Все мы не раз сталкивались с желанием перебороть утреннюю сонливость или вечернюю дремоту. Для того, чтобы взбодриться, мы уже по привычке тянемся к стакану крепкого чая или чашечке кофе. Эффект достигается благодаря содержащемуся в этих напитках веществу — кофеину. Что такое кофеин и как он воздействует на наш организм?
Кофеин — это алкалоид, который содержится в листьях чая (до 4%), зернах кофе (до 2%), орехах кола (до 6%), бобах какао (до 4%). Как видим, это вещество в природе распространено достаточно широко. Для медицинских целей, однако, кофеин получают синтетическим путем.
С точки зрения медицины, кофеин — это классический психомоторный стимулятор. Он обладает свойством возбуждать нервную систему, уменьшать чувство утомления, увеличивать психическую активность, прогонять сон. Но следует иметь в виду, особенно спортсменам, что физическую силу кофеин не повышает, а, наоборот, снижает.
Возбуждающее действие кофеина связано с его способностью блокировать рецепторы аденозина — тормозного медиатора центральной нервной системы. Кофеин снижает чувствительность нервных клеток к аденозину и таким образом, опосредованно, оказывает возбуждающее действие. Кофеин, однако, способен оказывать и прямое возбуждающее действие. Как и другие метилксантины, он блокирует фермент (фосфодиэстеразу), который разрушает возбуждающие нейро-медиаторы, ограничивая тем самым проведение (передачу) нервных импульсов к клетке. В результате, любой возбуждающий сигнал начинает действовать на нервные клетки сильнее.
Если с кофеином переборщить, то может развиться выраженное психомоторное возбуждение (возбуждение психической и моторной сферы). На заре нашего века кофеин использовался в больших дозах для провокации скрытых симптомов заболевания у некоторых психических больных. Одновременно с центральной нервной системой кофеин возбуждает и вегетативную (иннервирующую внутренние органы). Возрастают частота и сила сердечных сокращений, повышается секреция желудочного сока, усиливается потоотделение, повышается температура тела и т. д.
Артериальное давление не изменяется, так как кофеин хоть и стимулирует выброс сосудосуживающих факторов, одновременно стимулирует и выброс сосудорасширяющих. Кроме того, кофеин обладает мочегонным действием, что в свою очередь, не допускает подъема артериального давления. После приема кофеина (кофеиносодержащих напитков) улучшается самочувствие, появляется чувство бодрости, активизируются мышечные процессы и двигательная сфера.
Комплексные исследования влияния кофеина на работоспособность показали, что после однократного его приема повышается концентрация внимания и мышечная сила, проявляемая одномоментно. Наряду с этим происходит снижение всех видов выносливости и увеличивается потребление кислорода, а это уже неблагоприятно сказывается на сердечной мышце.
Сосуды сердца не всегда могут обеспечить адекватный кровоток и снабжение сердца кислородом. Ухудшается переносимость высоких температур, но улучшается переносимость холода. Это вызвано резким повышением интенсивности обмена веществ. Кофеин несколько снижает свертываемость крови, усиливает мочеотделение, активизирует процессы тканевого окисления. При этом усиливается распад гликогена. Его запасы в печени и в мышцах уменьшаются. Расширяются сосуды головного мозга, скелетных мышц, сердца, почек.
Усиление распада гликогена приводит к повышению содержания в крови сахара. Кофеин обладает способностью разрушать подкожный нейтральный жир и увеличивать содержание в крови жирных кислот. Увеличение в крови сахара и жирных кислот — одна из причин появления ощущения бодрости и прилива энергии. Именно жирные кислоты, попав в кровь, вызывают усиление теплоотдачи и повышение температуры тела.
Постоянный длительный прием кофеина, блокирующего тормозные аденозиновые рецепторы, вызывает ответную реакцию организма — образование новых аденозиновых рецепторов и синтез большего чем в норме количества аденозина. В результате такой приспособительной перестройки ЦНС возбуждающее действие кофеина снижается. Наступает привыкание, при котором требуются уже большие дозы кофеина для достижения того же стимулирующего эффекта.
Внезапная отмена кофеина, принимавшегося длительное время, приводит к тому, что аденозин замещает все рецепторы. В ЦНС возникает сильное торможение. Появляются вялость, общая угнетенность, сонливость, нервная депрессия. Систематический прием кофеина истощает нервную систему. Развивается замедление мыслительных процессов, ослабление силы воли, появляется неуверенность в своих силах. Употребление кофеина или кофеиносодержащих напитков приводит к формированию физической и психической зависимости от этого вещества.
В силу всего вышеизложенного кофеин не может быть рекомендован для ежедневного применения в качестве средства, повышающего работоспособность и выносливость. Для повышения интеллектуальной активности применять кофеин можно, но не чаще 1 раза в три дня и только в утренние часы. При таком способе приема полностью исключается возможность привыкания и истощения резервов нервной системы. Утренний прием кофеина позволяет избежать нарушения суточных биоритмов человеческого организма.
Кофеин, помимо своей способности увеличивать выделение желудочного и кишечного соков, резко усиливает перистальтику кишечника. Продвижение пищи по желудочно-кишечному тракту ускоряется. Пища не успевает полностью перевариться. В результате развиваются гнилостные и бродильные процессы в кишечнике. По этой причине ни в коем случае нельзя запивать пищу чаем или кофе. Эти напитки следует пить отдельно, как минимум за час до основного приема пищи.
Кофеиносодержащие напитки
Употребление кофеиносодержащих напитков во всем мире растет очень быстрыми темпами. Самое распространенное кофеиносодержащее растение — это чай. Его культура является самой древней. Более 5000 лет назад китайцы стали использовать чай в качестве лекарства от чрезмерной сонливости и вялости. Китайское «ча» означает молодой листочек.
Китайские монахи готовили чай в качестве напитка, прогоняющего сон во время многодневных праздников и церемоний. Постепенно чай стали возделывать как культуру. Из Китая он проник в Японию и Корею, а оттуда в Индонезию, Индию и на Цейлон. С Цейлона чай распространили уже по всему свету. Существуют два вида чая, как растения: китайский и цейлонский. Все имеющиеся в настоящее время сорта являются их разновидностями.
В России чайный напиток употребляют с 1638 года, когда монгольский Алтын-хан прислал в подарок царю Михаилу Федоровичу 4 пуда чайного листа. Царский посол сначала не хотел принимать от хана в подарок какую-то траву взамен подаренных соболей и золотых украшений. Однако, при дворе напиток попробовали и сразу оценили. В 1679 году был заключен первый договор на поставку чая из Китая.
С тех пор уровень потребления чая в России развивался только по восходящей линии. Благодаря своей способности мобилизовать сахар из гликогеновых депо и жирные кислоты из подкожно-жирового слоя чай устраняет чувство голода и обладает согревающим действием.
В зернах кофе содержание кофеина намного ниже, нежели в листьях чая. Более сильное стимулирующее действие напитка кофе объясняется просто большим количеством кофе, используемым для его приготовления. Какао-бобы содержат кофеина очень мало. Напиток какао и шоколад, которые изготовляют из какао-бобов, стимулирующим действием почти не обладают, зато содержат большое количество жиров. Довольно много кофеина и в орехах кола.
Постоянное употребление кофеиносодержащих напитков с целью стимуляции и повышения умственной работоспособности приводят к тем же побочным действиям, что и прием чистого кофеина.
Кроме того, все кофеиносодержащие напитки выводят из организма витамин В1 (тиамин). Поэтому при их употреблении необходимо включать в пищевой рацион достаточное количество этого витамина. Лучше всего принимать витамин В1 в виде фосфотиамина.
Кофеин и гуарана
Гуарана стимулирует центральную мышечную систему. Сам по себе кофеин не оказывает термогенного эффекта, но усиливает действие синефриносодержащих веществ. Гуарана (паста, приготовленная из семян лианы Paullinia cupana) содержит значительное количество природного кофеина. Гуарана обеспечивает оптимальную концентрацию кофеина в организме, поддерживая высокий энергетический уровень длительное время.