Кофеин. Магия бодрости и немного биохимии⁠⁠

Утренняя чашечка свежего вкусного кофе! Ммм, как здорово! После неё чувствуешь, как в организм вливаются силы, и хочется радоваться жизни, творить, созидать!.. Стоп. А почему, собственно?! Ну, кофе, ну, вкусно... И что же? Мало ли вкусных вещей на свете... Как он работает, в чём сокрыта магия бодрости? Разбираемся! В прошлом лонгриде длинночтиве  (никотин) я спросила - хотите про кофеин? Читатели ответили: хотим. Собственно, вот немного свежемолотого текста из букв средней обжарки.

Кофеин (а если совсем по-научному, то 1,3,7-триметил-1H-пурин-2,6(3H,7H)-дион) - это алкалоид, азотсодержащее вещество растительного происхождения. Содержится в зёрнах кофе, листьях чая и не только в них. Как и многие другие алкалоиды, кофеин нужен растениям, чтобы убивать животных.

Ну да, вот так. Многие животные (в первую очередь, насекомые) для растений - враги, потому как их едят. Чем ещё, кроме как химией, растениям обороняться-то? Не могут же они листьями хлопать по жукам. Но с кофеином выходит интереснее. Для некоторых насекомых кофеин - вовсе не средство убиения. Он для них - настоящее вознаграждение, оказывается! Но эти насекомые не едят листья и стебли растений, а опыляют их. Так, кофеин очень нравится пчёлам. Нравится настолько, что между кофеинсодержащими и безкофеиновыми растениями, они всегда выберут первые. Даже если нектар у этих растений в остальном "менее качественный". Здорово устроились, да? Производи себе, значит, нектар третьего сорта (третий сорт - не брак?) спустя рукава, лишь бы с кофеином был. Пчела купится!

Пчела купилась. Явно под кофеином же?

На людей кофеин тоже действует, но, хм... Своеобразно. На самом деле, он не вызывает какого-то прилива энергии (просто неоткуда, кофеин - вовсе не "энергетическое" вещество). Он эффективно мешает тому веществу, которое отвечает в организме за процессы торможения. Аденозину. То есть, не "разгоняет" организм, а просто препятствует его торможению.

Смотрите, как всё продуманно устроено. Аденозин берётся из высокоэнергетического вещества - АТФ, аденозинтрифосфорной кислоты. Нейроны используют АТФ, как батарейку, трижды извлекая энергию при каждом отщеплении фосфата (коих аккурат три) от молекулы АТФ. Когда эта молекула полностью "общипана", от неё остаётся только аденозин. И он накапливается в клетках и действует на специальные аденозиновые нейрорецепторы. Это воздействие запускает торможение для нейронов: нейрорецепторы, ухватившие аденозин, так прямо и говорят: "Хорошо поработали, а теперь ну-ка, отдохните чуток!" И нейроны, а следовательно, и мозг человека отдыхают.

Кофеин же сам связывается с аденозиновыми рецепторами, и этим временно "выводит их из игры". Аденозин подходит к рецептору, а "посадочная площадка" занята кофеином. И он, соответственно, не может связаться с рецептором и передать команду об отдыхе. (Помните, кстати, похожая история о конкурентном взаимодействии с рецепторами у парочки "Никотин vs Ацетилхолин", о которой я писала в прошлый раз)?

Результат - отсутствие отдыха. Иными словами - бодрствование. Полезно ли такое бодрствование? А сами-то как думаете?

Верно, не очень. Но хорошая новость состоит в том, что оно не очень и вредно, если не злоупотреблять. Кофеин надолго в организме не задерживается, и период незапланированного бодрствования, наконец, сменяется отдыхом.

Кроме своего воздействия на рецепторы, кофеин блокирует фосфодиэстеразу (фермент, разрушающий циклический аденозинмонофосфат). ЦАМФ - тоже нейромедиатор, правда вторичный. Через него действует адреналин (если Вы когда-нибудь пугались или испытывали стресс, то знаете, как он действует). Соответственно, оттого присутствие в организме кофеина даёт и лёгкий "адреналиновый" эффект.

Как лекарство, кофеин принимают при гипотонии, например (пониженное артериальное давление). У кофеина есть и интересный потенциал, как лекарства для терапии таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона. Эта тема исследуется прямо сейчас.

Кофеиновая зависимость, хоть и называется "зависимостью", по-настоящему опасным состоянием не считается. Вдобавок, организм довольно неплохо умеет регулировать количество аденозиновых рецепторов. Если часть их систематически бывает заблокирована кофеином, то организм индуцирует их производство. Подстраивается под обстоятельства, такая умница!

Давайте уж прямо: кофеин - это наркотик?

И ещё: рецепторы, чувствительные к кофеину, ещё есть в сердце и почках. Поэтому кофеин увеличивает частоту сердечных сокращений и стимулирует мочеиспускание. Ещё одна причина, по которой перекофевать с борщом перебарщивать с кофе не стоит.

Вывод: кофеин - не то, чтобы опасное вещество, просто не нужно употреблять его слишком много. Если без фанатизма - пейте чай/кофе на здоровье, тем более - в них есть полезные вещества, и их немало. Есть ряд медицинских противопоказаний для употребления кофеина, но если что-то из них у вас есть - вы об этом осведомлены врачом, и старый добрый кофе с кофеином стараетесь избегать. К слову, имейте ввиду, что кофеин присутствует не только в кофе, но и в чае, мате, даже в кока-коле. Никакой "магии бодрости", и даже никакой "новой энергии" кофеин не даёт. Он лишь временно отменяет естественный процесс торможения (т.е. мешает организму запустить программу отдыха).

NB. С названием этого вещества - настоящая путаница. Многие слышали такую формулу: "в кофе - кофеин, а в чае - теин, и это другое". Нет, это - то же самое. Теин, матеин, метилтеобромин, гуаранин, кофеин - это одно и то же.

Отдельно про напитки-энергетики: это - коктейль из кофеина и быстроусвояемых углеводов (глюкоза, фруктоза, сахароза). Таурин там ещё бывает... Кофеин, в целом, - в более-менее адекватных дозировках, сравнимых с порцией кофе. Но всасывается из энергетика он гораздо быстрее, соответственно, действовать начинает быстрее. (А таурин - и вовсе полезное вещество, правда незаменимое оно только для кошек, а другие млекопитающие умеют его сами себе производить. Но не поите энергетиком свою кошку! Таурин она получает с едой). В целом, вред энергетиков не в таурине, не в связке "кофеин + таурин", а в связке "кофеин + большое количество сахара". Сахар усваивается очень быстро, и это всё блокирует на какое-то время чувство голода (т.е. ощущение нехватки питательных веществ). Обычно, вдобавок, их применяют в условиях повышенной нагрузки. Человеку бы в таких условиях покушать и отдохнуть (торможение в ЦНС ведь не зря придумано, оно как раз для отдыха), он получает совершенно недвусмысленные сигналы от собственного организма: "давай, ешь", "сбавь обороты". Но вместо того, чтобы послушаться, человек хватает "быстрый углевод" (блокирует голод) и кофеин (блокирует торможение). Разово - без последствий, но если систематически запускать такую "работу на износ" - понятно, что это вредно.

А, и ещё кое-что. (Никак не могу закончить текст, это всё оттого, что вы мне нравитесь, дорогие читатели и читательницы :) Кофе без кофеина - это не миф, а уже давно обыденная реальность. Да, из кофе (и из чая), бывает, по-честному извлекают почти весь кофеин. Технологии такие есть, и это несложно. "Почти весь" - ну, потому что немного всё-таки остаётся, но совсем чуть-чуть. Незначимое количество. Правда, "истинные ценители кофе" утверждают, что "вкус получается совсем не тот". Моё мнение - если такому дегустатору завязать глаза и предложить отведать кофе из десяти, скажем, стаканчиков, из которых 5 - обычные, а 5 - без кофеина, а потом попросить указать, где был какой, то результат покажет: не чувствуют обычные люди разницы. Вкус и аромат кофе определяют десятки веществ, и кофеин - лишь одно из них. Вместе с другими алкалоидами, он придаёт кофе горьковатый вкус. А на аромат вообще не влияет: ведь он не имеет запаха.

Ну что, теперь по чашечке кофе? :)

Первоисточник: наш славный, добрый и местами тёплый ламповый канал "Биохимикум" на Яндекс.Дзен. Текст мой (по сравнению со статьёй там - несколько расширенный и дополненный), тэг "моё", картинки из сети, кофе из Бразилии.