Кофеин — самое употребляемое стимулирующее вещество в мире. И в большинстве случаев оно попадает в организм с кофе. Сегодня кофе занимает второе место по употреблению среди всех напитков после воды. Ежедневно выпивается около 2,25 миллиарда чашек этого напитка. Помимо кофе, кофеин содержится и в других растениях: чае, матэ, гуаране, коле, какао. В природе кофеин производится растениями для защиты от насекомых-вредителей и привлечения насекомых, опыляющих растения. Существует синтетический кофеин.
Что такое кофеин
Кофеин – самый распространенный стимулятор ЦНС на планете. Относится к алкалоидам, химическое наименование — 1,3,7-триметилксантин. Он содержится во многих продуктах, хотя наибольшая концентрация вещества отмечается в кофейных зёрнах. Вещество также является одним из самых изученных в науке, потому польза и вред кофеина для человека давно выявлена учёными. Тем не менее, даже при таком уровне изученности, новые и углубленные исследования продолжают выявлять новые полезные свойства. Благодаря им, кофеин за последние 20-25 лет превратился из «вредного» и опасного для сердца продукта, в полезное вещество, которое применяется в разных сферах: от спорта до косметологии.
На самом деле кофеин получил своё название из-за популярности кофе. То же химическое соединение содержится в чае мате, где его называют «матеин». В листьях чая оно называется «теином», а в гуаране – гуаранином.
О кофеине в общих чертах
Кофеин – это алкалоид, известный стимулятор ЦНС. Для фармакологических задач он изготавливается синтетическим способом. Добывается из растений.
Он часто включается в состав энергетиков, спортивного питания, сжигателях жира, а также предтрениках.
В бодибилдинге он может развивать силу, стимулирует всплеск норадреналина. Благодаря чему мышцы сокращаются лучше. В результате чувство физического напряжения притормаживается. Атлет может поднять солидный вес.
Кофеин – это работающее средство для повышения работоспособности. Согласно итогам многих научных тестов, благодаря ему КПД развивается на 22%.
Для улучшения спортивных показателей нужно 470 мл кофе. Это 2 чашки.
Также кофеин не обезвоживает организм.
Применение кофеина от 3 до 6 мл на кг веса примерно за 30-60 минут до тренировочного процесса может положительно отразиться на развитии мощности и выносливости у отлично натренированных атлетов.
Доказано, что лучший источник кофеина – это чёрный чай. Один пакетик содержит ориентировочно 40-50 мг. Чтобы создать энергетик, необходимо 5 пакетиков. Настаивать напиток нужно 10 минут. Важно – не сделать чифир. В этом случае варится чай и выделяются опасные вещества листьев.
Вред кофеина: он может усугубить такие болезни, как язва, анемия, сердечные недуги и высокое артериальное давление.
Не стоит на нём зацикливаться для улучшения своих спортивных параметров.
Действие кофеина на организм
Во всем мире кофеин применяется, как стимулятор ЦНС, что считается главным действием вещества и напитка, которые его содержат.
Основные эффекты:
- Повышает уровень энергии;
- Улучшает умственную активность, придаёт бодрость;
- Ускоряет липолиз;
- Повышает физическую производительность;
- Ускоряет метаболизм;
- Усиливает выработку желчи;
- Является мочегонным средством.
Важным действием кофеина является липофильное свойство, то есть растворение в жирных кислотах. Клеточные оболочки состоят из липидов, что позволяет веществу эффективно воздействовать на них. Всасывание почти не замедляется стенками кишечника и сосудов, потому действующее вещество имеет высокую биодоступность. Тем не менее, это касается только жидкой формы, то есть напитков. В случае с другими продуктами (твердыми), которые содержат кофеин, усвоение происходит гораздо медленнее.
Концентрация кофеина в крови достигает максимума уже через час после приёма. Таблетированная форма может действовать немного быстрее, при этом снижая негативное воздействие на ЖКТ. Это можно считать неоспоримой пользой кофеина в таблетках, в сравнении с кофейными напитками. Длительность действия кофеина зависит от индивидуальной реакции на вещество. Множество исследований, которые изучали пользу и вред кофеина для организма, получали совершенно разные результаты. Наименьшая продолжительность эффекта длилась 2-3 часа. Максимальная – 6-7 часов. Потому усредненное время стимуляции по результатам мета-анализов составляет 4-5 часов.
Кофеин – почему одних людей бодрит, а на других не действует?
Одно исследование в Канаде подробно рассмотрело то, как человеческий организм перерабатывает кофеин. [1] Консультанты по питанию и ученые из Университета Торонто провели исследование, в котором участвовал 101 спортсмен мужского пола, средний возраст которого составлял 25 лет. В эту группу вошли велосипедисты, марафонцы, лыжники, бейсболисты, боксеры и пауэрлифтеры. Используя образцы слюны, исследователи смогли определить количество и качество кофеина, которые организм спортсменов смог переработать. И как они это сделали? Наше тело содержит ген под названием CYP1A2. Изменения в нашей ДНК могут повлиять на то, насколько эффективен этот ген для переработки кофеина. Основываясь на результатах, они разделили людей на группы с быстрым и медленным обменом веществ, и смогли доказать то, что пойдет ли кофеин вам на пользу или нет, зависит только от ваших генов.
Как проводилось исследование?
Раз в неделю на протяжении 3 недель, все эти спортсмены приезжали в центр тестирования, где они получали таблетки кофеина или плацебо. Спортсмены отдыхали в течение 25 минут, а затем делали разминочные упражнения. Они тренировались с заранее заданной комбинацией упражнений, включая так называемый тест Вингейта. Он измерял высшую аэробную силу при езде 10 километров на обычном велосипеде.
Через 4 недели исследователи сравнили результаты упражнений и результаты теста гена CYP1A2, обнаружив, что кофеин оказал положительное влияние на 49 из 101 спортсмена (с быстрым метаболизмом) и улучшил их производительность на 6,8%. Еще 44 спортсмена (с медленным метаболизмом) не испытали каких-либо изменений в производительности, в то время как у 8 спортсменов с медленным метаболизмом наблюдалось снижение производительности почти на 14%, все это из-за реакции гена CYP1A2 на кофеин.
Влияние и эффекты кофеина
При попадании триметилксантина в организм, большая часть вещества, около 80%, концентрируется в печени. Там, под воздействием различных ферментов, вещество преобразуется в более сложные соединения. Оставшиеся 20% распространяются кровяным руслом по организму, связываясь с белками крови. Именно они и обеспечивают бодрящий эффект.
Триметилксантин крайне схож с аденозином, который образуется после извлечения фосфата из АТФ. Накопление аденозина служит для организма сигналом, что необходима релаксация. Нейроны сигнализируют в мозг о количестве аденозина, что приводит организм в «сберегающий режим». Польза кофеина на организм человека заключается в том, что он связывает аденозин, из-за чего не происходит сигнал мозгу для успокоения и релаксации. Организм продолжает бодрствовать даже при накопленной усталости. Еще одно действие вещества заключается в блокировании фермента цАМФ.
Воздействие на мозг
Кофеин легко преодолевает гематоэнцефалический барьер, который защищает мозг от попадания многих веществ через кровяное русло. После попадания в мозг, триметилксантин связывается с аденозиновыми рецепторами. Также повышается эффект влияния адреналина на нейроны с помощью воздействия на цАМФ. В результате этих реакций мозг не воспринимает сигналы об усталости и работает с максимальной производительностью. Важно понимать, что этот эффект является своего рода «займом» у организма, потому что после выявления такого «обмана» мозг запускает процессы компенсации. Именно поэтому после окончания действия кофеина происходит ощутимый спад энергии, сонливость и вялость.
Воздействие на сердце
Аденозиновые рецепторы существуют не только в мозге. Также они встречаются и в клетках сердца. Их задача – снижение ЧСС, а также понижение артериального давления за счет улучшения кровотока. При воздействии кофеина на рецепторы, происходит обратный эффект. Сердце начинает биться быстрее, артериальное давление растет, особенно под воздействием адреналина. Прием кофеина способен оказывать и пользу, и вред для организма человека, потому его нужно строго дозировать. При умеренной стимуляции он способен безопасно повышать физическую и умственную работоспособность. При повышении дозировок, приём вещества может привести к тахикардии, излишнему перевозбуждению, бессоннице и прочих негативных последствиях.
Воздействие на ЖКТ
Ряд крупных исследований был сфокусирован на выявлении пользы и вреда кофеина для ЖКТ. Выяснилось, что в первую очередь вещество стимулирует выделение соляной кислоты, что усиливает кислотность желудка. Потому пить кофеиносодержащие напитки рекомендуется до или сразу после приёма пищи. Также доказано, что триметилксантин улучшает перистальтику, что может быть полезно для улучшения пищеварения. С точки зрения минимизации вреда и получения пользы кофеина, таблетки и капсулы имеют большее преимущество, в сравнении с напитками.
Беременным и кормящим женщинам — обращаться с осторожностью
Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов рекомендует кормящим и беременным женщинам, а также тем, кто только планирует беременность, ограничить суточное потребление кофеина 200 мг. Некоторые специалисты допускают и 300 мг/день, однако, по некоторым данным, кофеин вызывает у беременных тошноту и, что много хуже, риск выкидыша.
Клинических исследований, посвященных влиянию кофеина на беременных и кормящих женщин, очень мало, и в такой ситуации потребление алкалоида разумнее ограничить. У беременных время, необходимое для выведения кофеина из организма, увеличивается более чем в три раза, поэтому кофеин может накапливаться: выпитое вечером добавляется к тому, что сохранилось с утра, и суммарная доза циркулирующего в крови вещества оказывается выше расчетной.
Итак, беременным и кормящим женщинам не стоит превышать суточной дозы 200 мг, хотя им и разрешено 300 мг.
Польза для здоровья
Вопреки пропаганде конца 20-го века, которая демонизировала кофе, сейчас вещество считается безопасным. Его положительные эффекты намного полезнее, чем возможные негативные, которые связаны с нагрузкой сердечно-сосудистой системы.
Основная польза кофеина для организма:
- Доказан профилактический эффект длительного применения кофеина при болезнях Паркинсона и Альцгеймера. Исследования показывают, что при употреблении кофе на протяжении жизни, риски возникновения этих болезней в пожилом возрасте существенно снижаются;
- Улучшает память, концентрацию и внимание;
- Снижает риски возникновения инсульта – такие выводы сделали ученые на основе анализа большого количества испытуемых. Диапазон безопасных дозировок с получением профилактического эффекта варьируется от 2 до 4 чашек кофе, в зависимости от вида напитка и количества кофеина в нём;
- Некоторые исследования показали, что кофеин способен снижать риски возникновения некоторых форм рака. Это связывают с огромным количеством антиоксидантов в напитке.
Все положительные эффекты для здоровья относятся только к натуральному кофе, особенно если зерна перемалываются перед завариванием. Также это касается некоторых видов чая, которые содержат большое количество триметилксантина.
Сколько напитков нужно выпить, чтобы достичь рекомендуемой дозы кофеина 400 мг?
На этом рисунке показано, сколько энергетических напитков, кофе, черного или зеленого чая нужно выпить, чтобы достичь суточную дозу кофеина, то есть 400 мг.
Применение в спорте
В спорте кофеин считается одной из самых употребляемых добавок. Он содержится во всех комплексах, которые направлены на стимуляцию физической и умственной активности. Является основой для всех жиросжигателей, предтренировочных комплексов, также включается в некоторые аминокислотные добавки для повышения бодрости и энергии.
В спортивной индустрии чаще всего используется кофеин бензоат натрия, он более полезен и не имеет вреда для ЖКТ, как жидкие напитки. Средние дозировки – от 120 до 350 мг. Принимать добавки, которые содержат свыше 350 мг вещества, не рекомендуется, они могут вызвать ощутимые последствия со стороны сердечно-сосудистой системы, бессонницу и прочие негативные эффекты.
Отзывы
Отзывы о кофеине неоднозначны. Многие атлеты используют его в слишком больших дозировках, и не учитывают содержание кофеина в предтренировочных комплексах, жиросжигателях и обычных напитках. Получается, что они принимают завышенные дозировки, сами того не осознавая, а потом пишут отзывы о том, что кофеин им не помог. При выборе препаратов для себя лучше исходить из показаний и противопоказаний, а не из каких-либо отзывов, размещенных в интернете.
Кофеин. 10 фактов
Игорь 11 декабря 2018
Возможные негативные эффекты
Почти все побочные эффекты напрямую привязаны к используемым дозировкам. При соблюдении нормы, их количество можно минимизировать или вовсе исключить.
К основным негативным последствиям относят:
- Излишняя возбудимость, которая приводит к бессоннице, чувству тревоги и прочим негативным состояниям;
- Тремор конечностей;
- Аритмия и тахикардия;
- Изжога и тошнота.
Использование капсулированной формы или добавление молока в кофейные напитки способно смягчать большинство негативных эффектов.
Страдающим сердечно-сосудистыми заболеваниями — посоветоваться с врачом
Кофеин на 3—4 часа повышает давление, это доказанный факт. Однако при регулярном потреблении этот эффект не так ощутим. У здоровых людей, которые не превышают дозволенные 400 мг, риск развития сердечно-сосудистых заболеваний не увеличивается. Но для людей с повышенных давлением или тех, кто уже перенес сердечно-сосудистые заболевания, иными словами, для пациентов, которым противопоказаны стимуляторы, последствия приема кофеина не столь очевидны. Умеренное количество им не повредит, но о конкретных дозах лучше посоветоваться с врачом.
Итак, людям с повышенным давлением или перенесшим сердечно-сосудистые заболевания, регулярное употребление напитков, содержащих кофеин, не показано. От маленьких порций вреда быть не должно, но лучше проконсультироваться.
Лучшие добавки с кофеином
В большинстве случаев кофеин является частью комплексных добавок. Но это может быть недостатком, если необходимо применять только кофеин для стимуляции производительности. Также добавки, в которых содержится только кофеин, стоят значительно дешевле, что имеет финансовую выгоду.
Среди популярных и качественных добавок с кофеином стоит выделить:
- Caffeine от Scitec Nutrition – отличная добавка, которая подходит для любых целей. Может применяться как в спорте, так и для получения бодрости и улучшения умственной работоспособности. Дозировка в капсуле составляет 100 мг, чего может быть недостаточно для тяжелых тренировок;
- Caffeine Kick от Olimp – мощная добавка, которая может конкурировать с жиросжигающими и предтренировочными комплексами. Содержит 300 мг кофеина, чего хватает для стимуляции активности даже для профессиональных атлетов.
Здоровым взрослым — разрешается в разумных переделах
Такие авторитетные организации, как Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA), Национальные академии наук США (NAS) и Минздрав Канады пришли к выводу, что здоровым взрослым людям можно без проблем потреблять до 400 мг кофеина в сутки. Более 400 мг можно принимать по особым случаям (например, во время экстренной подготовки к экзамену). Такая доза не вызовет побочных эффектов, если подобные форс-мажоры случаются редко.
Последствия кофеинизации зависят от времени приема. Большинство людей могут выпить за один раз 200 мг кофеина менее чем за 2 часа до интенсивной физической нагрузки. Однако даже 100 мг в состоянии расстроить сон, если пить кофе или энергетик на ночь. Кофеин покидает организм довольно медленно, время полувывода составляет около пяти часов, поэтому у людей, выпивших крепкий кофе менее 10 часов назад, в крови еще бродит какое-то количество алкалоида.
Итак, здоровые взрослые люди могут потреблять до 400 мг кофеина в сутки, но не перед сном.
В день соревнования
«Ничего нового, только проверенное и точно работающее» — это правило не стоит нарушать перед любым соревнованием.
Подготовка к марафону — дело нескольких месяцев. Вы планируете каждую пробежку и соответствующую диету. Точно так же нужно составить план для приёма кофеина.
skyfotostock1/Depositphotos.com
Если вы не пьёте каждый день по четыре чашки кофе, то не стоит выпивать столько утром накануне соревнования. Так вы только испортите всю свою долгосрочную подготовку.
Начинайте исследовать свою реакцию на кофеин заранее. К соревнованиям вам следует выбрать источник и оптимальное количество, а также проверить, сможете ли вы сделать перерыв и прожить целую неделю без кофе.
А что будет, если перебрать?
При пероральном приеме 15 мг кофеина на килограмм веса токсичны, а 150 мг — смертельны. То есть особа, которая весит 68 кг, одним граммом кофеина отравится, а от 10 г умрет. Подумайте об этом, прежде чем пить на пари 10 банок энергетика.
Кофеин в порошке — особая песня. Его применяют как стимулятор нервной деятельности и рекламируют как средство для фитнеса и наращивания мышц, и некоторые люди самочинно его принимают с этой целью. Американское Управление по контролю за продуктами и лекарствами предупреждает: одна чайная ложка чистого кофеинового порошка эквивалентна 28 чашкам кофе. Допустить передозировку порошка гораздо легче, чем перепить энергетиков. Большое количество кофеина повышает активность симпатической нервной системы, вызывает сильнейшее сердцебиение и судороги.
Хотя отравление кофеиновым порошком — редкость, оно все же случается, и порой со смертельным исходом. Ошибаются и атлеты, самостоятельно принимающие это вещество, и специалисты. Так в Университете Нортумбрии ученые, проводя эксперимент, случайно дали двоим студентам по 30 г кофеина вместо 300 мг. Студенты, к счастью, выжили, но некоторое время им пришлось провести в больнице.
Если вы здоровы, то можете спокойно пить напитки, содержащие кофеин, руководствуясь, разумеется, рисунками 1 и 2, но с порошком лучше дела не иметь.
Полезные свойства
Кофеин тонизирует нервную, мышечную, сердечно-сосудистую, эндокринную, пищеварительную системы, мобилизуя резервы энергии, заставляя организм работать эффективней.
Добавление его в средства по уходу за кожей головы помогает мужчинам бороться с облысением (в кофейных зернах присутствуют компоненты, способные укрепить волосяную луковицу).
Кофеин стимулирует сосудодвигательные центры продолговатого мозга, вследствие чего повышается тонус сосудистой стенки и артериальное давление. Влияя непосредственно на миокард, он ускоряет работу сердца, делает его сокращения интенсивнее. Объем перекачиваемой крови увеличивается, что снижает центральное венозное давление.
Ученые доказали, что потребление кофе до трех чашек в день защищает от инфаркта миокарда.
Стимулирующее действие кофеина на органы пищеварения проявляется в:
- активации блуждающего нерва;
- увеличении секреции желудочного сока;
- повышении основного обмена, распада гликогена с высвобождением глюкозы в кровь;
- стимуляции моторики кишечника, снижение частоты запоров.
Исследования, которые провели ученые США, Италии и Японии, показали, что умеренное потребление кофеина снижает риск развития цирроза и рака печени в четыре-пять раз.
Антиоксидантное действие
Свободные радикалы – вещества, образованные вследствие действующих на человека неблагоприятных факторов внешней среды (ультрафиолета, высоких температур, радиации), которые характеризуются сильной химической активностью, вступают в нежелательные взаимодействия, вызывают повреждение или гибель клеток. Способность радикалов действовать на ДНК (генетический материал) приводит к ее поломке и развитию опухолей.
Кофеин имеет мощные антирадикальные свойства – удаляет гидроксильные соединения, модулирует синтез оксида азота в клетках, снижая при этом повреждающее действие радикалов. Причем напиток без кофеина содержит такое же количество антиоксидантов.
Ежедневное употребление богатого антиоксидантами кофе снижает риски развития:
