RBR-3gx2h7f Effects of caffeine chewing gum on physiological and 50-m time-trial freestyle swimming performance

Date of registration: 10/01/2025 ^(mm/dd/yyyy)
Last approval date : 10/01/2025 ^(mm/dd/yyyy)

Study type:

Interventional

Scientific title:

Trial identification

• UTN code: U1111-1327-9580

• Public title:

  en

  Effects of caffeine chewing gum on physiological and 50-m time-trial freestyle swimming performance

  pt-br

  Efeitos da goma de mascar com cafeína nas respostas fisiológicas e no desempenho durante o de contrarrelógio de 50-m na natação estilo livre

• Scientific acronym:

• Public acronym:
• Secondaries identifiers:
  • 64251716.5.0000.0121
    Issuing authority: Plataforma Brasil
  • 2.448.641
    Issuing authority: Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal de Santa Catarina

Sponsors

• Primary sponsor: Universidade Federal de Santa Catarina
• Secondary sponsor:
  • Institution: Universidade do Estado de Santa Catarina
• Supporting source:
  • Institution: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Health conditions

• Health conditions:

  en

  Dietary Supplements; Sports Nutritional Physiological Phenomena

  pt-br

  Suplementos Nutricionais; Fenômenos Fisiológicos da Nutrição Esportiva

• General descriptors for health conditions:

  en

  H02.403.830.500 Sports Nutritional Sciences

  pt-br

  H02.403.830.500 Ciências da Nutrição e do Esporte

• Specific descriptors:

  en

  G07.203.650.830 Sports Nutritional Physiological Phenomena

  pt-br

  G07.203.650.830 Fenômenos Fisiológicos da Nutrição Esportiva

  en

  G07.203.300.456 Dietary Supplements

  pt-br

  G07.203.300.456 Suplementos Nutricionais

Interventions

• Interventions:

  en

  This was a two-arm, double-blind, randomized, controlled crossover clinical study. Ten male swimmers participated in a two-arm crossover design in a randomized order determined by an online algorithm (i.e., all 12 participants took part in both arms of the study). First, the 12 participants were randomly assigned to receive either three chewing gums containing 300 mg of caffeine or three placebo chewing gums. At least 48 hours later, the swimmers returned to the research site to switch supplementations. On both occasions, the swimmers followed this sequence, a standardized warm-up, three maximal voluntary isometric shoulder flexion contractions, chewing either caffeine or placebo gum for 5 minutes, three more maximal voluntary isometric shoulder flexion contractions, a 50-meter freestyle time trial, and then a final set of three maximal voluntary isometric shoulder flexion contractions. Capillary blood samples from the ear were collected after the warm-up, after supplementation, and after the 50-meter time trial to determine blood lactate concentrations

  pt-br

  Trata-se de um estudo clínico randomizado controlado crossover de dois braços com duplo-cegamento. Dez nadadores do sexo masculino foram submetidos a um desenho crossover de 2 braços em ordem randomizada por uma algoritmo online (ou seja, os 12 participantes participaram dos 2 braços do estudo). Primeiramente os 12 participantes foram alocados a receber de forma aleatória três gomas de mascar contendo 300 mg de cafeína e na outra visita três gomas de mascar com placebo. Pelo menos quarenta e oito horas depois os nadadores retornaram ao local de pesquisa invertendo as suplementações. Em duas ocasiões os nadadores realizaram na seguinte sequência, um aquecimento padronizado, três contrações isométricas voluntarias máximas de flexão de ombro, mascaram por 5 minutos as gomas de cafeína ou placebo, três contrações isométricas voluntarias máximas de flexão de ombro, um contrarrelógio de 50 metros estilo de nado livre e realizaram três contrações isométricas voluntarias máximas de flexão de ombro. Amostras de sangue capilar da orelha foram coletadas após o aquecimento, a suplementação de cafeína e o contrarrelógio de 50 metros para determinação das concentrações de lactato sanguíneo

• Descriptors:

  en

  D27.505.696.620 Performance-Enhancing Substances

  pt-br

  D27.505.696.620 Substâncias para Melhoria do Desempenho

Recruitment

• Study status: Recruitment completed
• Countries
  • Brazil
• Date first enrollment: 01/14/2018 ^(mm/dd/yyyy)

• Target sample size:	Gender:	Minimum age:	Maximum age:
  10	M	18 Y	0

• Inclusion criteria:

  en

  Be at least 18 years of age; to be of the masculine gender; regularly training and competing in swimming for at least 5 years; being free from chronic diseases; self-report of not regularly using any substance that could interfere with metabolic responses; self-report of not regularly using any nutritional supplement containing intracellular buffers

  pt-br

  Ter pelo menos 18 anos de idade; ser do gênero masculino; treinar e competir regularmente natação por pelo menos 5 anos; estar livre de doenças crônicas; autorrelato de não usar regularmente nenhuma substância que possa interferir nas respostas metabólicas; autorrelato de não usar regularmente nenhum suplemento nutricional contendo tampões intracelulares

• Exclusion criteria:

  en

  Possess a physical limitation that makes them unable to swim; engage in physical activity within 24 hours preceding the tests

  pt-br

  Possuir limitação física, a qual os impossibilita nadar; realizar atividades físicas nas últimas 24 horas antecedente os testes

Study type

• Study design:

• Expanded access program	Purpose	Intervention assignment	Number of arms	Masking type	Allocation	Study phase
  1	Other	Cross-over	2	Double-blind	Randomized-controlled	N/A

Outcomes

• Primary outcomes:

  en

  A quicker 50-meter freestyle swimming time, measured by a digital stopwatch, is expected with caffeine supplementation compared to a placebo

  pt-br

  Espera-se encontrar um menor tempo no contrarrelógio de natação estilo livre na distância de 50 metros medido por um cronômetro digital sob a suplementação de cafeína em relação suplementação de placebo

  en

  With caffeine supplementation, it's expected there will be less of a decline in isometric shoulder flexion muscular strength compared to the placebo. This strength will be measured before and after the 50-meter time trial using an isometric voluntary contraction on a swimming bench with a force transducer

  pt-br

  Espera-se encontrar um menor declínio na força muscular isométrica de flexão de ombro medida antes e depois do contrarrelógio de 50 metros, medido por uma contração voluntaria isométrica em um banco de natação com aquisição da força por meio de uma célula de carga, sob a suplementação de cafeína em relação suplementação de placebo

  en

  It is expected to find a higher blood lactate concentration measured immediately after caffeine supplementation and after the 50-meter time trial, measured by a capillary blood sample and analyzed in an electrochemical analyzer, under caffeine supplementation compared to placebo supplementation

  pt-br

  Espera-se encontrar uma maior concentração de lactato sanguíneo medida logo após a suplementação de cafeína e depois do contrarrelógio de 50 metros, medido por uma amostra de sangue capilar e analisada em um lactimetro eletroquímico, sob a suplementação de cafeína em relação suplementação de placebo

• Secondary outcomes:

  en

  No secondary outcomes are expected

  pt-br

  Não são esperados desfechos secundários

Summary Results

• Baseline char:

  en

  mean ± standard deviation; age 27 ± 10 years, body mass 82.7 ± 13.6 kg, height 179 ± 6 cm, body fat 11.9 ± 7.3%, wingspan 187 ± 8 cm

  pt-br

  média ± desvio padrão; idade 27 ± 10 anos, massa corporal 82,7 ± 13,6 kg, estatura 179 ± 6 cm, percentual de gordura corporal 11,9 ± 7,3%, envergadura 187 ± 8 cm

• Participants flow:

  en

  Ten participants agreed to participate in the study and completed all tests and measurements

  pt-br

  Dez participantes aceitaram participar do estudo e concluíram todas os testes e medições

• Adverse events:

  en

  The only adverse event during the study was the loss of a capillary blood sample for determination of blood lactate concentration during the caffeine supplementation condition at the time immediately after gum supplementation

  pt-br

  O único evento adverso durante a condução do estudo foi a perda de uma amostra de sangue capilar para determinação da concentração de lactato sanguíneo durante a condição de suplementação de cafeína no momento logo após a suplementação das gomas

• Outcome measure:

  en

  The 50-meter swimming performance mean ± standard deviation of caffeine and placebo trials were 28.18 ± 1.31 and 28.70 ± 1.21 seconds, respectively, with a statistically significant ergogenic effect, p = 0,013, paired mean difference of -0.524, 95% confidence interval -0.771 to -0.182 seconds. The maximum voluntary isometric shoulder contractions presented mean values ​​± standard deviations of 15.6 ± 2.0, 15.6 ± 1.6, and 15.8 ± 2.1 kilograms force under caffeine supplementation and 16.6 ± 2.1, 15.9 ± 1.5, and 15.4 ± 2.3 kilograms force under placebo supplementation before supplementation, immediately after supplementation, and immediately after the 50-meter performance, respectively. There was no significant effect of supplementation (F(1, 42) = 1.30, p = 0.261), interaction between supplementation and time (F(2, 42) = 0.528, p = 0.594), however, there was an effect of time (F(2, 42) = 8.10, p = 0.001). Comparisons over time revealed that isometric strength after 50 meters was significantly lower than before gum supplementation (mean difference [95% confidence interval]; -0.99 [-1.47 to -0.51] kilograms force, p = 0.0007), but was not significantly different between after gum and after 50 m (-0.57 [-1.08 to -0.06] kilograms force, p = 0.0861) and before and after gum (-0.41 [-0.92, 0.10] kilograms force, p = 0.257). Blood lactate concentrations had mean values ​​± standard deviations of 1.51 ± 0.67, 1.10 ± 0.23, and 4.03 ± 1.15 millimoles per liter under caffeine supplementation and 1.40 ± 0.41, 1.08 ± 0.25, and 4.57 ± 0.76 millimoles per liter under placebo supplementation before supplementation, just after supplementation and just after the 50-meter performance, respectively. There was no significant effect of supplementation (F(1, 44) = 0.30, p = 0.586), interaction between supplementation and time (F(2, 44) = 1.48, p = 0.238), however, there was an effect of time (F(2, 44) = 145.3, p < 0.0001). Comparisons of blood lactate concentration over time revealed significantly higher concentrations after 50 m performance than before (mean difference [95% confidence interval]; 2.85 [2.45 to 3.25] millimoles per liter, p < 0.0001) and after (3.20 [2.79 to 3.61] millimoles per liter, p < 0.0001) gum supplementation. There was no significant difference between before and after gum supplementation (-0.36 [-0.77 to 0.05] millimoles per liter, p = 0.211)

  pt-br

  A média ± desvio padrão do desempenho de natação de 50 metros com suplementação de cafeína e placebo foi de 28,18 ± 1,31 e 28,70 ± 1,21 segundos, respectivamente, com efeito ergogênico da cafeína estatisticamente significativo, p = 0,013, diferença média pareada de -0,524, intervalo de confiança de 95% -0,771 a -0,182 segundos. As contrações voluntarias máximas isométricas de ombro apresentaram os valores médios ± desvios padrão de 15,6 ± 2,0; 15,6 ± 1,6 e 15,8 ± 2,1 kilograma força sob a suplementação de cafeína e 16,6 ± 2,1; 15,9 ± 1,5 e 15,4 ± 2,3 kilograma força sob a suplementação de placebo antes da suplementação, logo após a suplementação e logo após o desempenho de 50-metros, respectivamente. Não houve efeito significativo da suplementação (F(1, 42) = 1,30; p = 0,261), interação entre suplementação e tempo (F(2, 42) = 0,528; p = 0,594), contudo, houve efeito do tempo (F(2, 42) = 8,10; p = 0,001). Comparações ao longo do tempo revelaram que a força isométrica após 50 metros foi significativamente menor do que antes da suplementação de goma (diferença média [intervalo de confiança de 95%]; -0,99 [-1,47 a -0,51] kilograma força; p = 0,0007), mas não foi significativamente diferente entre após a goma e após 50 m (-0,57 [-1,08 a -0,06] kilograma força; p = 0,0861) e antes e depois da goma (-0,41 [-0,92, 0,10] kilograma força; p = 0,257). As concentrações de lactato sanguíneo apresentaram os valores médios ± desvios padrão de 1,51 ± 0,67; 1,10 ± 0,23 e 4,03 ± 1,15 milimoles por litro sob a suplementação de cafeína e 1,40 ± 0,41; 1,08 ± 0,25 e 4,57 ± 0,76 milimoles por litro sob a suplementação de placebo antes da suplementação, logo após a suplementação e logo após o desempenho de 50-m, respectivamente. Não houve efeito significativo da suplementação (F(1, 44) = 0,30; p = 0,586), interação entre suplementação e tempo (F(2, 44) = 1,48; p = 0,238), contudo, houve efeito do tempo (F(2, 44) = 145,3; p < 0,0001). Comparações da concentração de lactato sanguíneo ao longo do tempo revelaram concentrações significativamente maiores após o desempenho de 50 m do que antes (diferença média [Intervalo de confiança de 95%]; 2,85 [2,45 a 3,25] milimoles por litro; p < 0,0001) e após (3,20 [2,79 a 3,61] milimoles por litro; p < 0,0001) a suplementação de goma. Não houve diferença significativa entre antes e depois da suplementação de goma (-0,36 [-0,77 a 0,05] milimoles por litro; p = 0,211)

• Results summary:

  en

  Compared to the placebo, caffeinated gum reduced the 50-meter swim time from 28.70 ± 1.21 to 28.18 ± 1.31 seconds, resulting in a performance improvement (p = 0.013). However, there were no significant effects of caffeine supplementation on maximal strength (p = 0.261) or blood lactate levels (p = 0.586), nor significant interactions between supplementation and time. Ingesting caffeinated chewing gum just 10 minutes prior to exercise led to a significant enhancement in 50-meter freestyle swimming performance time, independent of changes in maximal shoulder flexion strength or blood lactate concentrations. This suggests that rapid caffeine absorption can acutely benefit sprint swimming performance without affecting muscle strength or lactate metabolism

  pt-br

  Em comparação com o placebo, a goma de mascar com cafeína reduziu o tempo de nado de 50 m de 28,70 ± 1,21 para 28,18 ± 1,31 segundos, resultando em uma melhora no desempenho (p = 0,013). No entanto, não houve efeitos significativos da suplementação de cafeína na força máxima (p = 0,261) ou nos níveis de lactato sanguíneo (p = 0,586), nem interações significativas entre a suplementação e o tempo. A ingestão de goma de mascar com cafeína apenas 10 minutos antes do exercício levou a um aumento significativo no tempo de desempenho na natação estilo livre de 50 metros, independentemente das alterações na força máxima de flexão do ombro ou nas concentrações de lactato sanguíneo. Isso sugere que a rápida absorção de cafeína pode beneficiar agudamente o desempenho na natação de velocidade sem afetar a força muscular ou o metabolismo do lactato

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• Public contact
  • Full name: Fernando Klitzke Borszcz
  • • Address: Centro de Ciências da Saúde e do Esporte - Laboratório de Pesquisas em Desempenho Humano - Rua Pascoal Simone, 358 - Coqueiros
    • City: Florianópolis / Brazil
    • Zip code: 88080-350
  • Phone: +55(48)3664-8600
  • Email: fernando.borszcz@udesc.br
  • Affiliation: Universidade do Estado de Santa Catarina
   
• Scientific contact
  • Full name: Fernando Klitzke Borszcz
  • • Address: Centro de Ciências da Saúde e do Esporte - Laboratório de Pesquisas em Desempenho Humano - Rua Pascoal Simone, 358 - Coqueiros
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