Енергія та гідратація: не всі напої з кофеїном однакові — вони діють як вода, коли справа доходить до електролітів та вуглеводів

Традиційно вважається, що напої з кофеїном мають «зневоднювальний» ефект, але реальність залежить від складу: чи містить банка електроліти та вуглеводи, скільки кофеїну в ній міститься, і як все це впливає на затримку рідини. У новому рандомізованому перехресному дослідженні за участю 28 молодих людей дослідники порівняли гідратаційні властивості трьох комерційних енергетичних напоїв з водою, використовуючи індекс гідратації напою (ІГН) – співвідношення об’єму рідини, що затримується після вживання напою, до води (вода має ІГН 1,0). Кожен учасник випивав 1 літр рідини в різні дні: або 1 літр води, або 500 мл води плюс 500 мл тестового енергетичного напою. Тестові формули відрізнялися: висока доза кофеїну (~280 мг) без електролітів; та сама доза кофеїну з невеликою кількістю електролітів; і нижча доза кофеїну (106 мг) плюс значна кількість електролітів і деякі вуглеводи – суміш, подібна до розчинів для пероральної регідратації. Потім протягом 4 годин вимірювали об’єм сечі та розраховували ІГН. Результати дають конкретні відповіді на питання про те, чи зневоднює сам кофеїн, і які формули енергетичних напоїв поводяться як вода, а які гірше.

Передумови дослідження

Оптимальна гідратація є основоположною для нормального функціонування організму: ми отримуємо більшу частину нашої щоденної кількості води з напоїв, і не всі напої поводяться однаково. Для об'єктивного порівняння вчені використовують індекс гідратації напоїв (ІГН): він вимірює, наскільки добре організм утримує рідину порівняно з водою (для води ІГН встановлений на рівні 1,0). Ця модель дійсна в контрольованих умовах з базовою еуволемією (коли людина не зневоднена) та усуває суб'єктивні враження на кшталт «цей напій висушує», порівнюючи фактичне затримування рідини після вживання стандартного об'єму.

Кофеїновмісні напої традиційно називають «сечогінними», але дані суперечливі. У першому експерименті BHI чай, кава та дієтична кола мали значення нижче 1,0, але статистично не були гіршими за воду з точки зору гідратації. Пізніше дослідження Могана та ін. показало, що кава з 0-400 мг кофеїну не викликала більшого діурезу, ніж вода. Це свідчить про те, що сам по собі кофеїн не завжди призводить до зневоднення — важливі доза, контекст та склад самого напою.

Фізіологічні механізми є двоякими. З одного боку, кофеїн може збільшувати швидкість клубочкової фільтрації (через аденозинові рецептори в нирках) та посилювати натрійурез, пригнічуючи реабсорбцію Na⁺ у проксимальних канальцях, що може збільшити діурез. З іншого боку, у людей, які регулярно вживають кофеїн, розвивається толерантність, і сечогінний ефект зменшується; навпаки, у «наївних» споживачів гостра доза ≥250 мг часто призводить до короткочасного збільшення діурезу. Метааналізи зазвичай виявляють невеликий, але значний сечогінний ефект кофеїну (приблизно на 16% вищий, ніж у напоїв без кофеїну), причому цей ефект більш помітний у стані спокою, ніж під час фізичних навантажень.

Склад безалкогольної частини напою не менш важливий. Додавання солі (перш за все, натрію) збільшує затримку води, особливо після втрати рідини та електролітів через піт. Включення невеликої кількості вуглеводів допомагає одночасно відновити водно-електролітний баланс та глікоген, метод, який давно використовується в розчинах для пероральної регідратації та спортивному харчуванні. Звідси ключова ідея: гідратаційні властивості напою з кофеїном визначаються не лише міліграмами кофеїну, але й наявністю електролітів, вуглеводів та результуючою осмоляльністю.

На цьому тлі залишається практична прогалина: як реальні комерційні енергетичні напої з різними комбінаціями кофеїну, електролітів та вуглеводів порівнюються з водою? І чи впливають на реакцію звикання до кофеїну та біологічна стать (з урахуванням відмінностей у масі тіла та загальному вмісті води)? Поточне дослідження було розроблено як пряма перевірка цих питань за допомогою BHI: автори порівняли кілька формул енергетичних напоїв «як є» з водою, висунувши гіпотезу про відсутність порушення затримки рідини у звичних споживачів та потенційні гендерні відмінності при фіксованому обсязі споживання.

Ключові висновки дослідження

Ключовий результат: Енергетичний напій з помірним вмістом кофеїну (106 мг на 500 мл) та повним набором електролітів плюс вуглеводи (натрій ~45 ммоль/500 мл, калій ~18 ммоль/500 мл, ~12 г вуглеводів) утримував рідину так само ефективно, як і вода (ІМТ ≈ 1,01 через 240 хвилин). І навпаки, два напої з вищою дозою кофеїну (~280 мг/500 мл) та помірним/мінімальним вмістом електролітів показали ІМТ значно нижчий, ніж у води (≈0,86 та ≈0,91), що означає меншу гідратацію, більший діурез та нижчий відсоток затримки рідини. У середньому об'єм сечі за 4 години становив 244 г і на 162 г більше, ніж у випадку з формулою «електроліт-вуглеводи», тоді як частка затриманої рідини була нижчою (-71% та -65% проти -46%). Важливо, що звикання до кофеїну не вплинуло на ці відмінності — ІМТ був подібним у «наївних» та звичайних споживачів. Однак, вплив статі був очевидним: через 240 хвилин у жінок був вищий індекс біодоступності (BHI) для напоїв з кофеїном, ніж у чоловіків (взаємодія «напій × стать» була статистично значущою).

Що у складі напоїв визначає їхню «гідратаційну поведінку»

Ключовим є осмолярність та вміст натрію. Формула з помірним вмістом кофеїну, приблизно 45 ммоль натрію та невеликою кількістю вуглеводів мала осмолярність ~225 мОсм і поводилася як розчини для пероральної регідратації, сприяючи затримці води. Напій з такою ж високою дозою кофеїну (280 мг), але майже без електролітів, мав низьку осмолярність і не сприяв затримці рідини. Версія з 280 мг кофеїну та невеликою кількістю електролітів (Na ~8 ммоль/500 мл) показала кращі результати, ніж «кофеїн без електролітів», але все ж гірші, ніж вода. Тому проблема не в самому кофеїні, а в його поєднанні з натрієм/вуглеводами та результуючій осмолярності напою.

Практичні наслідки для спортсменів та «офісних спортсменів»

Якщо вашою метою є не лише енергія, а й затримка рідини (під час тренування, змагань, забігу або тривалої їзди), обирайте енергетичні напої, що містять достатню кількість натрію та деякі вуглеводи на додаток до кофеїну. Ці формули пропонують порівнянну гідратацію з водою, незалежно від вашого звичайного споживання кофеїну. І навпаки, «сухі» енергетичні напої — з високою дозою кофеїну та мінімальним вмістом електролітів — збільшують діурез і поступаються воді за рівнем затримки рідини. Жінки, в середньому, демонстрували вищу затримку рідини для напоїв з кофеїном, ніж чоловіки, незважаючи на вищу відносну дозу кофеїну на кг маси тіла — можлива підказка для персоналізації рекомендацій. Однак пам’ятайте про обмеження: суб’єкти були молодими та здоровими, умови були термонейтральними та у стані спокою, об’єм становив рівно 1 літр, а вікно спостереження — 4 години. Фактична фізична активність, спека, сольовий статус та пітливість можуть ще більше змістити баланс у бік формул з електролітами.

Що обрати на практиці (коротко та по суті)

Нижче наведено короткий виклад ознак, на які слід звернути увагу на етикетці енергетичного напою, якщо важлива гідратація, а також ознаки, які вказують на ризик більшого діурезу, ніж при вживанні води.

• Ознаки «водоподібної» затримки: помірний кофеїн (~100 мг на 500 мл), натрій порядку десятків ммоль (орієнтовна норма: ~45 ммоль/500 мл), наявність вуглеводів у невеликих кількостях, осмолярність у діапазоні розчинів для регідратації.
• Ознаки «менш гідратаційного» профілю: висока доза кофеїну (~280 мг/500 мл) з дуже низьким вмістом електролітів, мінімальна осмолярність, відсутність вуглеводів – у таких випадках індекс вмісту вуглеводів (BHI) нижчий за вміст води, а діурез вищий.

Обмеження та що ще перевірити далі

Дослідження було одноцентровим, з невеликою вибіркою (14 чоловіків та 14 жінок), без контролю фази менструального циклу, в умовах спокою та за нормальної температури, зі строго фіксованим об'ємом та часом спостереження. Це ретельна «лабораторна модель» для порівняльної гідратації, а не сценарій, подібний до потовиділення під час гарячого марафону. Наступні кроки полягають у перевірці ефектів під час фізичних навантажень, за умов дефіциту натрію/глікогену, в інших вікових групах, а також у тестуванні ширшого спектру формул (включаючи без кофеїну). Тим не менш, висновок вже практичний: кофеїн не скасовує гідратацію, якщо напій правильно «сформульований» з електролітами та вуглеводами.

Джерело: Міллард-Стаффорд М., Хак Б., Харп А., Сміт Е. Поживні речовини (2025). DOI: 10.3390/nu17182913.