운동 능력을 향상시키는 카페인

많은 사람은 아침에 커피를 마시며 하루를 시작합니다. 카페인은 잠을 깨고 기민성을 유지하는 데 도움이 될 뿐 아니라 운동 능력도 향상시킬 수 있습니다. 

이 글에서는 카페인이 운동 능력에 미치는 영향, 카페인을 섭취하면 좋은 사람, 섭취량 및 형태, 적절한 섭취 시점 등 많은 사람이 궁금해하는 내용을 설명해 드립니다.  

카페인이란?

카페인은 중추신경계, 근육 등 다양한 기관의 활동을 증진시키는 천연 각성제입니다.¹ 카페인은 세계에서 가장 광범위하게 섭취되는 향정신성 성분으로, 서양인의 약 90%가 카페인이 함유된 커피, 차, 탄산음료를 매일 마십니다.² 연구에 따르면 적당량의 카페인은 신체적, 정신적 기능을 향상시켜 다양한 측면에서 건강에 도움이 될 수 있습니다.^2,3

운동 능력에 미치는 영향

커피 애호가들에게 희소식이 있습니다. 카페인은 달리기, 자전거 타기 같은 지구력 운동이나 근력 운동을 할 때 운동 능력을 크게 향상시킬 수 있습니다. 카페인은 중추 신경계를 자극해 각성 효과를 일으키고 활력을 높이며 운동으로 인한 피로를 줄입니다.¹ 

또한 카페인은 통증과 힘든 느낌을 완화합니다.¹ 많은 연구에 따르면 운동 전에 카페인을 섭취하면 근력과 근지구력을 향상시키고 전력 질주, 점프, 던지기, 유산소 및 무산소 운동을 할 때 운동 능력을 높일 수 있습니다.² 

카페인은 신체 기능뿐 아니라 인지력도 향상시켜 일상 활동과 운동을 할 때 큰 도움이 될 수 있습니다.² 또한 2016년 문헌 검토에 따르면 카페인은 주의력, 경계력, 반응 시간을 향상시켜 신체 능력을 증진할 수 있는 것으로 나타났습니다.⁴ 

주목할 사실은 카페인이 운동 경력에 상관없이 모든 사람의 운동 능력을 향상시키는 것으로 추정된다는 점입니다.² 카페인은 운동 초보자에서 엘리트 운동선수에 이르기까지 모두에게 도움이 될 수 있습니다.

적절한 섭취 시간

국제스포츠영양학회(International Society of Sports Nutrition)는 수많은 연구를 검토한 결과 운동을 시작하기 약 60분 전에 카페인을 보충하면 가장 효과적이라고 결론지었습니다.² 하지만 장시간 운동할 때는 운동 중에 카페인을 섭취하면 피로를 억제하는 데 도움이 될 수 있습니다. 

여러 건의 연구 결과를 조사한 최근 문헌 검토에 따르면 운동선수가 상대적으로 더 심한 피로를 느끼는 시간에 카페인을 섭취할 경우 경기력이 더 향상됩니다. 따라서 달리기나 사이클링과 같은 장거리 경기에서 경쟁하는 경우 경주 후반부까지 기다렸다가 카페인을 섭취하면 운동 능력을 더 많이 끌어올릴 수 있습니다.⁶

카페인을 언제 섭취해야 효과를 극대화할 수 있는지는 섭취 방법에 따라 달라집니다. 카페인 제품은 커피, 카페인 함유 음료, 카페인 함유 껌 등 다양한 형태로 출시됩니다. 인체에서 카페인을 흡수하는 속도는 제품 형태에 따라 다릅니다. 예를 들어 카페인 함유 껌을 씹으면 카페인 음료를 마시는 경우보다 카페인이 더 빨리 흡수됩니다.⁶  

또한 유전적 소인도 카페인 흡수 속도 및 민감도에 영향을 미칠 수 있습니다. 카페인 섭취 후 혈중 농도가 최고치에 도달하는 데 걸리는 시간은 빠르면 30분, 길면 120분이 걸릴 수 있으며 사람에 따라 다릅니다. 따라서 운동 능력을 높이기 위해 카페인을 사용하는 경우 신체가 카페인에 대해 어떻게 반응하는지 모니터링할 필요가 있습니다.²

카페인이 운동 능력을 향상시키는 데 도움이 될 수 있지만 저녁에 운동할 때는 카페인을 피하는 것이 좋습니다. 수면에 방해되지 않도록 카페인은 최대한 이른 시간에 섭취하십시오.^1,2 

카페인이 함유된 식품

카페인은 커피, 차, 청량음료에 함유된 경우가 많습니다. 카페인의 약 96%는 이러한 음료를 통해 섭취됩니다. 하지만 최근에는 음료 형태가 아닌 카페인 제품도 출시되고 있습니다.² 대표적인 카페인 제품으로는 운동 전 음료, 에너지 음료, 카페인 함유 껌, 카페인 캡슐, 구강 세정제, 카페인 함유 에너지 바, 에너지 젤, 비강 스프레이 등을 들 수 있습니다.²

카페인 권장 섭취량

여러 연구에 따르면 체중 1kg당 카페인 3-6mg(또는 체중 1파운드당 카페인 1.4-2.7mg)을 섭취할 경우 운동 능력이 향상됩니다.² 예를 들어 체중이 70kg(154파운드)인 사람은 운동 전에 210-420mg의 카페인을 섭취하는 것이 좋습니다.

대부분의 경우 약 200mg의 카페인만 섭취해도 운동 능력을 충분히 향상시킬 수 있습니다.³ 참고로 음료별 카페인 함량을 살펴보면 8온스 컵에 담긴 커피는 90mg, 12온스 용기에 담긴 카페인 함유 탄산음료는 약 35mg, 대부분의 에너지 음료와 운동 전 보충제는 약 150-300mg을 함유합니다.⁷

보충제 또는 음료에 카페인이 들어 있는지 확인하려면 보충제 라벨의 영양성분표를 읽어보십시오. 라벨에 카페인 함유 여부와 권장 사용량이 표시된 경우가 많습니다. 코코아, 생커피콩, 과라나(Guarana), 콜라너트(Kola nut), 메틸크산틴(Methylxanthine), 차, 녹차 추출물, 크산틴(Xanthine), 예르바 마테(Yerba mate) 등에도 카페인이 함유되어 있을 수 있습니다.³

일부 카페인 보충제는 카페인 함량이 매우 높을 수 있으니 유의할 필요가 있습니다. 순 카페인 분말 1큰술에는 10g(10,000mg)의 카페인이 함유되어 있으며 이는 약 28잔의 커피에 상당하는 양입니다. 카페인 10-14g을 섭취하면 독성이 나타나 발작을 일으키거나 심한 경우 사망할 수 있습니다. 따라서 순수한 카페인 분말 또는 액체 형태의 카페인을 사용할 때는 주의해야 합니다.^1,7

새로운 보충제를 섭취하려 할 때는 항상 의사나 기타 전문 의료인과 먼저 상담하십시오. 

부작용

커피 애호가들에게 실망스러운 사실일 수 있겠지만, 카페인을 너무 많이 섭취하면 건강에 해로울 수 있습니다. 

매일 500mg 이상의 카페인을 섭취하면 수면 장애가 생겨 신체 능력이 향상되기보다는 오히려 저하될 수 있습니다.¹ 다량의 카페인은 수면의 질 및 효율을 떨어뜨리고 수면 지속 시간을 줄이며 잠드는 것을 어렵게 만드는 등 수면을 방해할 수 있습니다.⁹ 이러한 일이 지속되면 만성 경증 또는 중등도의 수면 부족이 생길 수 있습니다.

별로 심각하지 않은 문제로 보일 수 있지만 수면이 조금만 부족해도 운동 능력에 영향이 생길 수 있습니다.² 경도 내지 중등도의 수면 부족을 겪는 사람은 식욕, 단백질 대사, 주의력, 학습 능력, 기억력이 변화될 수 있습니다.¹⁰ 양질의 수면은 운동 후 정신적, 신체적 회복에 필수적입니다. 또한 충분한 숙면을 취하지 못하면 운동 능력이 현저히 떨어질 수 있습니다.²

카페인이 수면에 미치는 영향은 주로 섭취 시점에 따라 크게 달라집니다. 카페인의 반감기는 약 4-6시간인 경우가 많습니다. 따라서 잠자리에 들기 약 6시간 전부터는 카페인 섭취를 피해야 합니다. 수면 장애를 방지하려면 가능한 한 일찍 카페인을 섭취하는 것이 좋습니다.² 

과도한 카페인은 수면의 질을 저하시킬 뿐 아니라 과민성, 불안, 안절부절증, 메스꺼움, 구토, 심박수 증가, 두통을 유발할 수 있습니다^1,2 이러한 부작용은 운동 능력과 전반적인 웰빙에 부정적인 영향을 미칠 수 있으므로 카페인을 보충할 때는 자신이 견딜 수 있는 최대 용량을 아는 것이 중요합니다. 

카페인이 신체의 체액 균형을 변화시킨다는 말이 있지만 이것은 잘못 알려진 사실입니다.¹ 카페인은 수분을 손실시키거나 땀 배출을 증가시키지 않습니다. 운동할 때 수분 공급은 항상 중요하며 카페인이 함유된 음료는 수분을 보충하는 데 도움이 될 수 있습니다. 

미국 식품의약국(FDA)에 따르면 하루에 400mg의 카페인을 섭취하면 부작용이 생기지 않습니다. 미국의학협회(American Medical Association)에 의하면 성인은 하루에 500mg 이하의 카페인을 섭취하는 것이 좋습니다.¹ 대부분의 성인은 이러한 권장 사항을 지킬 경우 안전하고 효과적으로 카페인을 섭취한 후 운동할 수 있습니다. 

카페인 섭취를 피해야 하는 경우

대부분의 사람은 카페인을 섭취해도 문제가 생기지 않지만 사람에 따라 카페인 섭취를 제한해야 하는 경우가 있습니다. 

미국소아과학회(American Academy of Pediatrics)는 12세 미만 어린이의 경우 모든 형태의 카페인을 피할 것을 권장합니다. 미국소아과학회에 따르면 13세 이상의 청소년은 하루에 최대 100mg까지 카페인을 섭취할 수 있습니다.¹¹ 

미국산부인과학회(American College of Obstetricians and Gynecologists)는 임산부의 경우 하루 카페인 섭취량을 200mg 이하로 제한할 것을 권장합니다.¹¹

결론

운동을 해도 더 이상 효과를 보지 못한다면 카페인을 보충해 운동 능력이 향상되는지 확인해 보십시오. 하루 카페인 섭취량을 500mg 이하로 제한하고 수면에 방해가 되지 않도록 오후에는 카페인을 섭취하지 마십시오. 

커피, 운동 전 보충제, 카페인 함유 껌 또는 젤은 모두 인기 있는 카페인 제품으로 운동 능력을 향상시키기에 충분한 카페인을 함유합니다. 미국 식품의약국에 따르면 카페인을 매일 섭취할 경우 안전하고 효과적으로 운동을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 

참고문헌:

1. Office of dietary supplements - dietary supplements for exercise and athletic performance. NIH Office of Dietary Supplements. https://ods.od.nih.gov/factsheets/ExerciseAndAthleticPerformance-HealthProfessional/#caffeine. Published June 2, 2022. Accessed August 15, 2022. 
2. Guest NS, VanDusseldorp TA, Nelson MT, et al. International Society of Sports Nutrition position stand: creatine supplementation and exercise. J Int Soc Sports Nutr. 2021;18(1):1. Published 2021 Jan 2. doi:10.1186/s12970-020-00383-4
3. Caffeine for performance. Operation Supplement Safety. https://www.opss.org/article/caffeine-performance. Published 2022. Accessed August 15, 2022. 
4. McLellan TM, Caldwell JA, Lieberman HR. A review of caffeine’s effects on cognitive, physical and occupational performance. Neurosci Biobehav Rev. 2016;71:294–312. doi: 10.1016/j.neubiorev.2016.09.001.
5. Shen JG, Brooks MB, Cincotta J, Manjourides JD. Establishing a relationship between the effect of caffeine and duration of endurance athletic time trial events: a systematic review and meta-analysis. J Sci Med Sport. 2018. 
6. Kamimori GH, Karyekar CS, Otterstetter R, Cox DS, Balkin TJ, Belenky GL, et al. The rate of absorption and relative bioavailability of caffeine administered in chewing gum versus capsules to normal healthy volunteers. Int J Pharm. 2002;234(1–2):159–167. doi: 10.1016/S0378-5173(01)00958-9.
7. Spilling the beans: How much caffeine is too much? U.S. Food and Drug Administration. https://www.fda.gov/consumers/consumer-updates/spilling-beans-how-much-caffeine-too-much. Published December 20, 2017. Accessed August 15, 2022. 
8. Does taking a pre-workout actually work? Cleveland Clinic. https://health.clevelandclinic.org/does-taking-a-pre-workout-actually-work/. Published September 1, 2015. Accessed August 15, 2022. 
9. Clark I, Landolt HP. Coffee, caffeine, and sleep: a systematic review of epidemiological studies and randomized controlled trials. Sleep Med Rev. 2017;31:70–78. doi: 10.1016/j.smrv.2016.01.006.
10. Halson SL, Juliff LE. Sleep, sport, and the brain. Prog Brain Res. 2017;234:13–31. doi: 10.1016/bs.pbr.2017.06.006.
11. Caffeine. The Nutrition Source. https://www.hsph.harvard.edu/nutritionsource/caffeine/. Published November 12, 2020. Accessed August 15, 2022.