Як працює кофеїн. Магія бадьорості і трохи біохімії

Ранкова філіжанка свіжої запашної кави! Після неї відчуваєш, як в організм вливаються сили, і хочеться радіти життю і творити!.. А чому, власне?! Як це працює, в чому прихована магія бадьорості? Розбираємося!

Кофеїн (а якщо вже зовсім по-науковому, то 1,3,7-триметил-1H-пурин-2,6(3H,7H)-діон) – це алкалоїд, азотовмісна речовина рослинного походження. Міститься в зернах кави, листках чаю і не тільки в них. Як і багато інших алкалоїдів, кофеїн потрібен рослинам, щоб вбивати тварин.

Багато тварин (в першу чергу, комахи) для рослин – вороги, тому що їх їдять. Чим ще, окрім як хімією, рослинам оборонятися? Не можуть же вони листям відганяти жуків. Але з кофеїном виходить цікавіше. Для деяких комах кофеїн – зовсім не засіб убивства. Він для них – справжня винагорода, виявляється! Але ці комахи не їдять листя і стебла рослин, а запилюють їх. Так, кофеїн дуже подобається бджолам. Подобається настільки, що між тими рослинами, які містять кофеїн і безкофеїновими, вони завжди виберуть перші. Навіть якщо нектар у цих рослин в усьому іншому “менш якісний”.

На людей кофеїн теж діє, але своєрідно. Насправді, він не викликає якогось припливу енергії (йому просто нізвідки його взяти, кофеїн – зовсім не “енергетична” речовина). Кофеїн просто ефективно заважає тій речовині, яка відповідає в організмі за процеси гальмування – аденозину. Тобто, не “розганяє” організм, а просто перешкоджає його гальмуванню.

Ось як все продумано влаштовано. Аденозин береться з високоенергетичної речовини – АТФ, аденозинтрифосфорної кислоти. Нейрони використовують АТФ, як батарейку, тричі отримуючи енергію при кожному відщепленні фосфату (яких якраз три) від молекули АТФ. Коли ця молекула повністю “общипана”, від неї залишається тільки аденозин. І він накопичується в клітинах і діє на спеціальні аденозинові нейрорецептори. Цей вплив запускає гальмування для нейронів: нейрорецептори, вхопившись аденозин, так прямо і говорять: “Добре попрацювали, а тепер нумо, відпочиньте трохи!” І нейрони, а отже, і мозок людини відпочивають.

Кофеїн же сам зв’язується з аденозиновими рецепторами, і цим тимчасово “виводить їх з гри”. Аденозин підходить до рецептора, а “посадковий майданчик” вже зайнятий кофеїном. І він, відповідно, не може зв’язатися з рецептором і передати команду про відпочинок. Результат – відсутність відпочинку. Іншими словами – неспання. Чи корисне таке неспання?

Мабуть, не дуже. Але хороша новина полягає в тому, що воно не дуже й шкідливе, якщо не зловживати. Кофеїн надовго в організмі не затримується, і період незапланованого неспання, нарешті, змінюється відпочинком.

Крім свого впливу на рецептори, кофеїн блокує фосфодіестеразу (фермент, що руйнує циклічний аденозинмонофосфат). ЦАМФ – теж нейромедіатор, правда вторинний. Через нього діє адреналін (якщо Ви коли-небудь лякалися або відчували стрес, то знаєте, як він діє). Відповідно, від того присутність в організмі кофеїну дає і легкий “адреналіновий” ефект.

Як ліки, кофеїн приймають при гіпотонії, наприклад (знижений артеріальний тиск). У кофеїну є і цікавий потенціал, як ліки для терапії таких захворювань, як хвороба Альцгеймера і хвороба Паркінсона. Ця тема досліджується прямо зараз.

Кофеїнова залежність, хоч і називається “залежністю”, по-справжньому небезпечним станом не вважається. До того ж, організм досить непогано вміє регулювати кількість аденозинових рецепторів. Якщо частина їх систематично буває заблокована кофеїном, то організм індукує їх виробництво.

Чи кофеїн – це наркотик? Ні. Він – психостимулятор.

І ще: рецептори, чутливі до кофеїну, ще є в серці і нирках. Тому кофеїн збільшує частоту серцевих скорочень і стимулює сечовипускання. Ще одна причина, по якій переборщувати з кавою не варто.

Висновок: кофеїн – не те, щоб небезпечна речовина, просто не потрібно вживати його занадто багато. Якщо без фанатизму – пийте собі чай/каву на здоров’я, тим більше – в них є корисні речовини, і їх чимало. Є ряд медичних протипоказань для вживання кофеїну, але якщо щось з них у вас є – ви про це поінформовані лікарем, і каву з кофеїном намагаєтеся уникати. До слова, майте на увазі, що кофеїн присутній не тільки в каві, але і в чаї, мате, навіть в кока-колі. Ніякої “магії бадьорості”, і навіть ніякої “нової енергії” кофеїн не дає. Він лише тимчасово скасовує природний процес гальмування (тобто заважає організму запустити програму відпочинку).

З назвою цієї речовини – справжня плутанина. Багато хто чув таку формулу: “в каві – кофеїн, а в чаї – теїн, і це різні речі”. Ні, це – те ж саме. Теїн, матеїн, метилтеобромін, гуаранін, кофеїн – це одне і те ж.

Чому одні люди п’ють каву на ніч і легко засинають, а хтось якщо вип’є чашечку після обіду, то півночі безсоння?

У двох словах – тому, що є й інші рецептори, зв’язування кофеїну з якими призводить до гальмування. У деяких людей цей процес пріоритетніший, ніж типове зв’язування кофеїну з рецепторами, описаними в тексті.

Окремо про напої-енергетики: це – коктейль з кофеїну і швидкозасвоюваних вуглеводів (глюкоза, фруктоза, сахароза). Таурин там ще буває … Кофеїн, в цілому, – в більш-менш адекватних дозуваннях, які можна порівняти з порцією кави. Але всмоктується з енергетика він набагато швидше, відповідно, діяти починає швидше. (А таурин – взагалі корисна речовина, правда незамінна вона тільки для кішок, а інші ссавці вміють його самі собі виробляти. Але не поїть енергетиком свою кішку! Таурин вона отримує з їжею). В цілому, шкода від енергетиків не в таурині, не в зв’язці “кофеїн + таурин”, а в зв’язці “кофеїн + велика кількість цукру”. Цукор засвоюється дуже швидко, і це все блокує на якийсь час відчуття голоду (тобто відчуття нестачі поживних речовин). Зазвичай, до того ж, їх застосовують в умовах підвищеного навантаження. Людині б в таких умовах поїсти і відпочити (гальмування в ЦНС же не дарма придумано, воно саме для відпочинку), він отримує абсолютно недвозначні сигнали від власного організму: “давай, їж”, “зменшуй оберти”. Але замість того, щоб послухатися, людина хапає “швидкий вуглевод” (блокує голод) і кофеїн (блокує гальмування). Разово – без наслідків, але якщо систематично запускати таку “роботу на знос” – зрозуміло, що це шкідливо.

І ще дещо. Кава без кофеїну – це не міф, а вже давно буденна реальність. Так, з кави (і з чаю), буває, по-чесному витягують майже весь кофеїн. Технології такі є, і це нескладно. “Майже весь” – ну, тому що трохи все-таки залишається, але зовсім незначна кількість. Правда, “справжні поціновувачі кави” стверджують, що “смак виходить зовсім не той”. Моя думка – якщо такому дегустатору зав’язати очі і запропонувати спробувати каву з десяти, скажімо, стаканчиків, з яких 5 – звичайні, а 5 – без кофеїну, а потім попросити вказати, де був який, то результат покаже: не відчувають звичайні люди різниці. Смак і аромат кави визначають десятки речовин, і кофеїн – лише одна з них. Разом з іншими алкалоїдами, він надає каві гіркуватого смаку. А на аромат взагалі не впливає: адже він не має запаху.

Ну що, тепер по чашечці кави?