Evghenii Gutu - Кофе и здоровье. Так ли полезно?

Кофеин (1,3,7-триметилксантин) является одним из представителей класса природных веществ, называемых метилксантинами. Всасывание из желудочно-кишечного тракта происходит быстро и достигает 99% у человека за 45 минут после приема. Кофеин достигает максимальных уровней в крови через 30—120 минут после перорального приема, а период полураспада составляет 3—6 ч. Гидрофобные свойства кофеина позволяют ему проходить через все биологические мембраны и не имеют гематоэнцефалического барьера для кофеина. Кроме того за счет своих гидрофобных свойств кофеин проникает во все органы после перорального приема и широко распространяется по всему телу. Даже проходит через биологические мембраны нервной системы и глаз. Время максимальной концентрации в плазме варьируется (от 15 до 120 минут), а период полураспада кофеина составляет от 2,5 до 4,5 часов. Период полувыведения кофеина снижается на 30—50% у курильщиков и примерно вдвое у тех, кто принимает оральные контрацептивы. Механизмы воздействия на ЦНС были подробно рассмотрены и выявленное большинство данных указывают на то, что кофеин в дозах, которые обычно потребляются, действует главным образом, блокируя рецепторы аденозина A1 и A2a. Несмотря на то, что основным действием кофеина может быть блокирование аденозиновых рецепторов, это приводит к очень важным вторичным эффектам на многие классы нейротрансмиттеров, включая норадреналин, ацетилхолин, дофамин, серотонин, глутамат и ГАМК. Такой эффект показывает, что кофеин обладает способностью повышать бдительность, что является возможной причиной, по которой люди употребляют кофеиносодержащие напитки. Существуют и другие эффекты кофеина на ЦНС (например, прямое высвобождение внутриклеточного кальция и воздействие на щелочную фосфатазу), но многие из них происходят только в дозах, превышающих диапазон потребления человеком. Большая часть знаний о механизмах кофеина в ЦНС получена из исследований на животных. Трудно экстраполировать эти результаты на людей из-за проблемы сравнения доз у разных видов. Эта тема подробно описывается в различных исследованиях и обычно предполагается, что 10 мг/кг у крысы представляет собой примерно 250 мг кофеина у человека весом 70 кг (3,5 мг/кг). Влияние кофеина на локомоторное поведение животных широко изучено. Порог для таких эффектов составляет от 1 до 3 мг/кг, а максимальный эффект составляет от 10 до 40 мг/кг. Выше 50 мг/кг имеются свидетельства снижения физиологического ответа. Также было показано, что кофеин повышает активность коры и гиппокампа, что обеспечивает правдоподобную основу для изучения когнитивных эффектов кофеина. Действительно, данные исследований на животных позволяют предположить, что кофеин улучшает обучение лабиринту и визуальную дискриминацию. Предполагается, что блокада рецепторов А2а может лежать в основе влияния кофеина на локомоцию, тогда как блокада рецепторов аденозина А1 может отвечать за влияние кофеина на когнитивные задачи.

Влияние кофеина на память менее очевидно, так как большинство исследований обнаруживают, что он не оказывает никакого влияния.

Исследования показали, что кофеин улучшал работу людей с высокой импульсивностью и ухудшал работу людей с низкой импульсивностью, выполняющих сложные когнитивные тесты по утрам. Вечером наблюдалась противоположная картина результатов. Это было истолковано с точки зрения взаимосвязи между оптимальными уровнями возбуждения и выполнением сложных задач. Такие эффекты не проявляются с простыми задачами, в то время как высокие уровни бдительности обычно облегчают работу что делает следующие выводы о полезных и неблагоприятных поведенческих эффектах кофеина. Кроме того исследования показали что, когда кофеин употребляется в диапазоне доз, обнаруживаемых во многих продуктах, улучшает способность людей выполнять задачи, требующие постоянного внимания, включая моделируемое вождение автомобиля. Также, при приеме в той же дозе кофеин повышает уровень бодрствования и снижает сонливость. Неблагоприятные поведенческие эффекты возникают, когда кофеин потребляется в чрезмерных дозах или лицами, которые чрезмерно чувствительны к этому веществу. Это подтверждение более ранних результатов. Более поздние исследования влияния кофеина на работоспособность, подтвердили многие из более ранних результатов. Например, положительные эффекты кофеина на психомоторную скорость и бдительность были воспроизведены и подтвердили отсутствие эффектов в эпизодических задачах памяти. Также изучалось влияние кофеина на другие аспекты памяти. Например, были изучены компоненты модели рабочей памяти, где результаты показывают отсутствие влияния кофеина на артикуляционную петлю или визуально-пространственный блокнот, но улучшалась центральная исполнительная функция, о чем свидетельствует улучшенная скорость и точность выполнения задачи логического мышления. Семантическая память также изучалась, и результаты показывают, что кофеин улучшает скорость извлечения семантической информации. Этот эффект, по-видимому, очень согласуется с большинством исследований, показывающих улучшение показателей после кофеина. Альтернативной стратегией исследований было рассмотрение процессов памяти. Скорость поиска была изучена с использованием парадигмы сканирования памяти, и эффекты кофеина были противоречивы. Некоторые исследования продемонстрировали, что количество обрабатываемой информации выше после кофеина. Хотя в большинстве исследований такая информация не подтверждается или носит противоречивый характер.

Его содержание в зеленых зернах 1,25—2,5% а в жареных 1,36—2,85%. Кофеин вызывает различные физиологические и психологические эффекты, такие как расслабление бронхиальной мышцы, стимуляция центральной нервной системы, секреция желудочной кислоты и диурез. Повышение концентрации кофеина in vivo также является ключевым признаком различных расстройств, включая болезни сердца, почечные нарушения и астму. Кофеин имеет тенденцию быстро и полностью всасываться из желудочно-кишечного тракта в течение короткого периода времени и распространяться в организме. Однако он не выводится из кровообращения, пока сначала не метаболизируется в параксантин, теофиллин и теобромин, а затем в производное мочевой кислоты и диаминокислоту, которая в конечном итоге выводится из кровообращения. Таким образом, период полувыведения кофеина из плазмы у человека, то есть время, необходимое для его снижения на 50% в результате биотрансформации и выведения, составляет от 5 до 6 часов. Когда пик концентрации кофеина в плазме крови составляет от 15 до 30 мкМ, возникают такие эффекты, как легкое беспокойство. Когда пик концентрации кофеина в плазме составляет 15—30 М, наблюдаются такие эффекты, как легкая тревога, стимуляция дыхания, сердечно-сосудистые эффекты, диурез и увеличение желудочной секреции. Когда уровни находятся в диапазоне от 150 до 200 М, может появиться симптом острой токсичности. К ним относятся сильное беспокойство, возбуждение, мышечное напряжение, подергивание и сердечно-сосудистые нарушения, такие как тахикардия. Международный олимпийский комитет классифицировал кофеин как наркотик, когда он присутствует в моче человека с концентрацией выше 12 мкг. Сообщалось, что потребление кофе приводит к повышению концентрации гиппуровой кислоты (ГК) в моче. Потребление кофеина было включено в число факторов риска развития дефектов нервной трубки (ДНТ) во внутриутробном развитии, врожденного порока развития, характеризующегося многофакторной этиологией, в которую вовлечены генетические, экологические и суставные факторы. кофеин, кажется, играет фундаментальную роль, непосредственно взаимодействуя с биологическими путями, связанными с развитием (ДНТ) и ухудшая поглощение микроэлементов. Прием фолиевой кислоты способен предотвратить 70% (ДНТ), тогда как 30%, по-видимому, устойчивы к этому лечению: добавки с мио-инозитом, по-видимому, демонстрируют положительный эффект в предотвращении устойчивых к фолату (ДНТ) как у животных, так и у людей. Корреляции между потреблением кофеина и дефицитом мио-инозита подтверждаются несколькими исследованиями, которые подтверждают способность кофеина нарушать всасывание мио-инозита и имитировать его дефицит с помощью биологических механизмов. Мио-инозитол и его производные выступают в качестве важных передатчиков сигнала во внутриклеточных сигнальных каскадах в форме различных инозитолфосфатов и фосфатидилинозитоловых липидов, участвуя в регуляции уровней внутриклеточного кальция, передаче сигнала от рецептора инсулина, расщеплении жиров и снижении уровня холестерина в крови, модуляции активности нейротрансмиттеров. Мио-инозитол является изомером витамина B8 (инозитол). Мужчины, по-видимому, более чувствительны к воздействию кофе, чем женщины. Тест на кофеин, полезная биологическая модель панических атак, показал, что люди, страдающие паническим расстройством или социальным тревожным расстройством, особенно чувствительны к воздействию кофеина и могут извлечь выгоду из снижения их потребления. Эта большая чувствительность, кажется, имеет генетическую основу. Острое потребление чистого кофеина нарушает гомеостаз глюкозы всего тела у здоровых, страдающих ожирением и диабетиков зависимым от дозы образом. Кофе с кофеином также вызывает острую резистентность к инсулину, но в меньшей степени, чем чистый кофеин. Инсулинорезистентность, вызванная кофеином, в первую очередь объясняется непосредственным антагонистическим действием кофеина на аденозиновые рецепторы А1, а также требует допустимых уровней адреналина в результате повышенной симпатической активности. В скелетных мышцах это приводит к снижению стимулируемого инсулином поглощения глюкозы и резистентности к инсулину. Кроме того, кофеин может воздействовать на другие ткани, уменьшая выработку глюкозы в печени, увеличивая секрецию инсулина бета-клетками поджелудочной железы и стимулируя высвобождение инкретина из желудочно-кишечного тракта. Инкретины – это гормоны желудочно-кишечного тракта, которые вырабатываются в ответ на прием пищи и вызывают стимуляцию выработки инсулина. К инкретинам относятся два гормона: глюкагоноподобный пептид-1 (ГПП-1) и глюкозозависимый инсулинотропный полипептид (ГИП)