Кофеи́н

Кофеи́н (C8H10N4O2)

Я жуткий кофеман, правильнее сказать зависимый от кофеина человек 😵‍💫 Потребляю его в очень большом количестве, на ежедневной основе, с кофе и энергетиками. Поэтому для себя в первую очередь решил разобраться на сколько это вредно, вредно ли это вообще, и где же расположился тот предел, та красная линия, за которую переступать не стоит… Обо всем подробнее в статье ниже 👇

Итак, кофеин это  алкалоид (азотсодержащее органическое соединение) пуринового ряда,  которое принято считать психоактивным веществом с формированием патологической зависимости к его приему. Кофеин употребляют в основном  для поднятия уровней бодрости и концентрации, а так же улучшения работоспособности на небольшом отрезке времени.

Кстати интересный факт, кофе является самым популярным напитком после воды, и во всем мире его ежедневно потребляют примерно 1,6 миллиарда чашек

В 1025 г., отец основатель медицины – Авицена , в своем трактате «Канон медицины», впервые упоминал кофе, как лекарство.  В то время кофе использовался, чтобы «очистить кожу, высушить влагу, находящуюся под ней, и придать телу лучший запах». В 15 веке распространение кофе  значительно возросло, и в Аравии открылось большое количество кофеен. В конце 17-го и в 18-м веках, по мере расширения морского судоходства, употребление кофе стало обычным явлением в Европе (1).

Существует некоторая неопределенность относительно этимологии слова «кофе». Ботаническое название растения, из которого получают кофе, — Coffea Arabica: оно родом из Эфиопии. Турция была первой страной, которая начала обжаривать зеленые кофейные зерна. Поэтому неудивительно, что слово «кофе» берет свое начало в Аравии, где его называли «кахва». Хотя в происхождении слова сомнений нет, до сих пор не выяснено, как европейцы пришли к  английскому слову «кофе»? Вероятнее всего от итальянского слова «кафе», произошедшего, в свою очередь, от слова «кахве», которое было турецким способом произнести «кахва»(1).

Что касается воздействия на когнитивные функции, свойства кофеина изучались как на людях, так и на животных. В эпидемиологических отчетах описана связь между хроническим употреблением кофеина и значительно меньшим риском развития нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера (2). Кофеин, по-видимому, может  предотвращать или даже восстанавливать нарушения памяти связанной с  нарушением гомеостаза мозга (3), хотя его свойства по улучшению когнитивных функций до сих пор являются предметом споров (4).  К сожалению, те, кто потребляет кофеин  со средней и высокой частотой  имеют к его свойствам толерантность, и только люди с низким потреблением  могут получить максимальную пользу от разового приема (5).

Потребление кофеина классифицируется следующим образом: низкое потребление : <200 мг/день, умеренно потребление: 200-400 мг/день., высокое (это про меня):> 400 мг/день.

Что касается физической активности, интересный факт, что до 2004 года Международный олимпийский комитет вносил кофеин в список запрещенных веществ. Профессиональных спортсменов с положительным результатом теста (≥12 мкг/л мочи), что соответствует употреблению ≈ 5-6 чашек кофе в день, отстраняли от участия в Олимпийских играх

Исходя из проанализированных источников, в последние годы предполагалась связь между потреблением кофе и некоторыми видами рака, такими как рак толстой кишки, мочевого пузыря и поджелудочной железы. Тем не менее, (и слава богу!) в современной литературе не найдено никаких доказательств этой связи (6).

После приема кофеин быстро всасывается из желудочно-кишечного тракта в систему кровообращения. Максимальная концентрация в плазме достигается через 30-60 минут после употребления, однако, по другим данным, максимальные концентрации в плазме достигаются в период от 15 до 120 минут из-за индивидуальных различий. После всасывания кофеин быстро попадает во все ткани организма и преодолевает гематоэнцефалический, гемато-плацентарный и гематотестикулярный барьеры (7,8). Период полураспада кофеина у людей колеблется от минимум 2 до максимум 12 часов. Фактически, кофеин подвергается деметилированию, в результате чего в основном высвобождается параксантин (84%), за которым следуют теобромин (12%) и теофиллин (4%). Эти три метаболита и оказывают на организм все перечисленные в данной статье свойства (9).

Параксантин - ключевой метаболит кофеина, имеет химическую структуру и период полураспада, аналогичные кофеину. Считается, что этот метаболит отвечает за улучшение концентрации, включая память, время реакции и внимание у здоровых взрослых.

Теобромин -  биологически активный метаболит кофеина. Он быстро всасывается и около 50% выводится с мочой за 8-12 часов. Его эффекты включают повышение диуреза, стимуляцию сердечно-сосудистой системы, расслабление гладких мышц и усиление секреции желез(10).

Теофиллин и кофеин имеют схожую химическую структуру, однако в теофиллине отсутствует одна N-метильная группа. Он оказывает более сильное воздействие, чем кофеин и теобромин. Период его полувыведения варьируется от 3 до 9 часов. В медицине его используют для лечения хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) и астмы. Теофиллин часто используют в спорте, из-за его эффектов: повышение работоспособности, бдительности, бронходилатацию и увеличении частоты и силы сердечных сокращений (11).        

Еще один интересный факт - для курящих людей скорость метаболизма кофеина почти в два раза выше, чем у некурящих.  Сигареты содержат полициклические ароматические углеводороды, которые способствуют повышению активности ферментов печени, таким образом увеличивая метаболизм кофеина (12)

Потенциальные эффекты кофеина на клеточном уровне можно объяснить тремя механизмами действия: антагонизмом аденозиновых рецепторов, особенно в центральной нервной системе; мобилизация внутриклеточных запасов кальция; ингибирование фосфодиэстеразы.

Кофеин воздействует на сердечно-сосудистую систему, его эффекты были тщательно изучены, но дали противоречивые результаты. Кофеин может  блокировать сердечные аденозиновые рецепторы,  усиливая эффекты аденозина,  и может вызвать тахикардию и аритмию за счет интенсивной активации β1-рецепторов. Высокие дозы кофеина приводят к увеличению частоты сердечных сокращений и проводимости сердца, что может повысить предрасположенность к аритмиям(13). Но другой крупный анализ не установил  повышения риска развития предсердных аритмий после приема  кофеина (14).

Изменения артериального давления, вызванные употреблением кофеина, так же требуют дальнейшего изучения. В одной из работ исследователи наблюдали повышение центрального кровяного давления, после приема кофеина, но не периферического систолического кровяного давления. Таким образом, по-видимому, существует значительный эффект приема кофеина на центральную гемодинамику, но не на периферическое давление (15).

Кофеин, помимо положительного влияния на когнитивные функции, иногда может вызывать тревогу, особенно в высоких дозах. В 2001 году комитет по исследованию военного питания Института медицины и пищевых продуктов США сообщил, что прием кофеина в дозе 150 мг улучшал когнитивные функции как минимум на 10 часов (16,17).

Употребление кофеина очень распространено в спортивной среде. Было обнаружено, что умеренная доза кофеина (3-5 мг/кг массы тела), принятая за час до тяжелой тренировки или соревнования, значительно повышает производительность по сравнению с плацебо, при этом у спортсменов наблюдаются минимальные побочные эффекты.

Ряд ученых описали несколько негативных последствий чрезмерного потребления кофеина. Некоторые люди злоупотребляют кофеином, чтобы улучшить свою концентрацию и память или физическую работоспособность, и, к сожалению, часто у них может развиваться синдром зависимости. Употребление кофеина становится «злоупотреблением», когда возникает неконтролируемое желание употреблять кофеин, даже если это вредно для здоровья. Злоупотребление становится «зависимостью», когда возникают механизмы толерантности и абстиненции, а также появляются привычки хронического употребления кофеина, которые делают кофеин не самым полезным веществом для организма (18).

Наиболее распространенным диетическим источником кофеина является кофе, какао-напитки, безалкогольные напитки, энергетические напитки, лекарства, а также специализированные спортивные продукты и добавки. Сейчас можно найти большое разнообразие брендов энергетиков, содержание кофеина в которых варьируется от скромных 50 мг до тревожных 500 мг на банку или бутылку.

Количество кофеина, содержащегося в чашке кофе, может сильно различаться в зависимости от его происхождения или состава смеси, метода заваривания и крепости напитка. Растворимый кофе обычно содержит меньше кофеина, чем жареный и молотый кофе. Кофе Робуста содержит примерно в два раза больше кофеина, чем Арабика.

В среднем содержание кофеина в кофе — 380—650 мг/л, в растворимом кофе — 310—480 мг/л, в кофе «Эспрессо» — 1700—2250 мг/л. В напитке «Coca Cola» около 150 мг/л кофеина. Содержание кофеина в чае варьируется в достаточно широком диапазоне — и может различаться до 5—6 раз в сухом листе — в зависимости от разновидности и возраста чайного куста, времени сбора, продолжительности ферментации и других факторов. В большинстве случаев содержание кофеина в заваренном чае находится в пределах 180—420 мг/л. Продукты «без кофеина» всё равно его содержат, но в уменьшенном количестве. Так, например, чёрный декофеинизированный чай обычно содержит от 8 до 42 мг кофеина на 1 л напитка. В процессе декофеинезирования из кофе обычно удаляется от 94 % до 98 % кофеина(19,20).

Кофеин классифицирован FDA (Управлением по контролю за продуктами питания и лекарствами США), как общепризнанный безопасный. Токсичной дозой считается 10 и более граммов в день и это намного выше, чем обычная доза, даже при высоком потреблении (> 400 мг/день).(21) Европейское управление по безопасности пищевых продуктов сообщило, что употребление до 400 мг кофеина в день (около 5,7 мг / кг массы тела) не вызывает опасений по поводу безопасности для небеременных взрослых. Потребление до 200 мг в день беременными и кормящими женщинами, так же не вызывает опасений по поводу безопасности для плода или младенцев, находящихся на грудном вскармливании (22) 

Чашка кофе содержит 80-175 мг кофеина, таким образом, для достижения токсичной дозы требуется примерно 50-100 обычных чашек кофе в сутки 

Известно, что около тридцати видов растений содержат кофеин. Распространенными источниками являются "бобы" (семена) двух культивируемых кофейных растений, Coffea arabica и Coffea canephora (количество варьируется, но типичным значением является 1,3%); и растения какао, Theobroma cacao; листья чайного растения; и орехи кола. Другие источники включают листья падуба яупонского, южноамериканского падуба йерба мате и амазонского падуба гуаюса; и семена ягод гуараны амазонского клена. В условиях умеренного климата по всему миру произрастают неродственные растения, содержащие кофеин.

Какие выводы я сделал для себя из прочитанной литературы:

1.    Не смотря на то, что кофеина я потребляю до 1г в сутки, а это поверьте очень много, и равно примерно 6-7 каппучино и 2-м энергетикам, я могу не сильно беспокоится за свое здоровье и продолжать наслаждаться вкусом и эффектами кофейных и тонизирующих напитков.

2.    Эффектов от кофе я ощущаю много меньше, чем друзья и знакомые, которые потребляют кофе в сильно меньших количествах, т.к. очевидно, что большее потребление сформировало у меня толерантность к кофеину и его свойствам.

3.    Я зависимый от кофе. И это плохо, т.к. я говорю о патологической зависимости, как от курения, алкоголя или наркотиков. Интересно есть ли клуб Анонимных Кофеманов? Я бы записался, так как считаю, что любая зависимость не приводит ни к чему хорошему.

Резюме, попытаюсь снизить потребление, но полностью от кофе не откажусь, так как вижу в нем больше пользы, чем вреда для своего организма.

Надеюсь, был для вас полезен!

Берегите себя! Всем добра! 🙌

Список литературы:

1.     Weinberg B.A., Bealer B. The World of Caffeine: The Science and Culture of the World's Most Popular Drug. New York: Routledge; 2001. pp. 1–41

2.     Eskelinen M.H., Ngandu T., Tuomilehto J., Soininen H., Kivipelto M. Midlife coffee and tea drinking and the risk of late-life dementia: a population-based CAIDE study. J. Alzheimers Dis. 2009;16(1):85–91. doi: 10.3233/JAD-2009-0920

3.     Cunha R.A., Agostinho P.M. Chronic caffeine consumption prevents memory disturbance in different animal models of memory decline. J. Alzheimers Dis. 2010;20(Suppl. 1):S95–S116. doi: 10.3233/JAD-2010-1408.

4.     Einöther S.J., Giesbrecht T. Caffeine as an attention enhancer: reviewing existing assumptions. Psychopharmacology (Berl.) 2013;225(2):251–274. doi: 10.1007/s00213-012-2917-4.

5.     Griffiths R.R., Mumford G.K. Caffeine reinforcement, discrimination, tolerance, and physical dependence in laboratory animals and humans. In: Schuster C.R., Kuhar M.J., editors. In: Handbook of Experimental Pharmacology. Heidelberg: Springer-Verlag; 1996. pp. 315–341. (Handbook of Experimental Pharmacology).

6.     Tavani A., La Vecchia C. Coffee, decaffeinated coffee, tea and cancer of the colon and rectum: a review of epidemiological studies, 1990-2003. Cancer Causes Control. 2004;15(8):743–757. doi: 10.1023/B:CACO.0000043415.28319.c1.

7.     Arnaud M.J. Metabolism of caffeine and other components of coffee. In: Garattini S., editor. Caffeine, coffee and health. New York: Raven Press; 1993. pp. 43–95.

8.     Weathersbee P.S., Lodge J.R. Caffeine: its direct and indirect influence on reproduction. J. Reprod. Med. 1977;19(2):55–63.

9.     Mandel H.G. Update on caffeine consumption, disposition and action. Food Chem. Toxicol. 2002;40(9):1231–1234. doi: 10.1016/S0278-6915(02)00093-5

10.  Eteng M.U., Eyong E.U., Akpanyung E.O., Agiang M.A., Aremu C.Y. Recent advances in caffeine and theobromine toxicities: a review. Plant Foods Hum. Nutr. 1997;51(3):231–243. doi: 10.1023/A:1007976831684.

11.  Watson CJ, Stone GL, Overbeek DL, Chiba T, Burns MM (February 2022). "Performance-enhancing drugs and the Olympics". Journal of Internal Medicine. 291 (2): 181–196. doi:10.1111/joim.13431

12.  Parsons W.D., Neims A.H. Effect of smoking on caffeine clearance. Clin. Pharmacol. Ther. 1978;24(1):40–45.

13.  Klatsky A.L., Hasan A.S., Armstrong M.A., Udaltsova N., Morton C. Coffee, caffeine, and risk of hospitalization for arrhythmias. Perm. J. 2011;15(3):19–25.

14.  Pelchovitz D.J., Goldberger J.J., Jeffrey J., Goldberger M.D. Caffeine and cardiac arrhythmias: a review of the evidence. Am. J. Med. 2011;124(4):284–289. doi: 10.1016/j.amjmed.2010.10.017

15.  Karatzis E., Papaioannou T.G., Aznaouridis K., Karatzi K., Stamatelopoulos K., Zampelas A., Papamichael C., Lekakis J., Mavrikakis M. Acute effects of caffeine on blood pressure and wave reflections in healthy subjects: should we consider monitoring central blood pressure? Int. J. Cardiol. 2005;98(3):425–430. doi: 10.1016/j.ijcard.2003.11.013

16.  Rusted J. Caffeine and cognitive performance: Effects on mood or mental processing. In: Gupta B.S., Gupta U., editors. Caffeine and behavior: Current views and research trends. Washington: CRC Press; 1999. pp. 221–229.

17.  Committee on Military Nutrition Research . Caffeine for the sustainment of mental task performance. Formulations for military operations. Washington: National Academy Press; 2001. pp. 61–65.

18.  Reissig C.J., Strain E.C., Griffiths R.R. Caffeinated energy drinks--a growing problem. Drug Alcohol Depend. 2009;99(1-3):1–10. doi: 10.1016/j.drugalcdep.2008.08.001.

19.  HOW MUCH CAFFEINE IN A CUP OF COFFEE? https://espressocoffeeguide.com/how-much-caffeine-in-a-cup-of-coffee/

20.  Melican, Nigel. CAFFEINE AND TEA: Myth and Reality . CHA DAO, a journal of tea and tea culture. 2008.

21.  "Guidance on Highly Concentrated Caffeine in Dietary Supplements". U.S. Food and Drug Administration. 16 April 2018.

22.  EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (2015). "Scientific Opinion on the safety of caffeine". EFSA Journal. 13 (5): 4102. doi:10.2903/j.efsa.2015.4102