Кофеин — Википедия
Кофеин | |||
---|---|---|---|
| |||
Систематическое наименование | 1,3,7-триметил-1H-пурин-2,6(3H,7H)-дион | ||
Традиционные названия | 1,3,7-триметилксантин, гуаранин, кофеин, матеин, метилтеобромин, теин | ||
Хим. формула | C8H10N4O2 | ||
Рац. формула | C8H10 | ||
Состояние | твёрдое кристаллическое вещество бесцветное или белого цвета, без запаха | ||
Молярная масса | 194,19 г/моль | ||
Плотность | 1,23 г/см³ | ||
Температура | |||
• плавления | 234 °C | ||
• сублимации | 180 °C | ||
Константа диссоциации кислоты pKa{\displaystyle pK_{a}} | 14 | ||
Дипольный момент | 3,64 Д | ||
Рег. номер CAS | 58-08-2 | ||
PubChem | 2519 | ||
Рег. номер EINECS | 200-362-1 | ||
SMILES | |||
InChI | |||
RTECS | EV6475000 | ||
ChEBI | 27732 | ||
ChemSpider | 2424 | ||
ЛД50 | 192 мг/кг (мыши, перорально) | ||
Токсичность | умеренно-токсичен | ||
Пиктограммы ECB | ![]() | ||
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
![]() |
Кофеи́н (также матеин[1], теин[1], гуаранин[1][2]) — алкалоид пуринового ряда, бесцветные или белые горькие кристаллы. Является психостимулятором, содержится в кофе, чае и многих прохладительных напитках.
Кофеин содержится в растениях, таких, как кофе, чай, какао, падуб парагвайский (мате), гуарана, кола и некоторых других.
У животных и человека он стимулирует центральную нервную систему, усиливает сердечную деятельность, ускоряет пульс, вызывает расширение кровеносных сосудов (преимущественно сосудов скелетных мышц, головного мозга, сердца, почек), усиливает мочеотделение, снижает агрегацию тромбоцитов (однако в некоторых случаях отмечаются противоположные эффекты). Это связано с тем, что кофеин блокирует фермент фосфодиэстеразу, разрушающий цАМФ, что приводит к его накоплению в клетках. цАМФ — вторичный медиатор, через который осуществляются эффекты различных физиологически активных веществ, прежде всего, адреналина. Таким образом, накопление цАМФ приводит к адреналино-подобным эффектам.
В медицине кофеин применяется в составе средств от головной боли, при мигрени, как стимулятор дыхания и сердечной деятельности при простудных заболеваниях, для повышения умственной и физической работоспособности, для устранения сонливости [3].

Открыт и назван «кофеином» в 1819 году немецким химиком Фердинандом Рунге[4].
В 1827 году Удри выделил из чайных листьев новый алкалоид и назвал его теином. Кофеин в чистом виде впервые получен в 1828 году (Пеллетье и Каванту). В 1832 году его состав был установлен Велером и Пфаффом с Либихом. В 1838 году Иобст и Г. Я. Мульдер доказали тождественность теина и кофеина.
Структура кофеина была выяснена к концу XIX века Германом Эмилем Фишером[5], который был также первым человеком, кто искусственно синтезировал кофеин. Он стал лауреатом Нобелевской премии по химии 1902 года, которую получил отчасти за эту работу.
Химическое название кофеина — 1,3,7-триметил-ксантин. В щелочной среде (при pH>9), превращается в кофеидин C
Кофеин, как и другие пуриновые алкалоиды, даёт положительную мурексидную реакцию, при нагревании с реактивом Несслера кофеин образует красно-бурый осадок, в отличие от теобромина, дающего в таких условиях светло-коричневое окрашивание.
Белые игольчатые кристаллы горьковатого вкуса, без запаха. Хорошо растворим в хлороформе, плохо растворим в холодной воде (1:60), легко — в горячей (1:2), трудно растворим в этаноле (1:50). Растворы имеют нейтральную реакцию; стерилизуют при +100 °C в течение 30 мин. Т пл. 234 °C.
В малых дозах оказывает стимулирующее воздействие на нервную систему. При длительном применении может вызывать слабую зависимость — теизм. В больших дозах вызывает истощение, а в дозах 150—200 мг на килограмм массы тела (80—100 чашек кофе за ограниченный промежуток времени, зависящий от индивидуальных, физиологических свойств организма, 1-2 часа) — смерть [6][уточнить]. Под воздействием кофеина ускоряется сердечная деятельность, поднимается кровяное давление, примерно на 40 минут улучшается настроение, за счёт высвобождения дофамина, но через 3—6 часов действие кофеина проходит: появляется усталость, вялость, снижение трудоспособности.
Физиологические особенности действия кофеина на ЦНС были изучены И. П. Павловым и его сотрудниками, показавшими, что кофеин усиливает и регулирует процессы возбуждения в коре головного мозга; в соответствующих дозах он усиливает положительные условные рефлексы [источник не указан 241 день], такие как: память, концентрация внимания, скорость реакции и повышает двигательную активность. Стимулирующее действие приводит к повышению умственной и физической работоспособности, уменьшению усталости и сонливости. Большие дозы могут, однако, привести к истощению нервных клеток. Влияние кофеина (как и других психостимулирующих средств) на высшую нервную деятельность в значительной степени зависит от типа нервной системы. Поэтому дозирование кофеина должно производиться с учётом индивидуальных особенностей нервной деятельности. Кофеин ослабляет действие снотворных и наркотических средств, повышает рефлекторную возбудимость спинного мозга, возбуждает дыхательный и сосудодвигательный центры. Сердечная деятельность под влиянием кофеина усиливается, сокращения миокарда становятся более интенсивными и учащаются. При коллаптоидных и шоковых состояниях артериальное давление под влиянием кофеина повышается, при нормальном артериальном давлении существенных изменений не наблюдается, так как одновременно с возбуждением сосудодвигательного центра и сердца под влиянием кофеина расширяются кровеносные сосуды скелетных мышц и других областей тела (сосуды головного мозга, сердца, почек), однако сосуды органов брюшной полости (кроме почек) сужаются. Диурез под влиянием кофеина несколько усиливается, главным образом в связи с уменьшением реабсорбции электролитов в почечных канальцах.
Кофеин понижает агрегацию тромбоцитов.
Под влиянием кофеина происходит стимуляция секреторной деятельности желудка.
По современным данным, в механизме действия кофеина существенную роль играет его угнетающее влияние на фермент фосфодиэстеразу, что ведёт к внутриклеточному накоплению циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). Циклический АМФ рассматривается как медиаторное вещество (вторичный медиатор), при помощи которого осуществляются физиологические эффекты различных биогенных лекарственных веществ. Под влиянием циклического АМФ усиливаются процессы гликогенолиза, липолиза, стимулируются метаболические процессы в разных органах и тканях, в том числе в мышечной ткани и в ЦНС. Полагают, что стимуляция кофеином желудочной секреции тоже связана с увеличением содержания циклического АМФ в слизистой оболочке желудка (см. также Теофиллин, Циметидин).
В нейрохимическом механизме стимулирующего действия кофеина важную роль играет его способность связываться со специфическими «пуриновыми», или аденозиновыми рецепторами мозга, эндогенным агонистом для которых является пуриновый нуклеозид — аденозин. Структурное сходство молекулы кофеина и аденозина способствует этому. Поскольку аденозин рассматривается как фактор, уменьшающий процессы возбуждения в мозге, замещение его кофеином приводит к стимулирующему эффекту. При длительном применении кофеина возможно образование в клетках мозга новых аденозиновых рецепторов, и действие кофеина постепенно уменьшается. Вместе с тем при внезапном прекращении употребления кофеина, аденозин занимает все доступные рецепторы, что может привести к усилению торможения с явлениями утомления, сонливости, депрессии и др.
Из-за возбуждающего свойства кофеина и физического привыкания к нему многие люди употребляют кофеиносодержащие продукты (напитки) для взбадривания. Кофе чаще всего пьют утром для быстрого восстановления после сна. Чай (чёрный, зелёный) пьют в любое время дня, обычно после еды. Поскольку чай часто пьют из-за вкуса или для утоления жажды, производятся чаи без кофеина, не имеющие (порой нежелательных) свойств возбуждения ЦНС и повышения кровяного давления. Выпускается и декофеинизированный кофе.
В медицине кофеин (и кофеин-бензоат натрия) применяют при инфекционных и других заболеваниях, сопровождающихся угнетением функций ЦНС и сердечно-сосудистой системы, при отравлениях наркотиками и другими ядами, угнетающими ЦНС, при спазмах сосудов головного мозга (при мигрени и др.), для повышения психической и физической работоспособности, для устранения сонливости. Применяют также кофеин при энурезе у детей.
Кофеин также используется как мочегонное средство.
Кофеин является действующим компонентом большинства «энергетических напитков» (в большинстве таких напитков его содержится 250—350 мг/л, но некоторые энергетические напитки, в частности изготовляемые для спортсменов, могут содержать кофеина в десятки раз больше)[7].
Кофеин входит в состав «энергетических жевательных резинок» (в большинстве их его содержится 50—75 мг, но некоторые энергетические жевательные резинки STAY ALERT®, в частности изготовляемые для армии США[8], содержат кофеина до 100 мг).
Содержание кофеина в кофе — 380—650 мг/л, в растворимом кофе — 310—480 мг/л, в кофе «Эспрессо» — 1700—2250 мг/л. В напитке «Кола» около 150 мг/л кофеина[9][10]. Содержание кофеина в чае варьируется в достаточно широком диапазоне — до 5—6 раз в сухом листе — в зависимости от разновидности и возраста чайного куста, времени сбора, продолжительности ферментации и других факторов[11]. В заваренном чае содержание кофеина в существенной мере зависит от способа заваривания (продолжительность, температура воды) и также может отличаться в несколько раз[11][12]. В большинстве случаев содержание кофеина в заваренном чае находится в пределах 180—420 мг/л[13][14]. Кофеин в чае действует мягче, но дольше, чем кофеин в кофе[14]. 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[13]. В процессе декофеинезирования из кофе обычно удаляется от 94 % до 98 % кофеина.[15]
Фармакотерапевтические свойства[править | править код]
В основе психостимулирующего действия кофеина лежит его способность подавлять активность центральных аденозиновых рецепторов (А1 и А2) в коре головного мозга и подкорковых образованиях ЦНС. В настоящее время показано, что аденозин (промежуточный продукт метаболизма АТФ) выполняет в ЦНС роль нейромедиатора, агонистически влияя на аденозиновые рецепторы, расположенные на цитоплазматических мембранах нейронов. Возбуждение аденозином аденозиновых рецепторов I вида (A1) вызывает в клетках головного мозга уменьшение образования цАМФ, что в конечном итоге приводит к угнетению их функциональной активности.
Блокада А1-аденозиновых рецепторов способствует прекращению тормозного действия аденозина, что клинически проявляется повышением умственной и физической работоспособности.
Однако кофеин не обладает избирательной способностью блокировать только А1-аденозиновые рецепторы головного мозга, а также блокирует и А2-аденозиновые рецепторы. Доказано, что активация А2-аденозиновых рецепторов (скорее всего, пресинаптических гетерорецепторов) в ЦНС сопровождается подавлением функциональной активности D2 дофаминовых рецепторов. Блокада кофеином А2-аденозиновых рецепторов способствует восстановлению функциональной активности D2 дофаминовых рецепторов, что также вносит вклад в психостимулирующий эффект препарата.
Показания[править | править код]
Побочные эффекты[править | править код]
Со стороны ЦНС: возбуждение, тревога, тремор (дрожание пальцев рук и ног), беспокойство, головная боль, головокружение, судороги, усиление рефлексов, повышение мышечного тонуса, тахипноэ, бессонница; при внезапной отмене — усиление процессов торможения ЦНС (утомление и сонливость).
Со стороны ЖКТ: тошнота, рвота, обострение язвенной болезни.
Со стороны сердечно-сосудистой системы: усиленное сердцебиение, тахикардия, аритмия, повышение артериального давления.
Передозировка[править | править код]
Симптомы — боль в животе, ажитация, тревога, психическое и двигательное возбуждение, спутанность сознания, делирий (диссоциатив), обезвоживание, тахикардия, аритмия, гипертермия, учащенное мочеиспускание, головная боль, повышенная тактильная или болевая чувствительность, тремор или мышечные подергивания; тошнота и рвота, иногда с кровью; звон в ушах, эпилептические припадки (при острой передозировке — тонико-клонические судороги).
Кофеин в дозах более 300 мг в сутки (в том числе на фоне злоупотребления кофе — более 4 чашек натурального кофе по 150 мл) может вызвать состояние тревоги, головную боль, тремор, спутанность сознания, экстрасистолию.
Противопоказания[править | править код]
Кофеин, как и другие стимуляторы ЦНС, противопоказан при повышенной возбудимости, бессоннице, выраженной гипертензии и атеросклерозе, при органических заболеваниях сердечно-сосудистой системы, в старческом возрасте, при глаукоме. Приём кофеина ускоряет рост кист у больных поликистозом.
Психические расстройства, вызванные употреблением кофеина[править | править код]

Существует предположение, что кофеин в больших дозах или при хроническом злоупотреблении может вызвать психоз у здоровых людей или усилить уже имеющийся психоз у больных шизофренией[16][17][18].
Кофеин, теобромин, теофиллин в высоких дозах при хроническом употреблении может привести к истощению нервной системы, что может стать основой для последующего психоза[19].
Чаще всего описывается возникновение делирия при передозировке кофеина[20]. Возникает наплыв ярких зрительных галлюцинаций, иногда слуховых, человек теряет ориентировку в окружающем мире. После выведения кофеина из организма память о прошедшем обычно частично либо полностью сохраняется. Некоторые больные теряют способность правильно оценивать расстояния, и предметы кажутся им расположенными ближе, чем на самом деле[21]. Соматические нарушения, сопутствующие делирию: мидриаз, гиперемия, атаксия, тахикардия, сильная жажда, сухость кожи и слизистых, синюшность кожных покровов, иногда повышение артериального давления и повышение температуры тела[22]. Неврологическая и соматическая симптоматика при этом имеет сходства с таковой при атропиновом отравлении[20].
В более тяжёлых случаях может присутствовать более глубокое помрачение сознания, сопровождаемое бессмысленным двигательным возбуждением[21]. В этих случаях часта последующая полная амнезия[21] и клиническая картина ближе к сумеречному помрачению сознания[23].
Известен случай, когда пожилая женщина, употреблявшая на протяжении двух лет по 300 граммов кофе ежедневно (около 30 г чистого кофеина), испытала психоз с дезориентировкой в окружающем пространстве, эпизодическими зрительными галлюцинациями, эйфорией, ажитацией, окончившийся смертью[24][25].
Бывают и случаи развития галлюциноза[26]. Затяжные психозы со зрительными и слуховыми галлюцинациями при длительном злоупотреблении чаем описаны В. П. Поляковым и Уорком[26][27].
Аффективные психозы у длительно злоупотребляющих кофеином довольно редки, однако описан случай возникновения состояния, напоминающего гипоманиакальное[26].
Психозы с нарушением сознания при отравлении кофеином обычно длятся не более нескольких суток[25].
Психические и поведенческие расстройства, вызванные употреблением кофеина, кодируются в Международной классификации болезней 10-пересмотра (МКБ-10) кодом F1515.. При длительном злоупотреблении или при передозировке кофеин может вызвать психоз, синдромы нарушения сознания, делириозные состояния[20].
Кофеин экстрагируют из отходов чая, кофейных зёрен. В промышленности кофеин синтезируют из мочевой кислоты и ксантина.
Традиционный синтез из мочевой кислоты состоит из 2-х стадий:
- Действие формамида на мочевую кислоту, в результате чего образуется ксантин.
- На 2-й стадии ксантин подвергается метилированию диметилсульфатом, в зависимости от условий возможно получение кофеина и теобромина.
Кофеин получается в слабощелочной среде при pH = 8,0-9,0. Если же метилирование происходит в присутствии KOH и метанола при 60-70° С, то образуется теобромин.
Выход кофеина достигает в среднем 65-70 %[4].
Наибольшее распространение из полусинтетических методов получил метод, разработанный О. Ю. Магидсоном и Е. С. Головчинской[28], в котором исходным продуктом служит мочевая кислота. Метод сводится к нагреванию мочевой кислоты с уксусным ангидридом в присутствии катализатора (диметиланилин, пиридин) с образованием 8-метилксантина. Реакция протекает через промежуточное раскрытие имидазольного цикла в пуриновой системе, декарбоксилирование и отщепление уксусной кислоты по схеме:
Полученный 8-метилксантин метилируют, при этом в зависимости от условий проведения реакции могут быть получены 1,3,7,8-тетраметилксантин или 3,7,8-триметилксантин.
При метилировании 8-метилксантина избытком диметилсульфата в слабощелочной среде, получается 1,3,7,8-тетраметилксантин, а при метилировании метиловым эфиром бензол(толуол)-сульфокислоты (220—230° С в присутствии CaO) получается 3,7,8-триметилксантин (8-метилтеобромин)[28]:
Порядок замещения в пуриновом ядре зависит от «кислотности» соответствующих атомов водорода. Атомы водорода в положениях 3,7 обладают близкой кислотностью, атом же водорода в 1-м положении обладает более низкой кислотностью. В соответствии с этим при метилировании ксантина порядок замещения — 3,7 и 1. Для получения из 8-метилкофеина и 8-метилтеобромина, соответственно, кофеина и теобромина необходимо удалить метильную группу из положения-8. С этой целью полученные три и -тетраметилпроизводные ксантина подвергают хлорированию.
Направление процесса хлорирования зависит главным образом от температурного режима проведения реакции. При температуре ниже 8-10° С хлор замещает водород метильной группой при C8, а при температуре ~80° С хлорируется не только CH3-группа в положении 8, но одновременно замещается на хлор один атом водорода в метильной группе у С7. При последующем гидролизе соответствующих хлорпроизводных, получается кофеин и теобромин. Схематично все эти процессы можно представить следующим образом[28]:
Существует также синтез из циануксусной кислоты и диалкилмочевины, разработанный Морицом Траубе. Этот способ является наиболее экономичным[4].
- ↑ 1 2 3 Bennett Alan Weinberg, Bonnie K. Bealer. The World of Caffeine: The Science and Culture of the World’s Most Popular Drug (англ.). — Routledge, 2004. — P. 235. — ISBN 978-1-135-95817-6.
- ↑ Caffeine (неопр.). PubChem public chemical database. Дата обращения 26 июля 2011. Архивировано 23 августа 2011 года.
- ↑ Машковский М. Д. Лекарственные средства. — 15-е изд. — М.: Новая Волна, 2005. — С. 121. — 1200 с. — ISBN 5-7864-0203-7.
- ↑ 1 2 3 Фармацевтическая химия : в 2 ч. : учебн. пособие / В. Г. Беликов — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: МЕДпресс-информ, 2007. — 624с. — ISBN 5-98322-206-6.
- ↑ (en) Hj. Théel, » The Nobel Prize in Chemistry 1902 [archive] «, The Nobel Foundation 1902
- ↑ Peters, Josef M. Factors Affecting Caffeine Toxicity: A Review of the Literature (англ.) // The Journal of Clinical Pharmacology and the Journal of New Drugs : journal. — 1967. — No. 7. — P. 131—141. Архивировано 12 января 2012 года. Архивная копия от 12 января 2012 на Wayback Machine
- ↑ [1], http://www.caffeineinformer.com
- ↑ Gary H. Kamimori & *. The rate of absorption and relative bioavailability of caffeine administered in chewing gum versus capsules to normal healthy volunteers // International Journal of Pharmaceutics. — 2002. — С. 159—167. — ISSN 03785173.
- ↑ Безалкогольный газированный напиток Coca-Cola (рус.). The Coca-Cola Company. Дата обращения 21 сентября 2019.
- ↑ Caffeine Content of Beverages, Foods, & Medications (англ.). www.erowid.org. Дата обращения 8 января 2012.
- ↑ 1 2 Melican, Nigel. CAFFEINE AND TEA: Myth and Reality (англ.). CHA DAO, a journal of tea and tea culture. Дата обращения 8 января 2012. Архивировано 3 февраля 2012 года.
- ↑ Goodwin, Lindsey. Factors Influencing Caffeine Levels in Tea (англ.). About.com. Дата обращения 8 января 2012. Архивировано 3 февраля 2012 года.
- ↑ 1 2 Goodwin, Lindsey. How Much Caffeine is in Coffee, Tea, Cola & Other Drinks? (англ.). About.com. Дата обращения 8 января 2012. Архивировано 3 февраля 2012 года.
- ↑ 1 2 Общественная организация «ЭКСПЕРТ». Кофеин чая: заблуждения и реальность (рус.). tea4you.com. Дата обращения 8 января 2012.
- ↑ How is caffeine removed to produce decaffeinated coffee? (англ.). Scientific American (21 October 1999). Дата обращения 19 сентября 2017.
- ↑ Hedges D. W., Woon F. L., Hoopes S. P. Caffeine-induced psychosis. (англ.) // CNS Spectrums : journal. — 2009. — Vol. 14, no. 3. — P. 127—129. — PMID 19407709.
- ↑ Joseph M. Cerimele, Adam P. Stern, Didier Jutras-Aswad. Psychosis following excessive ingestion of energy drinks in a patient with schizophrenia. (англ.) // The American Journal of Psychiatry : journal. — 2010. — Vol. 167, no. 3. — P. 353. — doi:10.1176/appi.ajp.2009.09101456. — PMID 20194494.
- ↑ Broderick P., Benjamin A. B. Caffeine and psychiatric symptoms: a review. (англ.) // The Journal of the Oklahoma State Medical Association. — 2004. — Vol. 97, no. 12. — P. 538—542. — PMID 15732884. [исправить]
- ↑ M. Solinas, S. Ferré, Z. You, M. Karcz-Kubicha, P. Popoli, S. Goldberg. Caffeine Induces Dopamine and Glutamate Release in the Shell of the Nucleus Accumbens (англ.) // Journal of Neuroscience (англ.)русск. : journal. — 2002. — Vol. 14, no. 3. — P. 127—129.
- ↑ 1 2 3 Столяров, 1964, с. 140.
- ↑ 1 2 3 Столяров, 1964, с. 141.
- ↑ Столяров, 1964, с. 140—141.
- ↑ Столяров, 1964, с. 142.
- ↑ Wagner W. — Der Nervenarzt, 1939, Bd, 12, S. 296
- ↑ 1 2 Столяров, 1964, с. 143.
- ↑ 1 2 3 Столяров, 1964, с. 144.
- ↑ Поляков В. П. — Невропат. и психиатр., 1951, т. 20, стр. 77.
- ↑ 1 2 3 Фармацевтическая химия / Г. А. Мелентьева. — Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Медицина, 1976. — Т. II.
- Мелентьева Г. А. Фармацевтическая химия. — 2-е изд., перераб. и доп. — Т. 2. — М.: Медицина, 1976. — ил.
- Беликов В. Г. Фармацевтическая химия : учебн. пособие : в 2 ч. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: МЕДпресс-информ, 2007. — 624 с. — ISBN 5-98322-206-6.
- Харкевич Д. А. Фармакология : учебник. — 9-е изд., перераб., испр. и доп.. — М.: ГЭОТАР-Медицина, 2006. — С. 256. — 736 с. — ISBN 5-9704-0264-8.
- Столяров Г. В. Лекарственные психозы и психотомиметические средства / под ред. В. М. Банщикова. — М.: Медицина, 1964.
Что такое кофеин? Он полезен или вреден для здоровья?
Кофеин — это натуральное стимулирующее вещество, содержащееся во многих разновидностях чая, кофе и какао.
Кофеин стимулирует работу мозга и центральной нервной системы, помогая сохранять концентрацию внимания и противостоять накатывающей усталости.
По данным историков первый в мире чай был заварен еще в 2737 году до нашей эры.
Кофе же был обнаружен гораздо позднее, когда эфиопский пастух заметил, что зерна этого растения дают поедающим их козам дополнительную энергию.
На рынок безалкогольные кофеиносодержащие напитки вышли в конце 1800-х годов. Чуть позднее к ним присоединились энергетические напитки.
Сегодня порядка 80% населения планеты ежедневно потребляет продукты с кофеином. В Северной Америке этот показатель и вовсе доходит до 90%. (1)
Вывод:
Кофеин — это натуральный стимулятор, популярный во всем мире. Большинство людей получают его из кофе, чая, безалкогольных напитков, энергетических напитков или шоколада.

Как кофе воздействует на человека?
Попадая в организм, кофеин быстро усваивается кишечником и оказывается в крови.
Оттуда он переносится к печени, где расщепляется до соединений, влияющих на функции различных органов.
Как уже было сказано выше, главным образом кофеин воздействует на мозг.
Он блокирует эффект аденозина — нейромедиатора, расслабляющего головной мозг и вызывающего ощущение усталости. (2)
В норме уровень аденозина постепенно повышается в течение дня, из-за чего ближе к ночи ощущение усталости усиливается, и мы отправляемся спать.
Кофеин связывается с рецепторами аденозина в головном мозге, не активируя их. Таким образом он блокирует эффект данного нейромедиатора, уменьшая ощущение усталости и помогая дольше находиться в состоянии бодрствования. (3)
Также он может повышать уровень адреналина в крови и усиливать активность нейромедиаторов мозга дофамина и норэпинефрина. (3)
Такое сочетание дополнительно стимулирует мозг и способствует состоянию возбуждения, бдительности и сосредоточенности. Поскольку он оказывает влияние на головной мозг, кофеин часто упоминается как психоактивное вещество.
Кроме того, следует отметить, что эффект от этого соединения, как правило, проявляется достаточно быстро.
К примеру, тому количеству кофеина, которое содержится в одной чашке кофе, для того, чтобы оказаться в крови, достаточно всего 20 минут. В полной мере весь эффект напитка проявится в течение часа. (1)
Вывод:
Главным образом кофеин воздействует на головной мозг. Он оказывает стимулирующее действие, блокируя эффект нейромедиатора аденозина.
В каких продуктах и напитках содержится кофеин?
В природе кофеин встречается в семенах, орехах и листьях определенных растений.
Эти натуральные источники целенаправленно выращиваются и перерабатываются для производства кофеиносодержащих продуктов и напитков.
В представленном ниже списке указано количество кофеина, содержащееся в одной чашке (240 мл) некоторых популярных напитков (1, 4):
- Эспрессо: 240–720 мг.
- Кофе: 102–200 мг.
- Мате (парагвайский чай): 65–130 мг.
- Энергетические напитки: 50–160 мг.
- Натуральный чай: 40–120 мг.
- Безалкогольные напитки: 20–40 мг.
- Кофе без кофеина: 3–12 мг.
- Напитки с какао: 2–7 мг.
- Шоколадное молоко: 2–7 мг.
В состав некоторых продуктов также входит кофеин. К примеру, в 28 граммах молочного шоколада содержится от 1 до 15 мг этого бодрящего вещества, а в темном шоколаде от 5 до 35. (4)
Кроме того, кофеин встречается и в определенных рецептурных и безрецептурных лекарственных средствах, например, лекарствах от простуды и аллергии или обезболивающих. А еще это распространенный ингредиент в добавках для уменьшения жировой массы.
Вывод:
Чаще всего кофеин содержится в кофе, чае, безалкогольных напитках, шоколаде и энергетических напитках.
Полезные свойства
Кофеин улучшает настроение и функцию головного мозга
Кофеин способен блокировать сигнальную молекулу головного мозга аденозин.
Это приводит к повышению уровня других сигнальных молекул, таких как дофамин и норэпинефрин. (5, 6)
В результате механизм передачи сигналов в головном мозге несколько изменяется, положительно отражаясь на настроении и функции мозга.
В одном из научных обзоров сообщается, что у получавших 37,5-450 мг кофеина испытуемых отмечалось улучшение концентрации внимания, способности воспроизводить недавно полученную информацию и времени реакции. (1)
В дополнение к этому, как показало недавнее исследование, две-три чашки кофе в день снижают риск суицида на 45%. (7)
В другом исследовании отмечается, что подобные напитки приводят к снижению риска депрессии на 13%. (8)
Однако в отношении настроения больше кофеина не всегда означает лучший эффект. Как показало одно из исследований, вторая чашка кофе не дает дополнительных преимуществ, если между ней и первой чашкой не прошло по меньшей мере 8 часов. (9)
Также ученые отмечают, что, выпивая от трех до пяти чашек кофе в день, можно на 28-60% снизить риск заболеваний головного мозга, в числе которых болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона. (10, 11, 12, 13)
Вывод:
Кофеин может улучшать настроение, снижать вероятность депрессии, стимулировать функцию мозга и защищать от болезни Альцгеймера и Паркинсона.
Ускоряет обмен веществ и способствует снижению веса
Благодаря своей способности стимулировать центральную нервную систему кофеин может ускорять обмен веществ на 11% и усиливать жиросжигание на 13%. (14, 15, 16)
Если говорить конкретно, 300 мг кофеина способствуют сжиганию дополнительных 79 калорий. (17)
Кажется, что это совсем мало, однако именно такой избыток в суточном потреблении калорий приводит к ежегодной прибавке до 1 кг веса. (18)
Тем не менее, 12-летнее исследование показало, что испытуемые, регулярно потреблявшие кофе, в среднем, оказались всего на 0,4-0,5 кг легче. (19)
Вывод:
Кофеин ускоряет обмен веществ и способствует снижению жировой массы, однако в долгосрочной перспективе такой эффект остается незначительным.
Кофеин способствует повышению работоспособности
Что касается физических нагрузок, здесь кофеин помогает организму использовать в качестве источника энергии именно жир.
Это позволяет дольше сохранять хранящуюся в мышцах глюкозу, потенциально увеличивая время до истощения. (20, 21)
Кроме того, кофе способствует улучшению сокращения мышц и повышает устойчивость к усталости. (1)
Исследователи обнаружили, что 5 мг\кг кофеина за час до тренировки приводит к улучшению работоспособности на 5%. (22)
Интересно, что в другом недавнем исследовании было выявлено, что для такого эффекта достаточно даже 3 мг/кг. (23)
Подобный эффект наблюдается не только в отношении силовых тренировок, но и в командном спорте, высокоинтенсивных тренировках и упражнениях на сопротивление. (23, 24)
И наконец кофеин способствует снижению воспринимаемого напряжения на 5,6%, благодаря чему тренировка может казаться несколько легче. (25)
Вывод:
Небольшое количество кофеина за час тренировки с большой долей вероятности приведет к улучшению результативности и работоспособности.
Защищает от болезней сердца и диабета 2 типа
Несмотря на все разговоры, кофеин не повышает риск сердечных заболеваний. (26, 27, 28)
Наоборот, недавнее исследование показало, что у мужчин и женщин, выпивающих от одной до четырех чашек кофе в день риск сердечно-сосудистых заболеваний ниже на 16-18%. (29)
В ходе других исследований было выявлено, что 2-4 чашки кофе или зеленого чая в день способствуют снижению риска инсульта на 14-20%. (30, 31)
Да, у некоторых кофеин может вызывать небольшое повышение кровяного давления. Но такой эффект, как правило, крайне мал (3-4 мм рт.ст.) и обычно исчезает при регулярном потреблении кофе. (32, 33, 34, 35)
Помимо этого, кофеин защищает от диабета. Согласно данным недавнего исследования, у испытуемых, предпочитающих кофе, риск развития диабета 2 типа на 29% ниже. (36)
Интересно, что кофе без кофеина также связывают со снижением риска диабета на 21%. Это говорит о том, что причиной такого эффекта является не только кофеин, но и ряд других веществ. (36)
Вывод:
Кофеиносодержащие напитки, такие как кофе и чай, снижают риск сердечно-сосудистых заболеваний и диабета 2 типа. Тем не менее, стоит отметить, что эффект сугубо индивидуален.
Прочие преимущества для здоровья
Кофеин связывают с рядом других полезных свойств:
- Защищает печень: Кофе способен снижать риск повреждения печени (цирроза) до 84%. Он замедляет прогрессирование заболевания, улучшает реакцию организма на лечение и снижает риск преждевременной смерти. (37, 38)
- Способствует долголетию: Кофе снижает риск преждевременной смерти на 30%, в особенности среди женщин и пациентов с диабетом. (39, 40)
- Снижает риск рака: 2-4 чашки кофе в день позволяют снизить риск рака печени до 64%, а рака толстой кишки — на 38%. (41, 42, 43, 44, 45)
- Защищает кожу: Четыре и более чашки кофе в день способствуют снижению риска рака кожи на 20%. (46, 47)
- Снижает риск рассеянного склероза: У любителей кофе риск развития рассеянного склероза ниже на 30%. Однако следует отметить, что не все исследования поддерживают данную гипотезу. (48, 49)
- Предотвращает подагру: Регулярное потребление 4 чашек кофе в день способствует снижению риска развития подагры на 40% у мужчин и на 57% у женщин. (50, 51)
- Поддерживает здоровье кишечника: 3 чашки кофе в день в течение 3 недель приводят к повышению количества и улучшению активности полезных кишечных бактерий. (52)
Имейте в виду, что в кофе содержатся и другие полезные соединения. Некоторые из перечисленных полезных свойств могут быть связаны с веществами помимо кофеина.
Вывод:
Кофе улучшает здоровье печени, кожи и желудочно-кишечного тракта. Кроме того, он способствует долголетию и помогает предотвратить ряд заболеваний.
Безопасность и побочные эффекты
В целом кофеин является безопасным для организма.
Однако следует помнить, что он вызывает привыкание, а у некоторых людей может быть повышенная чувствительность. (1, 53)
К побочным эффектам кофеина относят тревожность, беспокойство, тремор, приступы аритмии и проблемы со сном. (54)
Чрезмерное потребление кофеиносодержащих продуктов и напитков может привести к головной боли, мигрени и повышению кровяного давления. (55, 56)
Кроме того, кофеин может легко проникать через плаценту, что повышает риск выкидыша или низкого веса при рождении. По этой причине беременным женщинам следует проявлять особую осторожность. (55, 57, 58)
Также следует отметить, что кофеин может взаимодействовать с некоторыми лекарственными средствами.
Пациентам, принимающим миорелаксант Тизанидин или антидепрессант Флувоксамин следует избегать кофеина, поскольку эти лекарства усиливают его эффект. (59)
Вывод:
В некоторых случаях, кофеин может оказывать негативное воздействие на организм, вызывая приступы тревоги, беспокойство и проблемы со сном.
Рекомендуемая дозировка
И Министерство сельского хозяйства США (USDA), и Европейское агентство по безопасности продуктов питания (EFSA) рассматривает суточную дозу в 400 мг как безопасную для взрослого человека. Это порядка 2-4 чашек кофе в день. (60)
При этом стоит отметить, что имеются сообщения о смертельных случаях передозировки при приеме 500 мг кофеина за один раз.
Поэтому рекомендуем вам ограничивать потребление кофеина до 200 мг за один прием. (61, 62)
Также следует отметить, что для беременных женщин суточная норма потребления ниже. Американский колледж акушеров-гинекологов рекомендует не превышать дозировку в 200 мг кофеина в день. (64)
Вывод:
Потребление до 200 мг кофеина за один раз и до 400 мг за целый день считается безопасным. Однако беременным женщинам следует ограничить дозировку до 200 мг (или меньше) кофеина в день.
Заключение
Кофеин не так вреден для здоровья, как думали раньше.
На самом деле, исследования показывают, что все совсем наоборот.
Поэтому нет причин отказывать себе в ежедневной чашке любимого кофе или чая, ведь это отличный и приятный способ профилактики ряда заболеваний.
Изучить отзывы, а также купить кофе с порошком кордицепс и рейши, можно в магазине iHerb.
- Этот абзац содержит рекламную ссылку. Вы получите от нас скидку при оформлении первого заказа, а магазин выплатит нам небольшой процент от прибыли с вашей покупки. Это позволяет вам сэкономить, а нам поддерживать работу сайта и редакции. Спасибо!
Кофеин — это… Что такое Кофеин?
Кофеин | |
![]() | |
![]() | |
Общие | |
---|---|
Систематическое наименование | 1,3,7-триметил-1H-пурин-2,6(3H,7H)-дион |
Традиционные названия | 1,3,7-триметилксантин, кофеин, теин |
Эмпирическая формула | C8H10N4O2 |
Физические свойства | |
Состояние (ст. усл.) | твёрдое |
Молярная масса | 194,19 г/моль |
Плотность | 1,23 г/см³ |
Термические свойства | |
Температура плавления | 234 °C |
Температура сублимации | 180 °C |
Классификация | |
Рег. номер CAS | 58-08-2 |
SMILES | C[n]1cnc2N(C)C(=O)N(C)C(=O)c12 |
Безопасность | |
ЛД50 | 192 мг/кг |
Кофеи́н (также называемый теин, матеин, гуаранин[1]) — алкалоид пуринового ряда, бесцветные горькие на вкус кристаллы.
Содержится в таких растениях, как кофейное дерево, чай, мате, гуарана, кола, и некоторых других. Синтезируется растениями для защиты от насекомых, поедающих листья, стебли и зёрна. Содержится в различных напитках, в малых дозах оказывает стимулирующее воздействие на нервную систему. В больших дозах вызывает истощение и со временем зависимость — кофеинизм, в дозах 150—200 мг на килограмм массы тела (80—100 чашек кофе за ограниченный промежуток времени) — смерть[2]. Под воздействием кофеина ускоряется сердечная деятельность, поднимается кровяное давление, примерно на 40 минут слегка улучшается настроение за счёт высвобождения дофамина, но через 3—6 часов действие кофеина проходит: появляется усталость, вялость, снижение трудоспособности.
Химическое строение
Химическое название кофеина — 1,3,7-триметилксантин. В щелочной среде (при рН>9), даёт кофеидин C7H12N4O. По строению и фармакологическим свойствам кофеин близок к теобромину и теофиллину; все три алкалоида относятся к группе метилксантинов. Кофеин лучше действует на ЦНС, а теофиллин и теобромин — в качестве стимуляторов сердечной деятельности и лёгких мочегонных средств.
Кофеин, как и другие пуриновые алкалоиды, даёт положительную мурексидную реакцию, при нагревании с реактивом Несслера кофеин образует красно-бурый осадок, в отличие от теобромина, дающего в таких условиях светло-коричневое окрашивание.
Физические свойства
Белые игольчатые кристаллы или белый кристаллический порошок горьковатого вкуса, без запаха. Хорошо растворим в хлороформе, плохо растворим в холодной воде (1:60), легко — в горячей (1:2), трудно растворим в этаноле (1:50). Растворы имеют нейтральную реакцию; стерилизуют при +100 °C в течение 30 мин. Т пл. 234 C°
Получение
Кофеин экстрагируют из отходов чая, кофейных зерен. В промышленности кофеин синтезируют из мочевой кислоты и ксантина.
Кофейные зернаИстория открытия
В 1827 году Удри выделил из чайных листьев новый алкалоид и назвал его теином. Кофеин в чистом виде впервые получен в 1828 году (Пеллетье и Каванту). В 1832 году его состав был установлен Велером и Пфаффом с Либихом. В 1838 году Иобст и Г. Я. Мульдер доказали тождественность теина и кофеина.
Фармакологические свойства
Физиологические особенности действия кофеина на ЦНС были изучены И. П. Павловым и его сотрудниками, показавшими, что кофеин усиливает и регулирует процессы возбуждения в коре головного мозга; в соответствующих дозах он усиливает положительные условные рефлексы и повышает двигательную активность. Стимулирующее действие приводит к повышению умственной и физической работоспособности, уменьшению усталости и сонливости. Большие дозы могут, однако, привести к истощению нервных клеток. Действие кофеина (как и других психостимулирующих средств) в значительной степени зависит от типа высшей нервной деятельности; дозирование кофеина должно поэтому производиться с учётом индивидуальных особенностей нервной деятельности. Кофеин ослабляет действие снотворных и наркотических средств, повышает рефлекторную возбудимость спинного мозга, возбуждает дыхательный и сосудодвигательный центры. Сердечная деятельность под влиянием кофеина усиливается, сокращения миокарда становятся более интенсивными и учащаются. При коллаптоидных и шоковых состояниях артериальное давление под влиянием кофеина повышается, при нормальном артериальном давлении существенных изменений не наблюдается, так как одновременно с возбуждением сосудодвигательного центра и сердца под влиянием кофеина расширяются кровеносные сосуды скелетных мышц и других областей тела (сосуды головного мозга, сердца, почек), однако сосуды органов брюшной полости (кроме почек) сужаются. Диурез под влиянием кофеина несколько усиливается, главным образом в связи с уменьшением реабсорбции электролитов в почечных канальцах.
Кофеин понижает агрегацию тромбоцитов.
Под влиянием кофеина происходит стимуляция секреторной деятельности желудка.
По современным данным, в механизме действия кофеина существенную роль играет его угнетающее влияние на фермент фосфодиэстеразу, что ведёт к внутриклеточному накоплению циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). Циклический АМФ рассматривается как медиаторное вещество (вторичный медиатор), при помощи которого осуществляются физиологические эффекты различных биогенных лекарственных веществ. Под влиянием циклического АМФ усиливаются процессы гликогенолиза, стимулируются метаболические процессы в разных органах и тканях, в том числе в мышечной ткани и в ЦНС. Полагают, что стимуляция кофеином желудочной секреции тоже связана с увеличением содержания циклического АМФ в слизистой оболочке желудка (см. также Теофиллин, Циметидин).
В нейрохимическом механизме стимулирующего действия кофеина важную роль играет его способность связываться со специфическими «пуриновыми», или аденозиновыми рецепторами мозга, эндогенным лигандом для которых является пуриновый нуклеозид — аденозин. Структурное сходство молекулы кофеина и аденозина способствует этому. Поскольку аденозин рассматривается как фактор, уменьшающий процессы возбуждения в мозге, замещение его кофеином приводит к стимулирующему эффекту. При длительном применении кофеина возможно образование в клетках мозга новых аденозиновых рецепторов, и действие кофеина постепенно уменьшается. Вместе с тем при внезапном прекращении введения кофеина, аденозин занимает все доступные рецепторы, что может привести к усилению торможения с явлениями утомления, сонливости, депрессии и др.
Применение
Из-за возбуждающего свойства кофеина и физического привыкания к нему многие люди употребляют кофеиносодержащие продукты (напитки) для взбадривания. Кофе чаще всего пьют утром для быстрого восстановления после сна. Чаи (чёрный, зелёный) пьют в любое время дня, обычно после еды. Поскольку чай часто пьют из-за вкуса или для утоления жажды, производятся чаи без кофеина, не имеющие (порой нежелательных) свойств возбуждения ЦНС и повышения кровяного давления. Выпускается и декофеинизированный кофе.
В медицине кофеин (и кофеин-бензоат натрия) применяют при инфекционных и других заболеваниях, сопровождающихся угнетением функций ЦНС и сердечно-сосудистой системы, при отравлениях наркотиками и другими ядами, угнетающими ЦНС, при спазмах сосудов головного мозга (при мигрени и др.), для повышения психической и физической работоспособности, для устранения сонливости. Применяют также кофеин при энурезе у детей.
Кофеин также используется как мочегонное средство.
Кофеин является действующим компонентом большинства «энергетических напитков» (в большинстве таких напитков его содержится 250—350 мг/л, но некоторые энергетические напитки, в частности изготовляемые для спортсменов, могут содержать кофеина в десятки раз больше). [3].
Содержание кофеина в сваренном кофе — 380—650 мг/л, в растворимом кофе — 310—480 мг/л, в кофе «Эспрессо» — 1700—2250 мг/л. В напитке «Кола» около 100 мг/л кофеина[4]. Содержание кофеина в чае варьируется в достаточно широком диапазоне — до 5—6 раз в сухом листе — в зависимости от разновидности и возраста чайного куста, времени сбора, способа приготовления и других факторов[5]. В заваренном чае содержание кофеина в существенной мере зависит от способа заваривания (продолжительность, температура воды) и также может отличаться в разы[5][6]. В большинстве случаев содержание кофеина в заваренном чае находится в пределах 180—420 мг/л[7][8]. Кофеин в чае действует мягче, но дольше, чем кофеин в кофе[8]. 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[7]. В США декофеинизирование означает, что продукт состоит из кофеина на 2,5% или менее[9].
Противопоказания
Кофеин, как и другие стимуляторы ЦНС, противопоказан при повышенной возбудимости, бессоннице, выраженной гипертензии и атеросклерозе, при органических заболеваниях сердечно-сосудистой системы, в старческом возрасте, при глаукоме.
См. также
Примечания
- ↑ Caffeine. PubChem public chemical database. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011. Проверено 26 июля 2011.
- ↑ Peters, Josef M. (1967). «Factors Affecting Caffeine Toxicity: A Review of the Literature». The Journal of Clinical Pharmacology and the Journal of New Drugs (7): 131–141.
- ↑ [1], http://www.energyfiend.com
- ↑ Caffeine Content of Beverages, Foods, & Medications (англ.). www.erowid.org. Проверено 8 января 2012.
- ↑ 1 2 Melican, Nigel CAFFEINE AND TEA: Myth and Reality (англ.). CHA DAO, a journal of tea and tea culture. Архивировано из первоисточника 3 февраля 2012. Проверено 8 января 2012.
- ↑ Goodwin, Lindsey Factors Influencing Caffeine Levels in Tea (англ.). About.com. Архивировано из первоисточника 3 февраля 2012. Проверено 8 января 2012.
- ↑ 1 2 Goodwin, Lindsey How Much Caffeine is in Coffee, Tea, Cola & Other Drinks? (англ.). About.com. Архивировано из первоисточника 3 февраля 2012. Проверено 8 января 2012.
- ↑ 1 2 Общественная организация «ЭКСПЕРТ» Кофеин чая: заблуждения и реальность (рус.). tea4you.com. Архивировано из первоисточника 3 февраля 2012. Проверено 8 января 2012.
- ↑ Линн, Рики 15 фактов о кофеине (рус.). i-tea.com.ua. Архивировано из первоисточника 3 февраля 2012. Проверено 8 января 2012.
Источники
Ссылки
Кофеин
Кофеин (англ. Caffeine) – это алкалоид, который содержится в таких растениях как чай, кофе, мате, гуарана, семенах какао и других. Кофеин не только стимулирует нервную систему, но и наделяет организм множеством физиологических эффектов. Кофеин активизирует процессы возбуждения в коре головного мозга, усиливает условные рефлексы и повышает физическую активность. Под его воздействием повышается работоспособность исчезает сонливость.
Открытие! Несколько известных ученых претендуют на звание первооткрывателя кофеина. Но немецкий химик Фердинанд Рунге еще в 1819 году первым выделил из растения чистый кофеин. Он назвал его Kaffebase, что означает – базовая составляющая кофе. Лишь два года спустя, три французских и один шведский химики также изолировали чистый кофеин из растений. Считается, что эти четыре джентльмена сделали свои открытия одновременно и независимо друг от друга. Целью исследований ученых было обнаружение в зернах кофе хинина, который нужен был для лечения малярии. В результате были выделены кристаллические вещества с необычными целебными, возбуждающими свойствами.
Кофеин: бензоат натрия
Бензоат натрия – это натриевая соль бензойной кислоты, часто используется как консервант. Кофеин бензоат натрия – это средство, которое стимулирует нервную систему, увеличивает силу сердечных сокращений (оказывает кардиотонический эффект). Средство напрямую воздействует на кору головного мозга возбуждает дыхательные и сосудодвигательные центры, усиливает рефлексы, способствует выработке желудочного сока, обладает мочегонным эффектом. Препарат снижает агрегацию тромбоцитов, то есть процесс закупорки сосудов тромбами.
Кофеин: состав
Химический состав кофейных зерен насчитывает около 2 тысяч ингредиентов. Различные сорта кофе отличаются по своему составу. Кофеин является основным фармакологически активным соединением в кофе. В состав кофе входят хлорогеновые кислоты и меланоидины, обладающие антиоксидантными свойствами. Также в состав кофе входят:
- белковые и минеральные вещества;
- витамины B1, B2, B3, B6, B12, E;
- экстраактивные вещества;
- калий, фосфор, кальций и железо.
Кофеин: формула
Увеличить картинкуНаучное название кофеина – 1,3,7-триметил-ксантин, химическая формула C₈H₁₀N₄O₂. Кофеин представляет собой белое, почти бесцветное вещество твердой кристаллической структуры, без запаха. Натуральный прод
Кофеин как стимулятор — SportWiki энциклопедия
Что такое кофеин | |
---|---|
Кофеин классифицируется, скорее, как фармацевтическое соединение (лекарство), а не питательное вещество, но кофеин часто рассматривается как диетическая добавка, поскольку содержится во многих повседневных продуктах, таких как кофе, чёрный и зеленый чай, кола, шоколад, в некоторых энергетических напитках, спортивных напитках и энергетических гелях. Тем не менее, содержание кофеина в кофе может сильно варьироваться в зависимости от метода его приготовления. | |
Действие кофеина | |
Кофеин действует на центральную нервную систему, повышая активность и концентрацию, которые могут являться преимуществом во многих видах спорта. Он стимулирует выброс адреналина, который поднимает уровень жирных кислот в крови. Во время нагрузки мышцы получают возможность использовать дополнительные жирные кислоты в качестве источника энергии, что сберегает ценный гликоген. Это подразумевает более длительное выполнение работы без ощущения усталости. Кофеин также может улучшать мышечное сокращение за счёт высвобождения кальция из его хранилищ в мышечных клетках. Существует огромное количество исследований, доказывающих, что кофеин улучшает работоспособность в видах деятельности на выносливость. Однако польза для краткосрочных высокоинтенсивных видов деятельности, таких как спринт, менее очевидна (примерно половина исследований указывает на улучшение работоспособности; другая половина указывает на отсутствие улучшений). Анализ 40 кофеиновых исследований, проведённых учёными из университета Лутона, Соединённое Королевство, показал, что кофеин может улучшать выносливость примерно на 12%. Другое исследование с участием пловцов показало 23-секундное улучшение в 21-минутном плавании. Учёные из Королевского технологического института Мельбурна, Австралия, обнаружили, что кофеин улучшает работоспособность на 4-6 секунд у профессиональных гребцов во время гребли на 2000 м. | |
Нужен ли вам? | |
Потребление двух чашек кофе или кофенированного энергетического напитка примерно за час до нагрузки может стимулировать сжигание жира мышцами и, таким образом, помочь в течение более длительного времени поддерживать нагрузку. В 2002 году канадские исследователи нашли, что приём более чем двух чашек кофе не оказывает какого-либо дополнительного эффекта. Австралийские учёные обнаружили, что 1,5 мг/кг (105 мг для спортсмена весом 70 кг), принятые в раздельных дозах (то есть 4 кофеиносодержащих энергетических геля в течение 2 часов) во время интенсивной тренировки улучшают работоспособность у профессиональных спортсменов. Чтобы извлечь из кофе максимальную пользу, выпивайте его без или только с небольшим количеством (маложирного) молока, поскольку молоко замедляет всасывание кофеина. | |
Побочные эффекты | |
Одни люди восприимчивы к побочным эффектам, другие — нет. К побочным эффектам относятся беспокойство, тремор и бессонница. Кофеин также повышает пульс и частоту дыхания. Если вы восприимчивы к кофеину, лучше избегать его. Научные исследования не подтверждают связи между длительным приёмом кофеина и проблемами со здоровьем, такими как гипертония и снижение костной минеральной плотности. Связь между повышенным уровнем холестерина и интенсивным потреблением кофе, как сегодня известно, вызвана содержанием в кофе определённых жиров, которые более явно выражены в варёном кофе, нежели в растворимом или фильтрованном. Хотя кофеин является диуретиком, при потреблении менее 300 мг в день он способствует выделению мочи не больше, чем вода. В этих количествах кофеин считается безопасным и с малой вероятностью может вызывать какое-либо пагубное влияние на работоспособность и здоровье. При регулярном приёме кофеина (то есть потреблении кофе) вырабатывается толерантность к кофеину, то есть снижается диуретический эффект. |
Кофеи́н — алкалоид, стимулятор центральной нервной системы, с широким рядом прочих физиологических эффектов, принадлежит к группе метилксантинов содержится в растениях, таких как кофе, чай (кофеин, экстрагированный из чая, часто называют теин), матэ (кофеин, экстрагированный из него, иногда называют матеин), гуарана, кола, и многих других.
Для фармакологических целей производится синтетически и экстрагируется из растений. Содержится в энергетических напитках, часто встречается в составе спортивного питания, практически во всех жиросжигателях, многих предтренировочных комплексах.
10 фактов о кофеине
Эффекты кофеина[править | править код]
Большинство исследований, посвящённых кофеину, были нацелены исключительно на те виды спорта, которые требуют повышенной выносливости. Главный их вывод заключается в том, что большинству таких спортсменов кофеин помогает добиться лучших спортивных результатов. Существуют три версии, объясняющие подобную реакцию. Первая из них изначально считалась наиболее правдоподобной и связана со способностью кофеина стимулировать сжигание жира с образованием энергии. Кофеин способствует выработке адреналина — гормона, который ускоряет попадание жирных кислот в кровь и является стимулятором ЦНС. При начальной физической нагрузке мышцы используют доступные для выработки энергии жирные кислоты, сохраняя нетронутыми запасы мышечного гликогена. Отдельные научные исследования подтвердили эту теорию.
Вторая версия заключается в следующем: кофеин способен напрямую влиять на скелетные мышцы, изменяя ключевые энзимы или системы, регулирующие процесс расщепления углеводов внутри клеток. Но исследование данной теории не выявило однозначных результатов и не было доведено до конца.
Третья версия может фактически стать ключевой для понимания того, каким образом кофеин заставляет вас ощущать, что вы выполнили меньший объём работы, чем на самом деле. Согласно данной версии это объясняется тем, что кофеин вследствие его непосредственного воздействия на центральную нервную систему может обеспечить психологический эффект, заставляя атлетов чувствовать, что они работают не так интенсивно, или каким-то образом максимально увеличивать силу мышечных сокращений. Теперь мы знаем, что кофеин не обладает свойством проникать через гема́то-энцефали́ческий барье́р и препятствовать действию аденозина, нейромедиатора, вызывающего сонливость за счёт замедления активности нервных клеток. Кофеин похож структурно на аденозин и может связываться с аденозиновыми рецепторами на мозговых клетках. Но кофеин не обладает тем же действием, что и аденозин, он не замедляет активности нервных клеток. Вместо этого он стимулирует выработку адреналина, гормона, улучшающего самочувствие во время занятий. В настоящее время это преобладающая версия, максимально подтверждённая научными исследованиями.
Учёные из Института научной информации о кофе (ISIC) пришли к выводу, что употребление от трёх до пяти чашек кофе в день предотвращает формирование бета-амилоидных бляшек в головном мозге, которые связаны с прогрессированием болезни Альцгеймера и деменции. Было установлено, что на память и когнитивные функции позитивно воздействуют два основных ингредиента кофе – кофеин и полифенолы, которые совместно способствуют снижению воспалительных процессов и приостанавливает процесс разрушение клеток мозга, особенно в областях коры и гиппокампа.[1] В другом исследовании[2], было отмечено, что кофеманы живут дольше.
Учёные из США установили[3], что кофеин способен блокировать изменения в мозге, связанные с кокаиновой зависимостью. Однако исследования проводились на крысах, поэтому подтверждение положительного результата требуется на других экспериментальных моделях.
В конце 2015 года в журнале «Nutrigenet and Nutrigenomics» было опубликовано исследование[4] американских учёных о положительном влиянии потребления кофе на снижение риска развития рака молочной железы у женщин с мутацией в гена brca1.
Сотрудники Медицинской школы Стэнфордского университета[5] установили, что кофеин, как и метаболиты кофеина, например, теофиллин, входящий в состав чая, и теобромин, который содержится в шоколаде, помогают избежать системных воспалений, заболеваний сердца и сосудов.
Есть также исследования, что после физической тренировки регбистов у группы плацебо тестостерон был выше на 15% в среднем, у группы кофеина на 21%(+/-24%)[6]
Механизм действия кофеина[править | править код]
По современным данным, в механизме действия кофеина существенную роль играет его угнетающее влияние на фермент фосфодиэстеразу, что ведёт к внутриклеточному накоплению циклического аденозинмонофосфата (АМФ). Циклический АМФ рассматривается как медиаторное вещество (вторичный медиатор), при помощи которого осуществляются физиологические эффекты различных биогенных лекарственных веществ. Под влиянием циклического АМФ усиливаются процессы гликогенолиза, стимулируются метаболические процессы в разных органах и тканях, в том числе в мышечной ткани и в ЦНС. Полагают, что стимуляция кофеином желудочной секреции тоже связана с увеличением содержания циклического АМФ в слизистой оболочке желудка.
В нейрохимическом механизме стимулирующего действия кофеина важную роль играет его способность связываться со специфическими («пуриновыми», или аденозиновыми) рецепторами мозга, эндогенным лигандом для которых является пуриновый нуклеозид — аденозин. Структурное сходство молекулы кофеина и аденозина способствует этому. Поскольку аденозин рассматривается как фактор, уменьшающий процессы возбуждения в мозге, замещение его кофеином приводит к стимулирующему эффекту. При длительном применении кофеина возможно образование в клетках мозга новых аденозиновых рецепторов и действие кофеина постепенно уменьшается. Вместе с тем при внезапном прекращении введения кофеина, аденозин занимает все доступные рецепторы, что может привести к усилению торможения с явлениями утомления, сонливости, депрессии и др. [7]
Вопреки бытующему мнению, кофеин не разрушает молекулы креатина, однако взаимодействие кофеина и креатина до сих пор дискутируется. Одни исследования показывают положительные результаты при сочетании креатина и кофеина, другие отрицательные и ещё окончательно не ясно, кому верить. Суммируя современные научные данные, можно прийти к выводу, что кофеин действительно является антагонистом креатина, однако суммарное действие будет скорее положительным, чем отрицательным.
Для объяснения, можно привести арифметический пример: эффект креатина = 2, эффект кофеина = 2. Креатин + кофеин = 3, (где эффект кофеина = 2, а эффект креатина = 1). Пояснение: мы не получим такого эффекта как следовало ожидать, за счёт снижения эффективности креатина, но всё же суммарный эффект будет больше.
Таким образом, кофеин действительно снижает эффективность креатина, но используя их вместе мы получаем больше пользы, чем от каждого по отдельности. Поэтому есть смысл приобретения добавок объединяющих в составе креатин и кофеин, при хорошей переносимости последнего. [8]
Читайте основную статью: креатин и кофеин
До настоящего времени считалось, что кофеин не особенно эффективен, если ваш вид спорта связан преимущественно с силой и выносливостью. Но д-р Ларри Спрайет и его коллеги из Университета Гуэльф в Онтарио готовы с вами поспорить. Они изучили влияние кофеина на атлетов силовых видов спорта. В одном эксперименте 14 спортсменов выполняли по три подхода упражнения с максимальной интенсивностью. Между подходами они отдыхали по 6 минут. Первые два подхода длились по 2 минуты, а третий выполнялся до полного изнеможения. Участников тестировали дважды: один раз с приёмом кофеина, второй — с плацебо. Во время третьего подхода, приняв кофеин, они смогли работать дольше (4,93 минуты с кофеином против 4,12 минуты с плацебо). Кофеин однозначно увеличил спортивные показатели за короткий срок.
Механизмы данного явления ещё до конца неясны, но исследователи смогли выдвинуть одну возможную версию. Взяв образцы крови и сделав биопсию мышечной ткани, они обнаружили, что кофеин не расходовал запасы мышечного гликогена, как это предполагалось ранее.
Новые передовые исследования доказывают, что кофеин способен увеличивать силу, стимулируя выброс норадреналина из адреналиновых желёз и способствуя лучшему сокращению мышц. Когда это происходит, ощущение физического напряжения притупляется, позволяя вам поднять больший вес. В целом кажется, что кофеин способен постепенно увеличивать силу, что, безусловно, приводит к увеличению объёма мышечной массы. Кофеин — это действенное «честное» средство, повышающее работоспособность. Огромное количество научных экспериментов демонстрирует, что он способен улучшить результаты работы на 22%. А вот ещё одна хорошая новость: количество кофе, необходимое для улучшения спортивных результатов, — примерно 470 мл, или 2 чашки, не обладает обезвоживающим эффектом.
Тренированные атлеты показывают лучшие результаты[править | править код]
Исследования также показывают, что кофеин лучше всего действует в качестве стимулятора силы, если вы находитесь в хорошей физической форме. Доказательства этого факта были получены в результате экспериментов, проводившихся среди пловцов, чей вид спорта является одновременно и анаэробным, и аэробным. Отлично натренированные пловцы значительно улучшили свои скоростные показатели после приёма 250 мг кофеина. Нетренированные непрофессиональные пловцы не смогли показать хороших результатов. Та же группа исследователей провела до этого другой эксперимент с неподготовленными участниками, которые после приёма кофеина работали на велотренажёре со средней степенью интенсивности. И снова кофеин не способствовал улучшению результатов у нетренированных участников.
Если вы хотите добиться дополнительного повышения работоспособности во время соревнований, откажитесь от кофеина или существенно снизьте его потребление за несколько дней до старта, чтобы уменьшить толерантность к нему. Таким образом, когда вы снова введёте кофеин в организм, то получите более выраженный эффект. Непосредственно перед стартом примите 50-200 мг кофеина из напитка, такого как кофе (1-2 крепких чашки) или энергетический/спортивный напиток (1-2 банки).
Дополнительно о кофеине[править | править код]
В противоположность распространённому мнению кофеин, принимаемый непосредственно перед нагрузкой, не способствует обезвоживанию. В исследовании Университета штата Огайо, США, 1997 года шесть велосипедистов в течение 3-часового педалирования употребляли спортивные напитки с кофеином и без кофеина. Исследователи обнаружили отсутствие каких-либо различий в работоспособности или объёме мочи во время нагрузки. Выработка мочи увеличилась только во время отдыха.
В другом исследовании, в котором 18 здоровых мужчин в покое употребили три различных напитка в объёме 1,75 литра, кофеиносодержащий напиток не изменил их водный баланс.
Исследователи из Университета Маастрихта[9], Нидерланды, нашли, что велосипедисты после длительной тренировки смогли одинаково хорошо восполнить запасы жидкости как с помощью воды, так и с помощью кофеинсодержащей колы. Исследование 2005 года, выполненное Университетом Коннектикута, США, обнаружило, что как кофеинсодержащая, так и бескофеиновая кола поддерживали водный баланс спортсменов (в периоды между тренировками) в течение трёх последующих тренировочных дней. Во время тренировочных занятий спортсмены пили воду, но восполняли водный баланс либо кофенированным, либо бескофеиновым напитком. Дальнейшее исследование, проведённое теми же учёными, подтвердило, что умеренное потребление кофеина не повышало выработку мочи по сравнению с плацебо, и заключили, что кофеин не нарушает водно-солевой баланс организма.
Кофеин очень часто включается в состав жиросжигателей с целью повышения скорости метаболизма и ускорения сжигания жира как источника энергии.
Влияние кофе и кофеина на аппетит и потребление пищи.
В исследовании Schubert MM за 2014[10] год было изучено влияние кофе, кофеина и декофеинизированного кофе на людях. Учёные установили, что ни кофе, ни кофеин, ни декофеинизированный кофе не влияют на потребление пищи, чувство голода, скорость опорожнения желудка или уровень глюкозы.
В более раннем исследовании[11] авторы также сообщают об отсутствии влияния кофе на аппетит, однако наблюдалось небольшое снижение потребления пищи. Ещё в одной работе[12] сообщается, что декофеинизированный кофе способен незначительно подавлять голод и повышать насыщение, при этом чистый кофеин такими эффектами не обладает. Предположительно это происходит за счёт влияния других компонентов кофе, которые повышают секрецию пептида YY.
В 2016 году установлено, что большие дозы кофеина могут повышать аппетит у грызунов.[13]
В итоге можно заключить, что кофе и кофеин не оказывают существенного влияния на аппетит и потребление пищи.
Чашка кофе (237 мл) содержит примерно 100 мг кофеина. Понаблюдайте, что произойдёт, и сравните результаты с предыдущими показателями, когда вы не принимали кофе. В целом лабораторные исследования показывают, что потребление доз, равных 3—6 мг на килограмм веса тела, за 30—60 минут до занятий способно улучшить одновременно и силу, и выносливость у хорошо тренированных спортсменов. Однако результаты, полученные в лабораторных условиях, могут отличаться от результатов, которых добиваются в привычных условиях спортивного зала.
Лучшим источником кофеина является чёрный чай, который также содержит другие метилксантины, ответственные за психофизическую активацию. В одном пакетике содержится примерно 40-50 мг, то есть для приготовления энергетика необходимо заварить около 5 пакетиков (время настаивания примерно 10 минут) (чай в пакетиках менее эффективен чем листовой). Не нужно это путать с чифиром, где производится варка чая и экстрагируются вредные элементы листьев.
Также можно приобрести кофеин бензоат натрия в аптеке. Одна таблетка содержит 40 мг кофеина и 60 мг бензоата натрия для улучшения всасывания кофеина.
Не забывайте также о том, что кофеин может обострить некоторые заболевания, такие как язва, сердечные болезни, повышенное артериальное давление и анемия, не говоря о более серьёзных. Прислушивайтесь к рекомендациям своего врача. Помимо всего прочего, не старайтесь заменить кофеином естественные, разумные питательные практики, нацеленные на улучшение спортивных показателей.
Продукт | Содержание кофеина, мг/чашку |
---|---|
Быстрорастворимый кофе | 60 мг |
Эспрессо | 45-100 мг |
Кофеварка/ фильтр | 60-120 мг |
Чай чёрный | 60 мг |
Зелёный чай | 75 мг |
Энергетические напитки | 100 мг |
Кола | 40 мг |
Энергетический гель (1 пакетик) | 25 мг |
Тёмный шоколад (50 г) | 12 мг |
Кофеин в спортивном питании[править | править код]
В спортивном питании кофеин используется как энергетический акселератор. Он обладает выраженным стимулирующим эффектом, что позволяет повысить интенсивность тренировки, что в свою очередь ведёт к ускорению сжигания жировых запасов, и увеличению нагрузки на мышцы, тем самым ускоряя их рост. Помогает лучше сконцентрироваться на технике упражнений. Кофеин входит в состав многих жиросжигателей, креатина с транспортной системой, пампинг-комплексов, энергетиков и других добавок.
Практически каждый производитель спортивного питания выпускает добавки с гуараной. Фактически это длительно действующий кофеин с рядом других стимуляторов. Гуарана абсолютно легальна и имеет невысокую стоимость, что делает её одним из самых популярных тоников.
Также кофеин присутствует в составе большинства предтренировочных комплексов и жиросжигателей. Наиболее популярные из них:
Наиболее оптимальное время приёма спортивных добавок с кофеином — за 30 минут до тренировки. Практически все жиросжигатели проявляют свой максимальных эффект при употреблении перед тренингом.
Рекомендуемые дозы кофеина[править | править код]
Оптимальные дозы кофеина зависят во многом от физиологических особенностей человека и привыкания. При систематическом употреблении кофеин-содержащих напитков и добавок повышается толерантность организма, в этом случае легко переносятся относительно большие дозы кофеина 200-400 мг. У некоторых людей симптомы передозировки начинаются уже с дозы 100 мг. Поэтому все кофеин-содержащие добавки следует начинать принимать с постепенным увеличением дозы.
Системный обзор[14] потенциальных побочных эффектов потребления кофеина здоровыми взрослыми, беременными женщинами, подростками и детьми подтвердил следующие рекомендации: ≤400 мг / день (4 чашки кофе) для взрослых, ≤300 мг / сут для беременных женщин и ≤2,5 мг / кг / день для детей и подростков.
Побочные и общие эффекты кофеина наглядно проиллюстрированы на рисунке. Беременные и кормящие матери должны избегать приём кофеин-содержащих спортивных добавок.[15]. Люди в возрасте старше 50 должны с особой осторожностью принимать спортивное питание с кофеином. [16] При возникновении серьёзных побочных эффектов прекратите приём продукта.
Симптомы отравления кофеиномРаспространено мнение, что кофеин особенно опасен для сердца, так как вызывает его «перегрузку». Однако в исследованиях не было чётко определено, что стимулирующее влияние кофеина на сердце можно расценивать побочный эффект. К тому же это вещество расширяет коронарные сосуды и улучшает реологические свойства крови, что может даже снижать риск развития ишемической болезни сердца, инфаркта и других заболеваний. Следует подчеркнуть, что опасно не употребление этого вещества, а злоупотребление и передозировка.
О вреде увлечения кофе[править | править код]
Ежедневное употребление кофеина рано или поздно приводит к истощению нервной системы и снижению умственной и физической работоспособности. Даже очень здоровым людям не рекомендуется пить кофеинсодержащие напитки чаще 2 раз в неделю. Кофеин является сильным стимулятором желудочной секреции: он повышает сокоотделение всех пищеварительных желёз и плотность желудочного сока, что способствует развитию гастрита и обострению язвенной болезни. Кофеин и другие алкалоиды кофе резко ускоряют продвижение пищи по желудочно-кишечному тракту — в результате пища не успевает полностью перевариваться. Возникают процессы гниения и брожения в кишечнике. По этой причине не следует запивать пищу чаем или кофе. Если уж употреблять кофеинсодержащие напитки, то строго натощак, как минимум за 1 ч до еды — как принято во многих странах.
Кофеин — алкалоид, содержащийся в листьях чая (около 2 %), семенах кофе (1—2 %), семенах какао, орехах кола; также может быть получен синтетическим путём. По строению и фармакологическим свойствам кофеин близок к теобромину и теофиллину; все три названных алкалоида относятся к группе метилксантинов, но из них наиболее сильное возбуждающее влияние на ЦНС оказывает кофеин. Меньшее действие оказывает теофиллин, ещё меньшее — теобромин; теофиллин сильнее стимулирует сердечную деятельность и диурез, меньше выражено действие теобромина, ещё меньше — кофеина. В связи с этими различиями в силе действия кофеин используется преимущественно как стимулятор ЦНС.
Кофеин усиливает и регулирует процессы возбуждения в коре большого мозга; в соответствующих дозах он усиливает положительные условные рефлексы и повышает двигательную активность. Стимулирующее действие приводит к повышению умственной и физической работоспособности, уменьшению усталости и сонливости. Большие дозы могут, однако, привести к истощению нервных клеток. Действие кофеина (как и других психостимулирующих средств) в значительной степени зависит от типа высшей нервной деятельности; поэтому дозирование кофеина должно производиться с учётом индивидуальных особенностей нервной деятельности. Кофеин ослабляет действие снотворных и наркотических средств, повышает рефлекторную возбудимость спинного мозга, возбуждает дыхательный и сосудодвигательный центры.
В нейрохимическом механизме стимулирующего действия кофеина важную роль играет его способность связываться со специфическими (пуриновыми или аденозиновыми) рецепторами мозга, эндогенным лигандом для которых является пуриновый нуклеозид — аденозин. Структурное сходство молекул кофеина и аденозина способствует этому. Поскольку аденозин рассматривается как фактор, уменьшающий процессы возбуждения в мозге, замещение его кофеином приводит к стимулирующему эффекту. При длительном применении кофеина возможно образование в клетках мозга новых аценозиновых рецепторов, что приводит к постепенному уменьшению действия кофеина. Вместе с тем при внезапном прекращении введения кофеина аденозин связывает все доступные рецепторы, что может привести к усилению торможения с явлениями утомления, сонливости, депрессии и др.
Бельгийской научно-исследовательской лабораторией «Nestec» разработан новый препарат кофеина пролонгированного действия. Этот препарат пролонгированного действия позволяет значительно продлевать период стимулирующего действия кофеина, сохраняя при этом такую концентрацию кофеина в организме, которая не вызывает побочного действия. Исследования показывают, что приём 300 мг нового препарата даёт возможность обходиться без сна в течение 24—48 ч. При этом не происходит существенного накопления кофеина в тканях организма, и возможность патологического действия этого препарата на сердечно-сосудистую систему исключается.
- ↑ http://www.alzheimersresearchuk.org/news-detail/11204/Report-links-coffee-consumption-to-lower-Alzheimers-risk/
- ↑ http://annals.org/aim/article-abstract/2643433/association-coffee-consumption-total-cause-specific-mortality-among-nonwhite-populations
- ↑ http://www.medikforum.ru/news/medicine_news/30424-kofe-vo-vremya-raboty-polezen-ne-vsem.html
- ↑ http://www.karger.com/Article/Abstract/439110
- ↑ http://med.stanford.edu/news/all-news/2017/01/caffeine-may-counter-age-related-inflammation-study-finds.html
- ↑ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18458357
- ↑ Daly JW, Jacobson KA, Ukena D. (1987). «Adenosine receptors: development of selective agonists and antagonists.». Prog Clin Biol Res. 230 (1): :41–63.
- ↑ Armstrong LE, Casa DJ, Maresh CM, Ganio MS (2007). «Caffeine, fluid-electrolyte balance, temperature regulation, and exercise-heat tolerance». Exerc. Sport Sci. Rev. 35 (3): 135–140.
- ↑ http://arnop.unimaas.nl/show.cgi?fid=7943
- ↑ Schubert M. M. et al. Coffee for morning hunger pangs. An examination of coffee and caffeine on appetite, gastric emptying, and energy intake //Appetite. – 2014. – Т. 83. – С. 317-326.
- ↑ Gavrieli A. et al. Effect of different amounts of coffee on dietary intake and appetite of normal‐weight and overweight/obese individuals //Obesity. – 2013. – Т. 21. – №. 6. – С. 1127-1132.
- ↑ Greenberg J. A., Geliebter A. Coffee, hunger, and peptide YY //Journal of the American College of Nutrition. – 2012. – Т. 31. – №. 3. – С. 160-166.
- ↑ Sweeney P. et al. Caffeine increases food intake while reducing anxiety-related behaviors //Appetite. – 2016. – Т. 101. – С. 171-177.
- ↑ http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0278691517301709
- ↑ «Kaiser Permanente Study Shows Newer, Stronger Evidence that Caffeine During Pregnancy Increases Miscarriage Risk». Retrieved 2009-08-03.
- ↑ Greenberg, J.A.; Dunbar, CC; Schnoll, R; Kokolis, R; Kokolis, S; Kassotis, J (2007). «Caffeinated beverage intake and the risk of heart disease mortality in the elderly: a prospective analysis». Am J Clin Nutr 85 (2): 392–8.
Что такое кофеин и как он влияет на наш организм?
Кофеин знаком каждому взрослому человеку. Это вещество действует на нервную систему организма, активизируя ее. После употребления продуктов, содержащих кофеин, наблюдается подъем настроения и повышение активности.
Дозировка зависит от организма. Обычно молодым людям нужно небольшое количество. Чем старше человек, тем большая доза нужна для активизации. Его ощущается до 6 часов.
Кофеин вырабатывают растения в естественной среде. Также люди изобрели аналог вещества, который добавляется практически во все кофеин содержащие продукты.
Открыл кофеин Фернанд Рунге, известный химик 19 века. Произошло событие в 1819 году. Название веществу придумал сам первооткрыватель.
Хотя вещество было обнаружено в начале 19 века, изучили его формулу и структуру только к концу столетия. Работу провел Герман Фишер. Он впервые синтезировал вещество. Ученый в результате получил Нобелевскую Премию в 1902 году, в том числе и за эту работу.
В каких продуктах есть кофеин?
Любые продукты, в которых содержатся какао-бобы или шоколад содержат и кофеин.
Кофеин можно встретить в следующих продуктах:
- Кофе. В кофе обычно содержится довольно много кофеина. Его количество зависит и от сорта зерен, и от метода приготовления напитка. В среднем же в одной чашке американо содержится 115 мг кофеина, а в эспрессо — 90 мг.
- Чай. Здесь также велико содержание кофеина. В зависимости от сорта, вещества меньше или больше, чем в кофе. В зеленом чае его содержится даже больше, чем в кофе. Пить его вечером не стоит. А вот в черном чае кофеина меньше. Так что чашечка после ужина не помешает вам уснуть. Если обратиться к цифрам, в одной чашке чая (в зависимости от сорта и крепости заварки) содержится от 20 до 65 мг кофеина.
- Безалкогольные газированные напитки. Например, кока-кола и прочие подобные напитки, содержат много (30-40 мг/стакан) кофеина. В сочетании с быстрыми углеводами (сахар) вещество дает хороший заряд бодрости на какое-то время.
- Энергетики. На любой банке энергетического напитка обязательно указывают состав, в котором кофеин и таурин занимают первые места. Количество веществ меняется в зависимости от производителя. Даже если в составе на банке алкалоид не указан, знайте — он там есть в любом случае.
- Шоколад. Здесь количество кофеина, как и в какао, зависит от горькости шоколада. Чем выше процент содержания какао, тем больше кофеина в плитке шоколада. Так, в горьком шоколаде на 100 г (одну плитку) приходится 70-90 мг кофеина, а в молочном — 5-60 мг/100 г.
- Лекарства от простуды, аллергии, обезболивающие. Кофеин имеет свойство усиливать обезболивающий и ряд других эффектов, которые производят лекарства. Именно поэтому его добавляют во многие препараты. Также он продается отдельно, в таблетках.
- Какао. Чем больше в этом продукте какао-бобов, тем выше содержание кофеина. В дорогом и натуральном порошке вещества больше, чем в дешевом растворимом суррогате. В среднем на обычную чашку какао приходится 2-20 мг кофеина.
Бывает ли аллергия на кофе?
Есть ли польза от кофеина?
У людей, постоянно употребляющих кофеин, отмечены лучшая концентрация и улучшение когнитивных функций. Но это касается только умеренного потребления. Помимо этого замечены и другие положительные воздействия на организм, а именно:
- бодрящий эффект;
- улучшение работы мозга;
- помогает при умственной работе;
- повышение долговременной памяти;
- улучшает настроение;
- убирает усталость;
- расслабляет гладкую мускулатуру;
- частично регулирует работу ЖКТ;
- работает в качестве мочегонного;
- стимулирует метаболизм.
Приведенные выше данные получены в результате последних исследований и работ профессора Павлова. Он же занимался изучением кофеина ранее.
Также исследования показали, что при умеренном потреблении натурального кофе (не более 3 чашек в день) снижается риск развития рака кишечника.
Люди, которые любят кофе, более стрессоустойчивы и не склонны к суицидам. Даже спортсмены употребляют кофеин для тонуса и выносливости.
Может ли кофе приносить пользу?
Чем он вреден?
Все должно быть в меру. Это утверждение касается и кофеина. При избыточном потреблении вещества человека ждут следующие неприятные последствия:
- бессонница;
- беспокойство;
- раздражительность;
- расстройство желудка при употреблении натощак;
- учащенное сердцебиение;
- головные боли;
- мышечный тремор;
- преждевременная смерть становится более вероятной при ежедневном потреблении больше 4 чашек кофе.
Кофеин повышает артериальное давление и температуру тела. В некоторой мере вещество действует в качестве мочегонного средства, стимулирует работу поджелудочной железы.
Кофеин не может нейтрализовать действие алкоголя на организм.
Есть и некоторые противопоказания. Например, диабетикам пить кофе ни в коем случае нельзя. Также не стоит употреблять кофе людям с сердечными заболеваниями. При беременности кофеин может нанести вред плоду.
Чрезмерное потребление кофеина может привести к зависимости.
Кофеин препятствует усвоению многих витаминов и микроэлементов.
Что такое кофеиновая зависимость?
При употреблении большого количества кофеина (чай, кофе и другие кофеиносодержащие) развивается кофеиновая зависимость. Проблемы могут начаться при ежедневном употреблении более 500 мг кофеина.
Такая зависимость больше схожа с наркотической или сложным заболеванием. В результате организм привыкает к такой бодрости и требует повысить дозу. Последствиями такой зависимости станут заболевания сердца и сосудов, нервной системы и ЖКТ.
Почему одних кофеин бодрит, а других усыпляет?
Извечный вопрос, которым задается множество людей. Теперь на него есть научные ответы. Начнем по порядку:
- Влияние аденозиновых рецепторов. Это рецепторы мозга, которые улавливают кофеин. Их 2 вида — бодрящие и «тормозящие». У множества людей преобладают именно последние. В таком случае после кофе «тормозные» рецепторы блокируются и мозг начинает «разгоняться».С меньшинством людей, у которых активных рецепторов больше, ситуация совершенно обратная. Так после попадания в организм кофеин блокирует именно преобладающие рецепторы, то есть бодрящие. Результатом становится сонливость и заторможенность.
- Работа печени. У людей с заболеваниями печени процесс фильтрации проходит не полностью, поэтому кофеин доходит до мозга в больших количествах, чем у здорового человека. То есть и доза вещества должна быть меньше, иначе неприятные последствия обеспечены.
- Показатели давления. Кофеин незначительно влияет на показатели давления. У людей с нормальным давлением никаких изменений не наблюдается. Для тех, у кого давление понижено, происходит незначительное повышение. Опасность есть лишь для гипертоников — малейшее повышение, которое дает кофеин, может приблизить гипертонический криз.
- Количество воды в организме. Кофеин выводит из организма довольно большое количество воды. Поскольку это основной компонент в организме, обезвоживание очень вредно. Также летом, при общем недостатке воды в организме, эффект кофеина будет заметно сильнее.
- Напитки-спутники для кофеина. Вопреки расхожему в последнее время мнению, молоко является отличным спутником кофеина. Белок вступает с ним в реакцию и мозг получает заряды бодрости постепенно и долго. Усилится действие кофеина, если запить его соком грейпфрута или съесть дольку этого фрукта. Именно этот цитрусовый помогает кофеину, практически в целости, добраться до мозга.
- Зерновой или растворимый – в чем разница для нашего организма? Растворимый кофе менее действенный, чем зерновой. Он теряет множество ферментов в процессе обработки. Зерновой и свеже молотый кофе оказывают более яркое действие на организм.
Действие зернового кофе на человеческий организм еще не до конца изучено и исследования продолжаются по сей день.
Важные и интересные вопросы
Чтобы информация о кофеине была исчерпывающей, приведем ответы на самые часто задаваемые вопросы.
Сколько можно пить кофе? Врачи утверждают, что здоровому человеку не причинит вред 300 мг кофеина в сутки. Порции белее 700 мг в сутки приводят к вымыванию кальция из организма, что может стать одной из причин развития остеопороза. Также из организма выводится и магний.
Сколько кофеина в одной чашке? В чашке кофе примерно 90-115 мг кофеина.
Приводит ли злоупотребление кофеином к инфаркту? Злоупотребление не ведет напрямую к инфаркту, но нарушает некоторые процессы в организме. Таким образом риск многих заболеваний, в том числе и инфаркта, увеличивается.
Как кофеин влияет на массу тела? Прямого влияния как такового не отмечается. Но в большинстве случаев люди, которые употребляют много кофеина, получают и много глюкозы. Именно она и влияет на массу тела — она начинает стремительно увеличиваться.
Есть ли связь между употреблением кофе и развитием болезни Паркинсона? Есть мнение, что кофеин способен снизить риск возникновения болезни Паркинсона. Но это касается только умеренного потребления кофе.
В каких еще продуктах содержится кофеин?
Время выведения из организма
Для начала стоит разобраться в усвоении кофеина организмом в целом. Вещество быстро распределяется по межклеточному пространству.
У курящих людей кофеин усваивается быстрее.
Различия в скорости усвоения и выведения наблюдаются и у людей разных национальностей. Это обусловлено разным генетическим фоном. Скорость усвоения не зависит от пола человека — у мужчин и женщин одной национальности она одинакова.
Кофеин выводится из организма относительно быстро. Обычно 5-7 часов достаточно для распада половины употребленной дозы. То есть выпитая в обед чашка кофе не помешает вам уснуть вечером.
Это интересно
Кофеин — Википедия
Кофеин | |
![]() | |
![]() | |
Общие | |
---|---|
Систематическое наименование | 1,3,7-триметил-1H-пурин-2,6(3H,7H)-дион |
Традиционные названия | 1,3,7-триметилксантин, гуаранин, кофеин, матеин, метилтеобромин, теин |
Хим. формула | C₈H₁₀N₄O₂ |
Рац. формула | C8H10N4O2 |
Физические свойства | |
Состояние | твёрдое кристаллическое вещество бесцветное или белого цвета, без запаха |
Молярная масса | 194,19 г/моль |
Плотность | 1,23 г/см³ |
Термические свойства | |
Т. плав. | 234 °C |
180 °C | |
Химические свойства | |
pKa | 14 |
Структура | |
Дипольный момент | 3,64 Д |
Классификация | |
Рег. номер CAS | 58-08-2 |
PubChem | 2519 |
Рег. номер EINECS | 200-362-1 |
SMILES | |
InChI | |
RTECS | EV6475000 |
ChEBI | 27732 |
ChemSpider | 2424 |
Безопасность | |
ЛД50 | 192 мг/кг (мыши, перорально) |
Токсичность | умеренно-токсичен ![]() |
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. |
Кофеи́н (также матеин (от мате)[1], теин[1], гуаранин[1][2]) — алкалоид пуринового ряда, бесцветные или белые горькие кристаллы. Является психостимулятором, содержится в кофе, чае и многих прохладительных напитках.
Кофеин содержится в растениях, таких, как кофейное дерево, чай, какао, мате, гуарана, кола и некоторых других. Он синтезируется растениями для защиты от насекомых, поедающих листья, стебли и зёрна, а также для поощрения опылителей.
У животных и человека он стимулирует центральную нервную систему, усиливает сердечную деятельность, ускоряет пульс, вызывает расширение кровеносных сосудов (преимущественно сосудов скелетных мышц, головного мозга, сердца, почек), усиливает мочеотделение, снижает агрегацию тромбоцитов (однако в некоторых случаях отмечаются противоположные эффекты). Это связано с тем, что кофеин блокирует фермент фосфодиэстеразу, разрушающий цАМФ, что приводит к его накоплению в клетках. цАМФ — вторичный медиатор, через который осуществляются эффекты различных физиологически активных веществ, прежде всего, адреналина. Таким образом, накопление цАМФ приводит к адреналино-подобным эффектам.
В медицине кофеин применяется в составе средств от головной боли, при мигрени, как стимулятор дыхания и сердечной деятельности при простудных заболеваниях, для повышения умственной и физической работоспособности, для устранения сонливости[3].
Дозировки при назначении кофеина должны подбираться индивидуально. Высшие дозы для взрослых внутрь: разовая 0,3 г, суточная 1,0 г, внутривенно: разовая 0,4 г, суточная 1.0 г[источник не указан 682 дня].
История открытия

Открыт и назван «кофеином» в 1819 году немецким химиком Фердинандом Рунге[4].
В 1827 году Удри выделил из чайных листьев новый алкалоид и назвал его теином. Кофеин в чистом виде впервые получен в 1828 году (Пеллетье и Каванту). В 1832 году его состав был установлен Велером и Пфаффом с Либихом. В 1838 году Иобст и Г. Я. Мульдер доказали тождественность теина и кофеина.
Структура кофеина была выяснена к концу XIX века Германом Эмилем Фишером[5], который был также первым человеком, кто искусственно синтезировал кофеин. Он стал лауреатом Нобелевской премии по химии 1902 года, которую получил отчасти за эту работу.
Химическое строение и свойства
Химическое название кофеина — 1,3,7-триметил-ксантин. В щелочной среде (при pH>9), превращается в кофеидин C7H12N4O. По строению и фармакологическим свойствам кофеин близок к теобромину и теофиллину; все три алкалоида относятся к группе метилксантинов. Кофеин лучше действует на ЦНС, а теофиллин и теобромин — в качестве стимуляторов сердечной деятельности и лёгких мочегонных средств.
Кофеин, как и другие пуриновые алкалоиды, даёт положительную мурексидную реакцию, при нагревании с реактивом Несслера кофеин образует красно-бурый осадок, в отличие от теобромина, дающего в таких условиях светло-коричневое окрашивание.
Физические свойства
Белые игольчатые кристаллы горьковатого вкуса, без запаха. Хорошо растворим в хлороформе, плохо растворим в холодной воде (1:60), легко — в горячей (1:2), трудно растворим в этаноле (1:50). Растворы имеют нейтральную реакцию; стерилизуют при +100 °C в течение 30 мин. Т пл. 234 °C.
Фармакология
В малых дозах оказывает стимулирующее воздействие на нервную систему. При длительном применении может вызывать слабую зависимость — теизм. В больших дозах вызывает истощение, а в дозах 150—200 мг на килограмм массы тела (80—100 чашек кофе за ограниченный[какой?] промежуток времени) — смерть[6][уточнить]. Под воздействием кофеина ускоряется сердечная деятельность, поднимается кровяное давление, примерно на 40 минут слегка улучшается настроение за счёт высвобождения дофамина, но через 3—6 часов действие кофеина проходит: появляется усталость, вялость, снижение трудоспособности.
Физиологические особенности действия кофеина на ЦНС были изучены И. П. Павловым и его сотрудниками, показавшими, что кофеин усиливает и регулирует процессы возбуждения в коре головного мозга; в соответствующих дозах он усиливает положительные[какие?] условные рефлексы и повышает двигательную активность. Стимулирующее действие приводит к повышению умственной и физической работоспособности, уменьшению усталости и сонливости. Большие дозы могут, однако, привести к истощению нервных клеток. Влияние кофеина (как и других психостимулирующих средств) на высшую нервную деятельность в значительной степени зависит от типа нервной системы. Поэтому дозирование кофеина должно производиться с учётом индивидуальных особенностей нервной деятельности. Кофеин ослабляет действие снотворных и наркотических средств, повышает рефлекторную возбудимость спинного мозга, возбуждает дыхательный и сосудодвигательный центры. Сердечная деятельность под влиянием кофеина усиливается, сокращения миокарда становятся более интенсивными и учащаются. При коллаптоидных и шоковых состояниях артериальное давление под влиянием кофеина повышается, при нормальном артериальном давлении существенных изменений не наблюдается, так как одновременно с возбуждением сосудодвигательного центра и сердца под влиянием кофеина расширяются кровеносные сосуды скелетных мышц и других областей тела (сосуды головного мозга, сердца, почек), однако сосуды органов брюшной полости (кроме почек) сужаются. Диурез под влиянием кофеина несколько усиливается, главным образом в связи с уменьшением реабсорбции электролитов в почечных канальцах.
Кофеин понижает агрегацию тромбоцитов.
Под влиянием кофеина происходит стимуляция секреторной деятельности желудка.
По современным данным, в механизме действия кофеина существенную роль играет его угнетающее влияние на фермент фосфодиэстеразу, что ведёт к внутриклеточному накоплению циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). Циклический АМФ рассматривается как медиаторное вещество (вторичный медиатор), при помощи которого осуществляются физиологические эффекты различных биогенных лекарственных веществ. Под влиянием циклического АМФ усиливаются процессы гликогенолиза, стимулируются метаболические процессы в разных органах и тканях, в том числе в мышечной ткани и в ЦНС. Полагают, что стимуляция кофеином желудочной секреции тоже связана с увеличением содержания циклического АМФ в слизистой оболочке желудка (см. также Теофиллин, Циметидин).
В нейрохимическом механизме стимулирующего действия кофеина важную роль играет его способность связываться со специфическими «пуриновыми», или аденозиновыми рецепторами мозга, эндогенным агонистом для которых является пуриновый нуклеозид — аденозин. Структурное сходство молекулы кофеина и аденозина способствует этому. Поскольку аденозин рассматривается как фактор, уменьшающий процессы возбуждения в мозге, замещение его кофеином приводит к стимулирующему эффекту. При длительном применении кофеина возможно образование в клетках мозга новых аденозиновых рецепторов, и действие кофеина постепенно уменьшается. Вместе с тем при внезапном прекращении введения кофеина, аденозин занимает все доступные рецепторы, что может привести к усилению торможения с явлениями утомления, сонливости, депрессии и др.
Применение
Из-за возбуждающего свойства кофеина и физического привыкания к нему многие люди употребляют кофеиносодержащие продукты (напитки) для взбадривания. Кофе чаще всего пьют утром для быстрого восстановления после сна. Чаи (чёрный, зелёный) пьют в любое время дня, обычно после еды. Поскольку чай часто пьют из-за вкуса или для утоления жажды, производятся чаи без кофеина, не имеющие (порой нежелательных) свойств возбуждения ЦНС и повышения кровяного давления. Выпускается и декофеинизированный кофе.
В медицине кофеин (и кофеин-бензоат натрия) применяют при инфекционных и других заболеваниях, сопровождающихся угнетением функций ЦНС и сердечно-сосудистой системы, при отравлениях наркотиками и другими ядами, угнетающими ЦНС, при спазмах сосудов головного мозга (при мигрени и др.), для повышения психической и физической работоспособности, для устранения сонливости. Применяют также кофеин при энурезе у детей.
Кофеин также используется как мочегонное средство.
Кофеин является действующим компонентом большинства «энергетических напитков» (в большинстве таких напитков его содержится 250—350 мг/л, но некоторые энергетические напитки, в частности изготовляемые для спортсменов, могут содержать кофеина в десятки раз больше)[7].
Кофеин входит в состав «энергетических жевательных резинок» (в большинстве их его содержится 50—75 мг, но некоторые энергетические жевательные резинки STAY ALERT®, в частности изготовляемые для армии США[8], содержат кофеина до 100 мг).
Содержание кофеина в кофе — 380—650 мг/л, в растворимом кофе — 310—480 мг/л, в кофе «Эспрессо» — 1700—2250 мг/л. В напитке «Кола» около 100 мг/л кофеина[9]. Содержание кофеина в чае варьируется в достаточно широком диапазоне — до 5—6 раз в сухом листе — в зависимости от разновидности и возраста чайного куста, времени сбора, продолжительности ферментации и других факторов[10]. В заваренном чае содержание кофеина в существенной мере зависит от способа заваривания (продолжительность, температура воды) и также может отличаться в несколько раз[10][11]. В большинстве случаев содержание кофеина в заваренном чае находится в пределах 180—420 мг/л[12][13]. Кофеин в чае действует мягче, но дольше, чем кофеин в кофе[13]. 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[12]. В процессе декофеинезирования из кофе обычно удаляется от 94 % до 98 % кофеина.[14]
Фармакотерапевтические свойства
В основе психостимулирующего действия кофеина лежит его способность подавлять активность центральных аденозиновых рецепторов (А1 и А2) в коре головного мозга и подкорковых образованиях ЦНС. В настоящее время показано, что аденозин (промежуточный продукт метаболизма АТФ) выполняет в ЦНС роль нейромедиатора, агонистически влияя на аденозиновые рецепторы, расположенные на цитоплазматических мембранах нейронов. Возбуждение аденозином аденозиновых рецепторов I вида (A1) вызывает в клетках головного мозга уменьшение образования цАМФ, что в конечном итоге приводит к угнетению их функциональной активности.
Блокада А1-аденозиновых рецепторов способствует прекращению тормозного действия аденозина, что клинически проявляется повышением умственной и физической работоспособности.
Однако кофеин не обладает избирательной способностью блокировать только А1-аденозиновые рецепторы головного мозга, а также блокирует и А2-аденозиновые рецепторы. Доказано, что активация А2-аденозиновых рецепторов (скорее всего, пресинаптических гетерорецепторов) в ЦНС сопровождается подавлением функциональной активности D2 дофаминовых рецепторов. Блокада кофеином А2-аденозиновых рецепторов способствует восстановлению функциональной активности D2 дофаминовых рецепторов, что также вносит вклад в психостимулирующий эффект препарата.
Показания
Побочные эффекты
Со стороны ЦНС: возбуждение, тревога, тремор (дрожание пальцев рук и ног), беспокойство, головная боль, головокружение, судороги, усиление рефлексов, повышение мышечного тонуса, тахипноэ, бессонница; при внезапной отмене — усиление процессов торможения ЦНС (утомление и сонливость).
Со стороны ЖКТ: тошнота, рвота, обострение язвенной болезни.
Со стороны сердечно-сосудистой системы: усиленное сердцебиение, тахикардия, аритмия, повышение артериального давления.
Передозировка
Симптомы — боль в животе, ажитация, тревога, психическое и двигательное возбуждение, спутанность сознания, делирий (диссоциатив), обезвоживание, тахикардия, аритмия, гипертермия, учащенное мочеиспускание, головная боль, повышенная тактильная или болевая чувствительность, тремор или мышечные подергивания; тошнота и рвота, иногда с кровью; звон в ушах, эпилептические припадки (при острой передозировке — тонико-клонические судороги).
Кофеин в дозах более 300 мг в сутки (в том числе на фоне злоупотребления кофе — более 4 чашек натурального кофе по 150 мл) может вызвать состояние тревоги, головную боль, тремор, спутанность сознания, экстрасистолию.
Противопоказания
Кофеин, как и другие стимуляторы ЦНС, противопоказан при повышенной возбудимости, бессоннице, выраженной гипертензии и атеросклерозе, при органических заболеваниях сердечно-сосудистой системы, в старческом возрасте, при глаукоме. Приём кофеина ускоряет рост кист у больных поликистозом.
Психические расстройства, вызванные употреблением кофеина

Существует предположение, что кофеин в больших дозах или при хроническом злоупотреблении может вызвать психоз у здоровых людей или усилить уже имеющийся психоз у больных шизофренией[15][16][17].
Кофеин, теобромин, теофиллин в высоких дозах при хроническом употреблении может привести к истощению нервной системы, что может стать основой для последующего психоза[18].
Чаще всего описывается возникновение делирия при передозировке кофеина[19]. Возникает наплыв ярких зрительных галлюцинаций, иногда слуховых, человек теряет ориентировку в окружающем мире. После выведения кофеина из организма память о прошедшем обычно частично либо полностью сохраняется. Некоторые больные теряют способность правильно оценивать расстояния, и предметы кажутся им расположенными ближе, чем на самом деле[20]. Соматические нарушения, сопутствующие делирию: мидриаз, гиперемия, атаксия, тахикардия, сильная жажда, сухость кожи и слизистых, синюшность кожных покровов, иногда повышение артериального давления и повышение температуры тела[21]. Неврологическая и соматическая симптоматика при этом имеет сходства с таковой при атропиновом отравлении[19].
В более тяжёлых случаях может присутствовать более глубокое помрачение сознания, сопровождаемое бессмысленным двигательным возбуждением[20]. В этих случаях часта последующая полная амнезия[20] и клиническая картина ближе к сумеречному помрачению сознания[22].
Известен случай, когда пожилая женщина, употреблявшая на протяжении двух лет по 300 грамм кофе ежедневно (около 30 г чистого кофеина) испытала психоз с дезориентировкой в окружающем, эпизодическими зрительными галлюцинациями, эйфорией, ажитацией, окончившийся смертью[23].
Бывают и случаи развития галлюциноза[24]. Затяжные психозы со зрительными и слуховыми галлюцинациями при длительном злоупотреблении чаем описаны В. П. Поляковым и Уорком[24][25].
Аффективные психозы у длительно злоупотребляющих кофеином довольно редки, однако описан случай возникновения состояния, напоминающего гипоманиакальное[24].
Психозы с нарушением сознания при отравлении кофеином обычно длятся не более нескольких суток[26].
Психические и поведенческие расстройства, вызванные употреблением кофеина, кодируются в Международной классификации болезней 10-пересмотра (МКБ-10) кодом F1515.. При длительном злоупотреблении или при передозировке кофеин может вызвать психоз, синдромы нарушения сознания, делириозные состояния[19].
Получение
Кофеин экстрагируют из отходов чая, кофейных зёрен. В промышленности кофеин синтезируют из мочевой кислоты и ксантина.
Традиционный синтез из мочевой кислоты состоит из 2-х стадий:
- Действие формамида на мочевую кислоту, в результате чего образуется ксантин.
- На 2-й стадии ксантин подвергается метилированию диметилсульфатом, в зависимости от условий возможно получение кофеина и теобромина.
Кофеин получается в слабощелочной среде при pH = 8,0-9,0. Если же метилирование происходит в присутствии KOH и метанола при 60-70° С, то образуется теобромин.
Выход кофеина достигает в среднем 65-70 %[4].
Наибольшее распространение из полусинтетических методов получил метод, разработанный О. Ю. Магидсоном и Е. С. Головчинской[27], в котором исходным продуктом служит мочевая кислота. Метод сводится к нагреванию мочевой кислоты с уксусным ангидридом в присутствии катализатора (диметиланилин, пиридин) с образованием 8-метилксантина. Реакция протекает через промежуточное раскрытие имидазольного цикла в пуриновой системе, декарбоксилирование и отщепление уксусной кислоты по схеме:
Полученный 8-метилксантин метилируют, при этом в зависимости от условий проведения реакции могут быть получены 1,3,7,8-тетраметилксантин или 3,7,8-триметилксантин.
При метилировании 8-метилксантина избытком диметилсульфата в слабощелочной среде, получается 1,3,7,8-тетраметилксантин, а при метилировании метиловым эфиром бензол(толуол)-сульфокислоты (220—230° С в присутствии CaO) получается 3,7,8-триметилксантин (8-метилтеобромин)[27]:
Порядок замещения в пуриновом ядре зависит от «кислотности» соответствующих атомов водорода. Атомы водорода в положениях 3,7 обладают близкой кислотностью, атом же водорода в 1-м положении обладает более низкой кислотностью. В соответствии с этим при метилировании ксантина порядок замещения — 3,7 и 1. Для получения из 8-метилкофеина и 8-метилтеобромина, соответственно, кофеина и теобромина необходимо удалить метильную группу из положения-8. С этой целью полученные три и -тетраметилпроизводные ксантина подвергают хлорированию.
Направление процесса хлорирования зависит главным образом от температурного режима проведения реакции. При температуре ниже 8-10° С хлор замещает водород метильной группой при C8, а при температуре ~80° С хлорируется не только CH3-группа в положении 8, но одновременно замещается на хлор один атом водорода в метильной группе у С7. При последующем гидролизе соответствующих хлорпроизводных, получается кофеин и теобромин. Схематично все эти процессы можно представить следующим образом[27]:
Существует также синтез из циануксусной кислоты и диалкилмочевины, разработанный Морицом Траубе. Этот способ является наиболее экономичным[4].
См. также
Примечания
- ↑ 1 2 3 Bennett Alan Weinberg, Bonnie K. Bealer. The World of Caffeine: The Science and Culture of the World’s Most Popular Drug. — Routledge, 2004. — P. 235. — ISBN 978-1-135-95817-6.
- ↑ Caffeine. PubChem public chemical database. Проверено 26 июля 2011. Архивировано 23 августа 2011 года.
- ↑ Машковский М. Д. Лекарственные средства. — 15-е изд. — М.: Новая Волна, 2005. — С. 121. — 1200 с. — ISBN 5-7864-0203-7.
- ↑ 1 2 3 Фармацевтическая химия : в 2 ч. : учебн. пособие / В. Г. Беликов — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: МЕДпресс-информ, 2007. — 624с. — ISBN 5-98322-206-6.
- ↑ (en) Hj. Théel, » The Nobel Prize in Chemistry 1902 [archive] «, The Nobel Foundation 1902
- ↑ Peters, Josef M. (1967). «Factors Affecting Caffeine Toxicity: A Review of the Literature». The Journal of Clinical Pharmacology and the Journal of New Drugs (7): 131–141. Проверено 2011-12-02.
- ↑ [1], http://www.caffeineinformer.com
- ↑ Gary H. Kamimori & *. The rate of absorption and relative bioavailability of caffeine administered in chewing gum versus capsules to normal healthy volunteers // International Journal of Pharmaceutics. — 2002. — С. 159–167. — ISSN 03785173.
- ↑ Caffeine Content of Beverages, Foods, & Medications (англ.). www.erowid.org. Проверено 8 января 2012.
- ↑ 1 2 Melican, Nigel. CAFFEINE AND TEA: Myth and Reality (англ.). CHA DAO, a journal of tea and tea culture. Проверено 8 января 2012. Архивировано 3 февраля 2012 года.
- ↑ Goodwin, Lindsey. Factors Influencing Caffeine Levels in Tea (англ.). About.com. Проверено 8 января 2012. Архивировано 3 февраля 2012 года.
- ↑ 1 2 Goodwin, Lindsey. How Much Caffeine is in Coffee, Tea, Cola & Other Drinks? (англ.). About.com. Проверено 8 января 2012. Архивировано 3 февраля 2012 года.
- ↑ 1 2 Общественная организация «ЭКСПЕРТ». Кофеин чая: заблуждения и реальность (рус.). tea4you.com. Проверено 8 января 2012. Архивировано 3 февраля 2012 года.
- ↑ How is caffeine removed to produce decaffeinated coffee? (англ.). Scientific American (Oct 21, 1999). Проверено 19 сентября 2017.
- ↑ Hedges D. W., Woon F. L., Hoopes S. P. (2009). «Caffeine-induced psychosis.». CNS Spectrums 14 (3): 127–9. PMID 19407709.
- ↑ Joseph M. Cerimele, Adam P. Stern, Didier Jutras-Aswad (Сентябрь 2010). «Psychosis following excessive ingestion of energy drinks in a patient with schizophrenia.». American Journal of Psychiatry 167 (3): 353. DOI:10.1176/appi.ajp.2009.09101456. PMID 20194494.
- ↑ Broderick P., Benjamin A. B. Caffeine and psychiatric symptoms: a review. (англ.) // The Journal of the Oklahoma State Medical Association. — 2004. — Vol. 97, no. 12. — P. 538—542. — PMID 15732884. [исправить]
- ↑ M. Solinas, S. Ferré, Z. You, M. Karcz-Kubicha, P. Popoli, S. Goldberg (Август 2002). «Caffeine Induces Dopamine and Glutamate Release in the Shell of the Nucleus Accumbens». The Journal of Neuroscience 14 (3): 127–9. Проверено 2 июля 2016.
- ↑ 1 2 3 Столяров, 1964, с. 140.
- ↑ 1 2 3 Столяров, 1964, с. 141.
- ↑ Столяров, 1964, с. 140—141.
- ↑ Столяров, 1964, с. 142.
- ↑ Wagner W. — Der Nervenarzt, 1939, Bd, 12, S. 296
- ↑ 1 2 3 Столяров, 1964, с. 144.
- ↑ Поляков В. П. — Невропат. и психиатр., 1951, т. 20, стр. 77.
- ↑ Столяров, 1964, с. 143.
- ↑ 1 2 3 Фармацевтическая химия / Г. А. Мелентьева. — Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Медицина, 1976. — Т. II.
Литература
- Мелентьева Г. А. Фармацевтическая химия. — 2-е изд., перераб. и доп. — Т. 2. — М.: Медицина, 1976. — ил.
- Беликов В. Г. Фармацевтическая химия : учебн. пособие : в 2 ч. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: МЕДпресс-информ, 2007. — 624 с. — ISBN 5-98322-206-6.
- Харкевич Д. А. Фармакология : учебник. — 9-е изд., перераб., испр. и доп.. — М.: ГЭОТАР-Медицина, 2006. — С. 256. — 736 с. — ISBN 5-9704-0264-8.
- Столяров Г. В. Лекарственные психозы и психотомиметические средства / под ред. В. М. Банщикова. — М.: Медицина, 1964.