analysen og det systematiske review (Pasman et al., 1995; Graham & Spriet, 1995; Gaino et al., 2009; Doherty & Smith, 2005). Ud fra ovenstående vurderes det, at den effekt som en sportsudøver vil opleve i konkurrencesituationer, sandsynligvis er mindre end den effekt, som hhv. Graham & Spriet og Pasman et al. fandt.

Indtag af kulhydrat sammen med koffein I studierne af Desbrow et al. og Kovacs et al. indtog deltagerne kulhydrat sammen med koffein (Kovacs et al., 1998; Desbrow et al., 2009). For at belyse om dette kan have haft indflydelse på disse studiers resultater, er effekten af koffein når det indtages sammen med kulhydrat undersøgt. Meta-analysen af Conger et al. viste, at koffein + kulhydrat øgede præstationen ift. kulhydrat alene (Conger et al., 2011). Dette resultat stemmer overens med flere andre studier (Hogervorst et al., 2008; Kovacs et al., 1998). Effekten af indtag af kulhydrat menes at være en konsekvens af, at der forbruges mindre muskel- og leverglykogen og mere blodglucose i slutningen af udholdenhedsarbejdet (Jacobson et al., 2001). Conger et al. fremførte hypotesen, at koffein og kulhydrat sandsynligvis ikke har samme præstationsfremmende mekanismer, og at effekten af kulhydrat og koffein derfor kan adderes. Denne blev dog afvist, da effekten af koffein viste sig ikke at være lige så stor, hvis det blev indtaget sammen med kulhydrat, som hvis det blev indtaget sammen med placebo (p = 0,006) (Conger et al., 2011). Det skal dog bemærkes, at der ikke er foretaget en direkte sammenligning. De to meta-analyser har fundet effektens størrelse af hhv. koffein vs. placebo og koffein + kulhydrat vs. kulhydrat. Effektens størrelse i de to meta-analyser er sammenlignet, og man fandt, at effekten af koffein var størst, når det blev sammenlignet med placebo. Det er altså forskellige studiers resultater, som er sammenlignet, og der kan være andre forskelle mellem studierne, som kan påvirke resultatets størrelse. Desuden er der ikke lige stor andel fixed endpoint tests i de to delstudier, hvilket der er redegjort for tidligere. På trods af det konkluderer forfatterne, at effekten af koffein og kulhydrat ikke kan adderes, og at det derfor er usandsynligt, at de præstationsfremmende mekanismer ved koffeinindtag er uafhængige af de præstationsfremmende mekanismer ved kulhydratindtag, når det indtages samtidigt (Ibid.). I det systematiske review resulterede indtag af koffeinkapsler i en gennemsnitlig forbedring af præstationen på 2,9 %. Når kulhydrat-elektrolyt drikke var koffeinkilden, var effekten af koffein 3,2 % (Gaino et al., 2009). Der kan ikke påvises signifikant forskel på effekten af koffein i de to grupper, hvilket tyder på, at koffein har samme størrelse effekt, uanset om det indtages sammen med kulhydrat eller ej (Bilag 2).

Meta-analysen og det systematiske review har forskellige konklusioner ift. om indtag af kulhydrat sammen med koffein påvirker effekten af koffein. En del af forklaringen på forskellen i de to konklusioner kan muligvis være, at andelen af fixed endpoint tests er skævt fordelt i metaanalysen, mens alle testene i det systematiske review er fixed endpoint tests (Gaino et al., 2009; Conger et al., 2011). P-værdien på 0,006 i meta-analysen tyder dog på at der er forskel på effekten af koffein når det indtages/ikke indtages sammen med kulhydrat. Da de to studiers resultater er modsatrettede, vurderes det ikke at være muligt at konkludere hvorvidt indtag af kulhydrat sammen med koffein påvirker koffeins ergogene effekt. Desbrow et al. fandt ikke signifikant effekt af koffein på præstationen. Af 95%-KI for deltagerne som indtog 3 mg koffein ses der dog en tendens til at være en effekt (Desbrow et al, 2009). Hvis indtag af kulhydrat sammen med koffein reducerer koffeins effekt, kan dette muligvis være skyld i, at effekten er reduceret tilpas meget til, at man ikke kunne påvise signifikant effekt i dette studie. I udholdenhedssportskonkurrencer vil udøverne typisk indtage kulhydrat, hvis det er muligt, for at undgå eller udsætte tømning af sine glykogendepoter. Det vurderes derfor, at effekten af koffein, når det indtages sammen med kulhydrat, fortæller mere end effekten af koffein indtaget alene, om den effekt som udøverne vil kunne opnå i udholdenhedssportskonkurrencer. Meta-analysen fra 2005 inkluderede kun studier, hvor deltagerne ikke indtog andet end koffein. Hvis effekten af koffein når det indtages sammen med kulhydrat er reduceret, vil størrelsen af koffeins effekt på 11,2 %, som meta-analysen fandt, muligvis være større end den reelle effekt, som sportsudøvere vil opleve i konkurrencesituationer (Doherty & Smith, 2005). Forskel i tests foretaget på cykel eller løb Det systematiske review fandt en forbedring af præstationen efterkoffeinindtag i tests foretaget på cykel på 4,4 %, mens den tilsvarende forbedring i tests foretaget på løb var 0,9 % (Gaino et al., 2009). Det er udregnet, om der er signifikant forskel på effekten i de to grupper. Resultatet var, at testene som blev foretaget på cykling fandt signifikant større effekt end testene, som blev foretaget på løb (Bilag 3). Ifølge ovenstående synes der at være større effekt af koffein for cykelryttere end for løbere. Er dette tilfældet, kan det være en af årsagerne til, at Cohen et al. ikke fandt en effekt af koffeinindtag (Cohen et al., 1996).

Warren et al. fandt i 2010 større effekt af koffein i lårmuskulaturen end i andre muskelgrupper (Warren et al., 2010). Forfatternes hypotese ang. denne diffentierede virkning af koffein er følgende. I lårmuskulaturen aktiveres en mindre procentdel af muskelfibrene under arbejde end i andre muskelgrupper. Hvis koffein øger centralnervesystemets evne til at sende impulser til musklen, vil flere muskelfibre blive aktiveret. Da der er en større andel fibre, som ikke er aktiveret i lårmuskulaturen, giver det mulighed for en større påvirkning her (Ibid.). Under cykling bruges lårmuskulaturen i højere grad end under løb (Michalsik & Bangsbo, 2002, s. 197). Dette kan muligvis være en del af forklaringen på den tilsyneladende større effekt af koffein i tests foretaget på cykel ift. løb. Studiet af Graham & Spriet underbygger ikke hypotesen, da man fandt en effekt på hele 22 %, på trods af at testene blev foretaget på løb (Graham & Spriet, 1995). Resultatet kan muligvis forklares med, at testtypen var open endpoint test, og deltagerne indtog ikke kulhydrat sammen med koffeinen. Begge disse forhold resulterer, jf. ovenstående afsnit, muligvis i en øget effekt af koffein. Studiet af Desbrow et al. underbygger ligeledes ikke hypotesen. Her fandt man ikke effekt af koffein på trods af, at testen blev foretaget på cykel (Desbrow et al., 2009). Mulige årsager til dette resultat kan være, at deltagerne indtog kulhydrat under testen og testtypen var fixed endpoint test. Begge disse forhold kan, jf. ovenstående afsnit, muligvis resultere i en reduceret effekt af koffein. Endvidere bør det bemærkes, at der, på trods af manglende signifikans, sås en tendens til effekt ved koffeindosis på 3 mg/kg. Væskestatus Ifølge Pasman et al., er god væskebalance vigtig for koffeins effekt (Pasman et al., 1995). I studiet af Cohen et al. valgte flere deltagere ikke at drikke under de 21 km løb. Testen blev foretaget i varme og fugtige omgivelser, og alle deltagere var dehydrerede efter testen (Cohen et al., 1996). Dette er en mulig årsag til den udeblivende effekt af koffein i studiet. Der kan desuden være andre begrænsende faktorer ved arbejde i varme og fugtige omgivelser end i tempererede omgiveler. Hvis koffein ikke påvirker disse faktorer, vil koffein ikke have effekt i sådanne omgivelser. Manglen på effekt af koffein i studiet af Cohen et al. kan derfor muligvis skyldes de varme og fugtige omgivelser, men det vi kræve interventionsstudier at bekræfte den hypotese.