Метаболизм
Попадая в организм, кофеин метаболизируется в производные диметилксантина (параксантин, теобромин, теофиллин), затем в моноксантин, и после этого в молекулу ксантина. Другие продукты метаболизма – ди- и триметил аллантоин, мочевая кислота и производные урацила.
Кофеин легко распределяется в плазме, межклеточной жидкости и внутри клеток. Также циркулирует в составе внеклеточной жировой ткани. Кстати, у курящих людей, метаболизм кофеина протекает быстрее. Также отличия в скорости процесса могут быть у людей разных национальностей, что объясняется генетическим фактором. А вот разницы в скорости усвоения у женщин и мужчин практически не существует.
Наше тело способно довольно быстро поглощать эти «бодрящие молекулы». Но также быстро оно и избавляется от них. Метаболизируется кофеин в основном печенью, обладает относительно коротким периодом полураспада. Обычно достаточно 5-7 часов, чтобы избавиться от половины полученного вещества. По этой причине чашка кофе, которым вы наслаждались до обеда, точно не помешает уснуть вечером.
Кофеин бывает синтетический и натуральный (полученный из растений). Определить разницу между ними возможно только лабораторным путем. Измерить концентрацию любого из этих веществ в организме можно, исследовав слюну, так как это вещество в теле накапливается преимущественно в жидкостях. Кофеин может проникать в организм через слизистые оболочки щек. Жевательные резинки, содержащие вещество, характеризуются более быстрым поглощением в сравнении с выпитым кофе, поскольку в форме напитка кофеин сначала должен пройти через желудок и кишечник, и только после этого попадает в кровь.
Кортизол
Этот гормон имеет схожий с адреналином эффект, в обычном режиме преимущественно вырабатывается утром, давая нашему организму команду идти и совершать подвиги. А вот когда естественный пик содержания кортизола идет на спад, поддержать его можно с помощью кофеина.
После 12 часов дня кортизол уходит на покой, так что послеобеденная чашка кофе действительно придает нам бодрости на вторую половину дня.
Интересно, что есть взаимосвязь выработки кортизола после приема кофеина с тренировками, наиболее высокие значения этого гормона при приеме кофеина будут при физической нагрузке. При интеллектуальной деятельности с параллельным употреблением кофеина подъем концентрации кортизола будет меньше.
Уровень кортизола напрямую связан с нашей активностью в течение дня. Кофеин увеличивает его, за счет чего продлевается время эффективности.
4. Кофеин может вызвать проблемы при протекании беременности
Если организму обычного человека может потребоваться шесть часов для выведения кофеина, такое состояние, как беременность, способно замедлить данный процесс.
Что показывают исследования?
Как показывают результаты определенных исследований (ссылка представлена в конце статьи), употребление кофеина во время вынашивания ребенка может привести к:
· выкидышу;
· преждевременным родам;
· малой массе тела новорожденного;
· проблемам в развитии плода.
Как оказалось, организм еще вынашиваемого ребенка способен накапливать кофеин, так как данный психостимулятор может накапливаться в плаценте. Эти факты не могут не вызывать обеспокоенность, особенно на фоне доступности кофеина, который содержится в кофе, различных напитках и лекарственных препаратах, свободно реализуемых в аптеках без рецепта.
И если организм взрослого человека не настолько сильно зависит от негативного воздействия данного вещества, так как способен переработать его, то организм плода
не в состоянии так же легко и без последствий метаболизировать кофеин. Кроме того, даже самые малые его дозы могут негативно повлиять на сон младенца.
На более поздних сроках беременности кофеин может приводить к чрезмерной активности плода, что грозит известными последствиями в виде выкидыша или преждевременных родов. В рамках одного из исследований, результаты которого публиковались в «Американском журнале гинекологии и акушерство», удалось выявить потенциально опасную дозу кофеина, увеличивающую вероятность выкидыша – 200 миллиграмм ежедневно.
Системный кровоток
Любое лекарственное средство, попадая в системный кровоток, преодолевает ряд физиологических барьеров для проникновения и распределения в интерстициальной и внутриклеточной жидкости всего тела. Наиболее известный барьер — гематоэнцефалический (ГЭБ), влияющий на распределение ЛС в центральной нервной системе. Авторы отмечают, что кофе связывает клетки ГЭБ друг с другом. А это, в свою очередь, препятствует проникновению лекарственного средства в ЦНС. Вместе с тем, кофеин может предотвратить попадание различных токсичных веществ в ЦНС.
Авторы, ссылаясь на исследование, проведённое во Флориде (США) , отмечают, что кофе усиливает действие препарата леводопа. Кофеин повышает распределение леводопы в тканях мозга и более чем вдвое увеличивает период полувыведения леводопы в ЦНС. Вдобавок кофе сокращает время наступления максимальной концентрации препарата и замедляет процесс превращения леводопы в дофамин в плазме крови. Подробное изучение данных реакций имеет большое значение для повышения эффективности современного лечения болезни Паркинсона.
Культура употребления кофе и других напитков с кофеином
Существуют безопасные для здоровья дозы кофеина. В нашей стране это 300 мг в сутки. В странах Евросоюза за безопасную принята доза 400 мг. Нужно учитывать, что разные сорта кофе или чая имеют различную концентрацию кофеина, поэтому высчитать безопасную дозу в чашках невозможно. При приеме от 10 до 20 г кофеина наступает смерть. Для человека весом 70 кг это количество алкалоида содержится примерно в 100 чашках кофе.
Не рекомендуется смешивать кофеиносодержащие напитки с алкоголем и медицинскими препаратами. Алкалоид снижает эффект от приема определенных медикаментов, а в некоторых случаях усиливает, что тоже неблагоприятно. Поэтому запивать таблетки кофе или чаем – плохая идея.
Злоупотребление кофеином
Интоксикация от передозировки кофеина выражается учащенным сердцебиением, головокружением, тошнотой, рвотой, головной болью, падением артериального давления. Очень редко встречается кофеиновая токсикомания. Чаще всего это явление наблюдается в местах лишения свободы, где традиционно пьют чифир. Кофеин для заключенных является единственным доступным психоактивным веществом. При кофеиновой наркомании развиваются тяжелые соматические нарушения. Благодаря им зависимость от кофеина и кофеиносодержащих продуктов может исчезнуть самостоятельно.
При сильной передозировке кофеина требуются меры неотложной помощи. Первым делом нужно вызвать рвоту, а затем вызвать Скорую. Врач сможет проконтролировать деятельность сердечно-сосудистой системы и назначит симптоматическое лечение.
Адреналин
При употреблении кофеина начинает расти уровень гормона стресса – адреналина. Он отвечает за прилив крови к сердцу и головному мозгу, а это и нужно в момент стресса и опасности – быстро реагировать, хорошо соображать и активно действовать физически. Есть данные, что концентрация адреналина у молодых людей после приема кофеина достигает 500 %. Мы думаем и действуем быстрее, потому что кофеин начинает действовать на стимулирующие гормоны.
При этом уровень адреналина не только растет сам, но и активизирует за счет стимулирования надпочечников выработку другого гормона, кортизола, который тоже всегда участвует в стрессовых реакциях. Тем самым усиливается собственное действие кофеина и увеличивается устойчивость человека к стрессу в целом.
Адреналин заставляет организм мобилизоваться для устранения угрозы. Кофеин повышает его уровень, отсюда и известный бодрящий эффект.
8. Кофеин влияет на прочность плотность костной ткани
Одни из наиболее распространенных патологических состояний, которым подвержена наша костная ткань, это артрит и остеопороз. Известно, что наибольшему риску развития данных болезней (как и других состояний, приводящих к недостатку кальция в костной ткани) подвергаются представительницы слабого пола, хотя мужчины также не застрахованы от данных патологий.
Именно поэтому специалисты рекомендуют обоим полам рацион питания, в состав которого входят продукты, содержащие кальций и витамин D, что значительно увеличивает прочность костной ткани. Однако результаты одного из исследований (ссылка на него дана в конце статьи), убедили специалистов в необходимости нового совета – избегать злоупотребления кофеином.
Оказалось, что кофеин снижает прочность костной ткани, так как способствует вымыванию кальция из организма. Считается, что на данный процесс частично оказывает влияние содержащийся в кофе фосфор. Впрочем, ученые пришли к выводу, что сам кофеин напрямую, скорее всего, не способен вызвать остеопороз и снизить прочность костей, однако он может усугубить данное состояние, если человек уже страдает от нехватки кальция.
В этом случае рекомендуют вместо кофе употреблять чай: хотя в нем также содержится кофеин, однако его количество заметно ниже, чем в кофе.
18. На кофеин возможна индивидуальная аллергия
В продолжение поднятой выше темы стоит упомянуть о людях, которые вовсе не могут употреблять кофеин из-за того, что их организм отвечает на данное вещество различными аллергическими реакциями. Причем, аллергия на кофе – это не такое уж и редкое явление.
На самом деле, как показывают различные исследования, именно в последние годы все больше и больше людей проявляют чрезмерную чувствительность по отношению к данному психостимулянту. Аллергические реакции могут быть самыми разными, однако наиболее распространенный вид аллергии – это внезапные кожные высыпания и появления покраснений на коже.
И хотя аллергия на кофе – это не такое частое явление, как, скажем, аллергия на морепродукты, специфика аллергической реакции на кофеин заключается в том, что люди демонстрируют аллергические признаки даже после небольших количеств этого стимулянта. Среди других аллергических реакций можно назвать и перечисленные ранее симптомы – раздражительность, подавленность, снижение способности к концентрации внимания.
Прямое взаимодействие
Кофеин способен создавать соединения с целым рядом веществ. Например, в исследовании A. Belayneh, F. Molla «The Effect of Coffee on Pharmacokinetic Properties of Drug» отмечается, что при одновременном употреблении кофе с препаратами фенольной группы образуются водородные комплексы и усиливается растворимость парааминобензойной кислоты.
Также кофеин снижает биодоступность эсциталопрама. Исследование в искусственных условиях A. Liguori и соавторов показало, что добавление кофе к нейролептикам — фенотиазинам и бутирфенонам — снижает их абсорбцию. В статье приведены данные о том, что 80 % хлорпромазина в дозе 10–40 мг выпадает в осадок после приёма уже 1 чашки кофе. Всасываемость препаратов железа при одновременном приёме с кофе снижалась на 39–90 %. При этом, если пациент употреблял кофе за 1–2 часа до приёма ЛС, то реакций не наблюдалось. Равным образом отмечено уменьшение всасываемости левотироксина (Т4) на 55 % при приёме одновременно с кофе.
17. Передозировка кофеином может привести к смерти
Несмотря на тот факт, что смертельная передозировка кофеином относится, скорее, к разряду так называемых спорадических случаев (то есть единичных), полностью исключать вероятность летального исходя при употреблении очень больших доз кофеина нельзя.
Это особенно касается тех людей, которые страдают от определенных медицинских патологий, в результате которого их переносимость кофеина может стремиться к нулю. Многие специалисты считают, что вероятность этого крайне мала, поскольку в современном мире появляется все больше напитков и продуктов питания, в которых содержится кофеин.
Благодаря этому факту, мы на перманентной основе «умеем» пропускать через себя все большие дозы кофеина. У подавляющего большинства вырабатывается так называемая толерантность организма к данному психостимулянту. Причем, с самых молодых лет. Но даже при этом существует немало людей, чей организм проявляет чрезвычайную чувствительность к кофеину, которая может обернуться для них фатальными последствиями при передозировке.
Как попадает в кровь?
Попадая в организм, кофеин всасывается в кишечнике почти на 99 %. И концентрация вещества в теле может доходить до 10 мг на 1 кг веса. Весь процесс поглощения происходит примерно на протяжении 45 минут после приема внутрь, а своего пикового показателя в крови кофеин достигает через 15-20 минут. Но это приблизительные подсчеты, поскольку в каждом случае скорость всасывания веществ зависит от физиологии и источника. Медленнее всего поглощается кофеин из шоколада и колы, быстрее – из кофейного напитка и вещества в виде таблеток. Но все же быстрее всего он всасывается из жевательных резинок – через слизистые оболочки ротовой полости.
Кофе — вредная привычка?
Многолетнее употребление кофе не проходит бесследно. Несмотря на то, что особого бодрящего эффекта от кофе ждать не приходится, напиток все же благотворно влияет на здоровье. Многолетние наблюдения за здоровьем тысяч людей в западных странах говорят о том, что кофе снижает риск смерти от множества заболеваний — сердечно-сосудистых, онкологических и нейродегенеративных. Кофеин снижает риск смерти от инфаркта миокарда, болезней Паркинсона и Альцгеймера. Одно из немногих состояний, когда стоит ограничить объемы потребляемого кофеина, — беременность: высокие дозировки кофе связаны с риском выкидышей, раннего родоразрешения и низкого веса рожденных младенцев.
Когда речь идет об улучшении здоровья, говорят именно о кофе, а не о кофеине. Компоненты кофе могут активировать наши антиоксидантные ферменты и обладают слабым противовоспалительным эффектом. Похоже, самые ценные для нашего здоровья компоненты кофе — это фенольные соединения, прежде всего полифенолы и фенольные кислоты. Кофе особенно богат ими: по некоторым оценкам, до 40% полифенолов и 70% фенольных кислот, способных благотворно влиять на здоровье, поступают с кофе.
Эти соединения могут менять активность многих генов, связанных с антиоксидантной защитой, удалением токсинов и восстановлением клеток после повреждений. Кроме того, многие компоненты, содержащиеся в кофе, благотворно влияют на состояние кишечной микрофлоры, которая играет важную роль во многих важных процессах, связанных с хорошим самочувствием и долголетием. Так что для жителей северных широт кофе — действенная биологически активная пищевая добавка, способная компенсировать недостаток овощей и фруктов в рационе; при этом кофе без кофеина почти не отличается от обычного кофе по своим полезным качествам.
Биохимик, биоинформатик и нейрофизиолог Елена Белова знакомит читателя с устройством мозга и рассказывает, как применять его уникальные особенности в повседневной жизни. Книга «Автостопом по мозгу. Когда вся вселенная у тебя в голове» поможет разобраться, как устроена человеческая психика, увидеть особый смысл в безделье и сне, научиться управлять привычками, лучше учиться и больше запоминать, быстрее справляться со стрессом. Новая книга издательства «Бомбора» из серии «Сенсация в медицине» выходит в свет 19 ноября.
Известные факты о кофеине
Люди пьют напитки, в составе которых есть кофеин, уже несколько тысяч лет. Это утверждение относится к чаю. Кофе – более молодой напиток, культура его употребления насчитывает одну тысячи лет. За это время накоплено достаточное количество фактов о влиянии вещества на организм человека.
Кофеин – природный алкалоид, который вырабатывают растения, чтобы защищаться от вредных насекомых. Больше всего его содержится в кофейных зернах и чайных листьях. Есть он также в орехах кола и какао-бобах. Кофеин содержится в продуктах в разной концентрации. Он есть даже в шоколадных конфетах, но в незначительных количествах. Присутствует он и в кофе без кофеина. Чашка натуральной арабики содержит от 40 до 60 мг этого алкалоида. Его добавляют в болеутоляющие средства, лекарства от простуды и таблетки для похудения.
Продукты содержащие кофеин:
- кофе,
- чай,
- какао,
- горячий шоколад,
- coca-cola,
- плиточный шоколад,
- мате,
- энергетические напитки.
Вещество стимулирует нервную систему. Его регулярное употребление вызывает легкую зависимость. Но зависимость от кофеина не такая тяжелая, как от наркотиков, никотина и алкоголя.
У людей с зависимостью после прекращения употребления вещества появляются неприятные симптомы:
головная боль,
разбитость,
тревожность,
раздражительность
невозможность сконцентрировать внимание.
Через несколько недель такое состояние проходит. Поэтому большинство экспертов не считают, что зависимость от кофеина – серьезная проблема для здоровья. В тяжелых случаях может потребоваться лечение у психотерапевта.
Механизм влияния кофеина на организм человека
Попадая в кровь после всасывания в желудке, кофеин тормозит нервные импульсы, вызывает сонливость
Организм не может расслабиться, начинает на все быстро реагировать, повышается внимание. Кофеин увеличивает выделение адреналина – гормона, ускоряющего частоту сокращений сердца и повышающего давления
После его попадания в кровь активизируются мышцы. В кровяное русло начинает выделяться из печени глюкоза, что повышает мышечную активность. Третий эффект от приема кофеина – повышение уровня дофамина в мозге. Этот гормон отвечает за ощущение счастья. Хорошая чашечка кофе дает подъем настроения. Именно дофамин является причиной зависимости от кофеина и кофеиносодержащих продуктов.
Польза кофеина
Разумное употребление энергетических напитков положительно влияет на организм. Когда речь идет о кофеине, верно утверждение, что все есть яд и все есть лекарство – в зависимости от дозировки. В 2015 году европейская комиссия по вопросам безопасности пищевых продуктов организовала самое полное в истории исследование энергетиков. В ее выводах написано, что разовая доза кофеина из расчета 3 мг на 1 кг масса тела для взрослого человека безопасна. Беременным женщинам разрешено употреблять до 200 мг кофеина в день. Угрозы для развития плода при этом не возникает. Пить кофе можно и в период грудного вскармливания в той же дозировке – до 200 мг в сутки. Детям и подросткам кофеин разрешен в той же дозировке, что и для взрослых 3 мг на килограмм веса тела.
Что такое кофеин?
Кофеин – это вещество, которое в своем натуральном виде содержится в листьях и семенах многих растений.
Также человек научился создавать искусственный аналог, формула которого С8Н10N4О2, и применять его в пище. Кофеин обладает лекарственными свойствами и применяется как стимулятор центральной нервной системы, вызывая повышенную активность. Большинство людей реагирует на это вещество увеличением энергии и улучшением настроения.
Кофеин содержится в чае, кофе, шоколаде, разных безалкогольных напитках, а также входит в состав обезболивающих препаратов. Натуральный кофеин является горьким на вкус веществом, но во многих продуктах эту горчинку в результате обработки “замаскировывают”.
Основным источником этого вещества для подростков являются энергетические и другие безалкогольные напитки. Их «работа» ощутима, как правило, на протяжении 6 часов. Правда, чувствительность к кофеину – индивидуальный показатель. Обычно, чем моложе человек, тем меньше вещества необходимо, дабы ощутить его влияние. Лица, регулярно потребляющие кофеиносодержащие напитки, со временем теряют восприимчивость к этому бодрящему компоненту. А это значит, что для достижения эффекта им понадобится снова и снова увеличивать дозу.
25. Кофеин усугубляет симптомы, вызванные депривацией сна
Подавляющее большинство людей, употребивших кофе, не особо потом расположены ко сну в течение нескольких часов (хотя бывают и исключения). Еще более ярко выраженный эффект, «отвлекающий» нас ото сна, следует ожидать после употребления кофеиносодержащих энергетических напитков.
Что показывают исследования?
Однако, как показывают результаты многочисленных исследований, если имеется факт депривации сна (то есть искусственного лишения сна по различным причинам – из-за работы, к примеру), кофеин может иногда усугублять симптомы, сопутствующие вынужденной бессоннице.
В частности, было обнаружено, что кофеин дает людям, которые вынуждены недосыпать по каким-либо причинам, ощущение бодрости, позволяющее легче переносить бcoffee одрствование. Если же депривация сна продолжается до трех суток, тогда кофеин способен усугублять ее негативные последствия, увеличивая чувство тревоги, нервозность и хроническую усталость.
