Особенности воздействия кофеина на мозг человека

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Гуляев Г.К. 1

---

1ГБОУ СОШ №197

Пахомова Н.В. 1

---

1ГБОУ СОШ №197

Работа в формате PDF

692.5 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Слово "кофе" происходит от арабского qabwa, что переводится как "возбуждающий". Легенда гласит, что архангел Гавриил, обеспокоенный тем, что сонливость может помешать Мухаммеду в достижении его целей, поднес ему кофе. Выпив его, пророк выбил из седла 40 рыцарей.

Кофеин представляет собой белые горькие кристаллы с труднопроизносимым названием 1,3,7-триметилксантин. Кофеин могут добывать из чайных листьев и кофе. Кофеин издавна применяли как защиту для плодов растений и семян от микробов-вредителей, относясь к нему как к токсину. Естественно, возникает вопрос воздействия такого токсина на организм, и в частности мозг человека.

Тема воздействия кофеина на мозг как никогда актуальна. Его активно употребляют по всему миру с незапамятных времен. Кофеин относится к психостимуляторам. Он повышает настроение, увеличивает скорость реакции на внешние раздражители, уменьшает чувство усталости и повышается физическую и умственную работоспособность, временно снижает потребность во сне. Но нет чуда без добра, кофеин способен вызывать зависимость, мигрень, остеопороз, аритмию, тремор.

Цель: Исследовать кофеин с точки зрения биологии и рассказать о воздействии на мозг человека, его содержании в растениях и напитках.

Задачи исследования:

Изучение и анализ источников информации по природе кофеина.

Воздействие кофеина на организм человека.

Воздействие кофеина на мозг здорового человека.

Воздействие кофеина на мозг при его патологиях.

Использование кофеина в медицине.

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Кофеин как химическое вещество

Кофеин – это алкалоид метилксантин, содержащийся в семенах кофе (Coffeaarabica), листьях чая (Cameliasinensis), семенах какао (Theobrоmacacаo), семенах кола (Colaacuminata), листьях падуба парагвайского или мате (Ilexparaguariеnsis), в семенах гуараны (Paulliniacupana).

Кристаллическая структура: гексагональная призма. Химическое название кофеина — 1,3,7-триметилксантин. По строению и фармакологическим свойствам кофеин близок к теобромину и теофиллину; все три алкалоида относятся к группе метилксантинов.[1]

Кофеин в чистом виде представляет собой белые игольчатые кристаллы горьковатого вкуса, без запаха. Плохо растворим в воде, легко — в горячей, трудно — в спирте. Растворы имеют нейтральную реакцию.[2] Кофеин, как и другие пуриновые алкалоиды, даёт положительную мурексидную реакцию, при нагревании с реактивом Несслера кофеин образует красно-бурый осадок, в отличие от теобромина, дающего в таких условиях светло-коричневое окрашивание.

Открыт и назван «кофеином» в 1819 году немецким химиком Фердинандом Рунге. В 1827 г. М. Удри выделил из чайных листьев новый алкалоид и назвал его теином. Кофеин в чистом виде впервые получен в 1828 году (Пьером Пеллетье и Жозефом Каванту). В 1832 г. его состав был установлен Ф. Велером и К. Пфаффом с Ю. Либихом. В 1838 году Г. Я. Мульдер доказал тождественность теина и кофеина.

Структура кофеина была выяснена к концу XIX века Германом Фишером (Германия), который также был первым человеком, кто искусственно синтезировал кофеин. Он стал лауреатом Нобелевской премии по химии 1902 г. , которую получил отчасти за эту работу.

1.2. Содержание кофеина в различных напитках

Кофе

В зависимости от способа варки кофе меняется и количество экстрагируемого кофеина.

Самые популярные виды кофе:

- Эспрессо (чаще всего бариста готовят именно его, потому что он является основой для приготовления других видов кофе).

- Пуровер (Варка кофе путем пролива через фильтр).

- Мока (гейзерная кофеварка).

- Колд-брю (Cold-brew – холодное заваривание) (экстракция происходит не за счет высокой температуры воды, а за счет времени настаивания — обычно 8-12 часов).

- Френч-пресс (популярный домашний способ заваривания, который позволяет быстро и просто получить вкусную чашку). (см. Приложение 2)

Из данных, приведенных в таблице, мы можем сделать следующие выводы:

- Эспрессо содержит в себе наибольшее количество кофеина, экстрагируемого из того же количества зерна, при этом время экстракции — самое короткое из всех способов.

- Колд-брю и мока делят второе место, но время экстракции колд-брю — 8-12 часов против 25 секунд у эспрессо и порядка 1 минуты у моки.

- Френч-пресс и пуровер экстрагируют меньше всего кофеина; даже меньше 1/4 части того, что содержит эспрессо.

(См. Приложение 3) В данной таблице сравнивается содержание кофеина в литре кофе, приготовленного каждым из пяти способов; в 30мл; в трех рекомендуемых для подачи в кофейне порциях — одинарной, двойной и тройной; в стандартной «домашней» порции.

Рассмотрев все факторы, мы обнаружили, что существует несколько причин, по которым в эспрессо экстрагируется наибольшее количество кофеина. Прежде всего, дело в самом мелком, по сравнению с другими способами, помоле. Для приготовления эспрессо используется степень помола мельче, чем соль сорта экстра. Благодаря такому помолу увеличивается площадь контакта кофе с водой, поэтому и экстракция кофеина ускоряется.

Другие важные факторы, которые ускоряют процесс извлечения кофеина, температура воды и время приготовления. При большей температуре и, соответственно, большем времени приготовления из зерен экстрагируется большее количество кофеина. [3]

Шоколад

Шоколад - это лакомство, которое часто ассоциируют с повышением настроения. Шоколад получают из семян, найденных в плодах какао-деревьев, которые растут вблизи экватора. Эти семена часто называют какао-бобами.

Какао-бобы очищают от скорлупы, ферментируют, сушат и разжижают в процессе производства шоколада. Шоколад содержит небольшое количество кофеина, а также других веществ, которые могут помочь поднять настроение или энергию у некоторых людей. Когда какао-бобы разжижаются, полученная жидкость содержит какао-масло и сухой какао. И то, и другое используется для приготовления шоколада, хотя их количество различается в зависимости от типа изготавливаемого шоколада. Кофеин содержится в сухих веществах какао, а не в какао-масле.[5]

Обычно вы можете определить количество кофеина в шоколаде по тому, насколько он темный. Чем темнее шоколад, тем больше в нем сухих веществ какао. Это увеличивает количество кофеина на 100 грамм. Поскольку белый шоколад содержит только какао-масло и не содержит сухих веществ какао, в нем нет кофеина.[4] .(См. Приложение 4)

Чай

В чайных листьях кофеин был обнаружен в 1827 году. Поначалу его назвали теином, но через 10 лет было доказано, что это тот же кофеин. Можно встретить оба названия. Нельзя однозначно ответить, где больше кофеина – в чае или кофе. Концентрация кофеина в чае зависит от:

- качества чайного листа

- уровня ферментации

-типа приготовления напитка

- сорта

- длительности заварки

- длительность выдержки

Медицинский колледж национального университета Тайваня совместно с Тайваньской опытной станцией по изучению чая (TRES, Taiwan Tea Research and Extension Station) провели исследование [6] химического состава 31 сорта чая. Исследование затрагивало несколько целей, но мы остановимся только на кофеине. Данные о составе чая были получены в результате заваривания 1 грамма чайного листа в 100 мл. воды температурой 100°C и настаивания в течение 30 минут. Поэтому количественно вы получите меньше кофеина, заваривая такие же сорта чая дома,привычным вам способом.

Кроме того, мы добавили к данному исследованию результаты еще двух исследований, проведенных в Пекине [7] и Массачусетсе [8]. И вот, что получилось. В диаграмме отражено содержание кофеина в 1 грамме чая. (См. приложение 5)

Из этой диаграммы можно сделать некоторые выводы:

- В образцах зеленого чая содержится больше кофеина, чем в других группах.

- Количество кофеина в группе зеленого чая зависит не столько от размера листьев, сколько от региона, сорта или других различий в агротехнике выращивания. Например, крупнолистовой лунцзин из провинции Сычуани содержит больше кофеина, чем мелколистовой лунцзин из провинции Чжэцзян.

- За исключением двух новых сортов сяохунпао обе группы улунов содержат меньшее количество кофеина, чем другие виды чая.

- Образец тегуаньинь имеет самое низкое содержание кофеина среди других образцов.

- Тайваньский улун может содержать на 40% меньше кофеина после 4 лет выдержки по сравнению с его более новыми аналогами.

- У пуэра, выдержанного в течение 20 лет, содержание кофеина выше, чем у более молодого аналога и гораздо выше, чем у улуна, выдержанного в течение 4 лет.

- Измельченный улун, как и пакетик чая «Lipton», несмотря на низкое качество листа, по-прежнему содержит очень высокое содержание кофеина.

Мате

Мате — тонизирующий напиток с высоким содержанием кофеина, приготавливаемый из высушенных измельченных листьев и молодых побегов падуба парагвайского (Ilexparaguariensis).

Уровень кофеина в чашке чая мате емкостью 250 мл может находиться в диапазоне от 20 до 180 мг[9]. Тип мате, количество, которое вы используете, и способ его заваривания - все это оказывает значительное влияние на уровень кофеина в вашем мате.

Как правило, мате из чайных пакетиков имеет самый низкий уровень кофеина, тогда как мате, заваренный традиционным способом ( с использованием калебаса и бомбильи), имеет гораздо более высокое содержание кофеина.

Согласно исследованию, проведенному в 2009 году[10], йерба мате, заваренный из 50 граммов листового мате и 500 мл воды, содержал около 380 мг кофеина, что соответствует примерно трем чашкам кофе.

1.3. Воздействие кофеина на организм человека

Кофеин обладает очень высокими липофильными характеристиками – почти полностью растворяется в жирах (липидах). А мы знаем, что липиды составляют оболочки клеток человека – биологические барьеры. Уже через час после приема кофеина его концентрация в крови достигает своего максимума, и воздействует на организм на протяжении следующих 5-6 часов.

Около 80% вещества оседает в печени и после переработки, через 3-7 часов полностью выводятся из организма. Оставшиеся 20% посредством липофильных свойств распространяются по органам и тканям человека. И, несмотря на то, что каждый из органов человеческого тела реагирует на воздействие кофеина по-своему, можно выделить 2 основных механизма. (табл. 1).

Механизм 1 Характеризуется тем, что кофеин, являясь «химической копией» аденозина, выступает в роли его антагониста, не давая аденозину занять рецепторы, скрывая таким образом сигналы организма о необходимости восстановления энергии.

Механизм 2 Характеризуется воздействием кофеина на ферменты, блокирующие расщепление молекулы ЦАМФ (клеточного «курьера»). В результате этого, многократно увеличивается воздействие гормонов на клетки человека.

Типы механизмов воздействия кофеина на организм человека

МЕХАНИЗМЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ КОФЕИНА

Механизм 2

Механизм 1

Доставка необходимого сигнала в клетку человека бывает затруднена из-за слишком большого размера этих гормонов, чтобы пройти через оболочку клетки

ЦАМФ– это молекулы транспортировщики, которые выполняют функцию «доставки» информации гормонов внутрь клетки.

Фермент, расщепляющий ЦАМФ, блокируется кофеином.

ЦАМФ в этом случае становится слишком много. Вследствие чего информация гормонов доставляется внутрь клетки в слишком больших количествах.

АТФ молекулы играют ведущую роль в процессе метаболизма живых клеток.

АТФ состоит из 3 фосфатов. При отщеплении одного – происходит выделение энергии. Каждая молекула АТФ может выделить энергию 3 раза.

Полностью утратившая энергию АТФ – это аденозин. При его накоплении организму передаются сигналы о необходимости восстановления и отдыха.

Кофеин выключает рецепторы утративших энергию АТФ и таким способом «обманывает» организм человека, заставляя его полагать, что энергии еще много.

Фармакологическое действие

Кофеин возбуждающе воздействует на ЦНС: регулирует и усиливает процессы возбуждения в коре головного мозга, дыхательном и сосудодвигательном центре, активирует положительные условные рефлексы и двигательную активность. Стимулирует психическую активность, повышает умственную и физическую работоспособность, увеличивает скорость реакции. После его приема появляется бодрость, временно уменьшаются утомление и сонливость. Кофеин вызывает учащение и углубление дыхания, особенно на фоне угнетения дыхательного центра.

Влияет на сердечно-сосудистую систему: увеличивает силу и ЧСС (особенно в больших дозах), повышает артериальное давление при гипотензии (не изменяет нормальное). Расширяет бронхи, желчные пути, кровеносные сосуды скелетных мышц, сердца, почек, суживает — органов брюшной полости (особенно при их дилатации). Понижает агрегацию тромбоцитов. Обладает умеренным диуретическим эффектом, главным образом, в связи с уменьшением реабсорбции электролитов в почечных канальцах. Стимулирует секрецию желудочного сока.[11]

Передозировка

При злоупотреблении кофеин (более 300 мг в сутки, т.е. четыре чашки натурального кофе по 150 мл) может вызывать состояние тревоги, беспокойство, тремор, головную боль, спутанность сознания, сердечные экстрасистолии. У новорожденных (в т.ч. недоношенных) при концентрации в плазме крови 50 мг/мл возможны токсические эффекты: беспокойство, тахипноэ, тахикардия, тремор, повышение рефлекса Моро, при более высоких концентрациях — судороги.

Влияние кофеина на сердце и сосуды

Под воздействием кофеина частота сердечных сокращений увеличивается. Для молодого, здорового сердца, а также эластичных сосудов такой эффект при умеренных дозах положителен. А вот для людей, которые находятся в группе риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, учащенное сердцебиение может быть причиной развития осложнений: недостаток кислорода в сердечной мышце, гипертонический криз. А для людей с ишемической болезнью сердца высокие дозы кофеина могут послужить спусковым крючком к аритмии и даже инфаркту.

Глава 2. Влияние кофеина на мозг

2.1 Воздействие кофеина на мозг здорового человека

Кофеин действует на мозг как неспецифический ингибитор действия рецепторов аденозина А1 и А2А. Это происходит при низких концентрациях кофеина, то есть несколько моль/л, такая концентрация достигается после одной выпитой чашки кофе.

Кофеин активирует высвобождение возбуждающих нейромедиаторов; они сильнее подавляются аденозином, чем тормозные нейромедиаторы. В исследованиях на мышах с поражением аденозиновых рецепторов А1 и А2А выяснилось, что блокада кофеином рецепторов А2А влияет на сон и двигательную активность, тогда как блокада А1 и А2А влияет на частоту сердечных сокращений, температура тела и потребление кислорода.[12](См. приложение 6)

Какова безопасная дозировка кофеина?

Низкие дозы кофеина (50–200 мг за один прием) могут оказывать положительное действие: повышают внимательность и энергичность, придают хорошее настроение и увеличивают кратковременной памяти. Однако высокие дозы кофеина (400– 800 мг за один прием) могут иметь негативные последствия: беспокойство, нервозность, бессонница, тахикардия и тремор.

Влияние кофеина на внимательность и сон

Кофеин (75 мг) может увеличивать скорость реакции и повышать внимательность, особенно при выполнении длительных и сложных задач. Он эффективен для улучшения внимательности в ситуациях пониженного возбуждения, например, вовремя сезонных простуд, работы в ночную смену и вождения автомобиля в ночное время.

Кофеин сильно влияет на сон, он наиболее чувствителен к воздействию кофеина. Дозы от 100 мг (около одной чашки кофе) могут продлить латентность сна, сократить общее время сна и сократить глубокую фазу сна. Кофеин незначительно влияет на фазу быстрого сна (REM) Эти эффекты появляются при употреблении кофеина перед сном, но даже кофеин, принятый утром, может пагубно сказаться на сне. Например, 200 мг кофеина (около 2–2½ стакана кофе) утром сокращают общее время сна на 10 минут, эффективность сна примерно на 3%. Эти эффекты не проявляются у систематических потребителей. Возрастной разницы нет.

Индивидуальная чувствительность к влиянию кофеина на сон может быть связана с полиморфизмом CYP1A2, но что еще более важно, полиморфизмом аденозинового рецептора A2A головного мозга (ADORA2A), модулирующимвосприимчивость к субъективным и объективным эффектам кофеина на сон. У чувствительных людей при употреблении кофеина вероятность бессонницы увеличивается почти вдвое, чем без него.

Влияние кофеина на настроение

Неоднократно сообщалось, что кофеин в низких дозах (150–200 мг) улучшает настроение. Это объясняет, почему кофе и чай широко используются в качестве напитков к завтрака. Его положительное влияние на настроение можно усилить потреблением хлеба и наличием источников синего света (что положительно влияет на настроение). Эффекты более выражены у пожилых людей.

Несколько исследований на больших когортах показали, что ежедневное употребление кофе связано с пониженным риском возникновения депрессии. В 10-летнем исследовании здоровья медсестер, затрагивающим 50730 женщины, риск депрессии был снижен на 15% у тех, кто пил 2–3 чашки кофе ежедневно, и на 20% у тех, кто пьёт больше чашки в день.

Потребление кофе также связано со сниженным риском суицида. В когорте из 43 599 мужчины среди специалистов здравоохранения и 73 820 женщин среди медсестер, риск суицида был на 45% ниже у тех, кто употреблял 2–3 чашки кофе в день и на 53% меньше, если больше 4 чашек ежедневно. [13]

Влияние кофеина на тревожность

Высокие дозы кофеина могут вызывать чувство тревоги,чего обычноне происходит при низких дозах. Моделирование тревожности у животных подтвердило, что кофеин имеет анксиогенный эффект. Два исследования на людях сообщили о влиянии кофеина на повышение тревожности на слова, представляющие социальную угрозу (например, ненавистный и одинокий) и отрицательное выражение лица (например, сердитые и испуганные лица) [14]. Исследование показало, что увеличение тревоги после приема 75–300 мг кофеина возникало у мужчин, но не у женщин.

В тесте с повышенной дозой (было резко введено 480 мг кофеина), пациенты с паническим расстройством и их здоровые родственники первой степени родства были более чувствительными, чем здоровые добровольцы с симптомами панической атаки.

Все это согласуется с выводом, что ген ADORA2A модулирует тревожность, вызванную кофеином у людей, которые обычно потребляют мало кофеина. Частое употребление кофеина приводит к возникновению толерантности к его анксиогенному эффекту, даже у генетически предрасположенных людей.

Зависимость от кофеина

О возможности возникновения зависимости от кофеина задумывается много людей. Хотя кофеин в кофе является мягким стимулятором центральной нервной системы, доклинические исследования показали, что кофеин не стимулирует дофаминергическую передачу в оболочке прилежащего ядра, что является характерной и специфической чертой наркотической зависимости.[15][16] Данные показывают, что кофеин не активирует мозговой контур зависимости и вознаграждения[17].

Данные показывают, что любители кофе, употребляющие его в умеренных количествах, не могут получить физическую зависимость от кофеина. Однако Американская психиатрическая ассоциация(APA) добавила отмену кофеина к списку симптомов в Диагностическое и статистическое руководство по психическим расстройствам(DSMMD 5 edn). Некоторые люди испытывают симптомы после резкого прекращения приема кофеина. Симптомы, как правило, появляются через 12-24 ч после прекращения приема кофеина и включают в себя головные боли, сонливость и чувство усталость, обычно они сохраняются не более 48 ч. Их можно избежать путем постепенного снижения дозировки. Однако основные механизмы не совсем ясны. Дозы кофеина в чае и кофе кажутся достаточно высокими, чтобы действовать, поскольку доза 25–50 мг кофеина уже снимает некоторые симптомы.

Однако возможно снятие эффектов не связано с кофеином, но связано с запахом, вкусом и социальной средой, которые обычно сопровождают потребление кофе.

2.2 Воздействие кофеина на мозг при его патологиях

2.2.1 Кофеин и вегетативная недостаточность

В настоящее время для лечения ортостатической гипотензии одобрены только два препарата: α1-адренергический агонист мидодрин и пролекарство норадреналина дроксидопа. Острое лечение кофеином повышает кровяное давление. Недавнее клиническое исследование, сравнивающее мидодрин с эрготамином (1 мг) в связке с кофеином (100 мг) на 12 пациентах. В результате комбинация препаратов увеличила артериальное давление (в сидячем положении) в той же степени, как мидодрин и был лучше в борьбе с симптомами вегетативной недостаточности.[18] К сожалению, нет никакой информации об использовании одиночного кофеина(без лекарственных средств) при лечении вегетативной недостаточности.

2.2.2 Кофеин и болезнь Паркинсона

О влиянии кофеина на развитие болезни Паркинсона было известно уже в конце 1960-х годов. В многих эпидемиологических исследованиях сообщалось обобратной зависимости между дозой и реакцией на кофе/потребление кофеина и риском развития Болезни Паркинсона. Потребление кофе уменьшает или замедляет развитие болезни Паркинсона, причем при ежедневном потреблении.

Мета-анализ, включающий 26 исследований, показал среднее снижение риска развития болезни Паркинсона на 25% среди ежедневных потребителей кофеина по сравнению с не потребителями. Наблюдалась линейная зависимость дозa–реакция: более высокое потребление кофеина ассоциировалось с более низким риском развития болезни Паркинсона.

Некоторые исследования показали снижение риска до 80% при ежедневном потреблении более 4 чашек кофе. Общий риск развития Болезни Паркинсонаснижается на 24-32% при увеличении потребления кофеина на 300 мг (примерно каждые три чашки кофе).[19] Снижение риска сходно у лиц с быстрым и медленным метаболизмом. Более поздний метаанализ, включающий 13 исследований и 901764 участника, подтвердил эти результаты, причем риск сократился на 0,72 от ежедневного потребления трех чашек кофе.

В обеих мета анализах снижение риска у женщинбыло не таким высоким, как у мужчин. Влияние кофеина на риск развития болезни Паркинсона зависит от гормонального лечения в постменопаузе. В исследовании приняло участие 86 404 мужчин и 97 786 женщин, снижение риска для самого высокого ежедневного потребления кофеина (435 мг) по сравнению с самым низким (5,6 мг) составило 0,43 у мужчин и 0,61 у женщин.

Кроме того, реакция была сильнее у тех женщин, которые не принимали заместительную гормональную терапию (RR 0,32), по сравнению с теми, кто принимал заместительную гормональную терапию(0.81).[20] Лишь генетический полиморфизм CYP1A2, связанный со снижением индукции ферментов кофеином, незначительно повышал риск развития болезни Паркинсона у женщин (RR 1,34), но не у мужчин.[21]

Случайное контролируемое исследование у пациентов с болезнью Паркинсона показало, что кофеин не влияет на общее качество жизни, возникновение депрессии или качество сна.[22]

У животных кофеин противодействует симптомам болезни Паркинсона, индуцированным у крыс и мышей, и усиливает действие Леводопы. На основе лечения антагонистами рецепторов А2А(кофеин) двигательной дисфункции при болезни Паркинсона, вызванной длительным лечением Левадопой, можно предположить, что антагонисты А2А могут быть эффективны в симптоматическом лечении болезни Паркинсона.[23]

2.2.3. Использование кофеина в медицине

Кофеин стимулирует двигательную и умственную активность, ускоряет ассоциативные процессы и уменьшает усталость. И.П. Павлов в своей лаборатории установил, что кофеин регулирует процессы возбуждения в коре головного мозга, усиливает активность. Кофеин в медицине применяют при инфекционных и других заболеваниях, которые сопровождаются угнетениями функций ЦНС и ССС, при отравлении наркотиками и иными ядами. Кофеин используют и как мочегонное средство.

В качестве аналептика кофеин применяют при недостаточности сердечно-сосудистой системы, угнетении дыхания, при отравлении средствами для наркоза, угнетающие центральную нервную систему, для лечения неврозов.

Назначают кофеин внутрь по 0,05-0,1 г. 2-3 раза в день, с корелляцией в зависимости от возраста человека. Детям до 2 лет применение кофеина запрещено. Противопоказания для применения кофеина: бессонница, атеросклероз и выраженная гипертония, повышенная возбудимость, при глаукоме в старческом возрасте. Форма выпуска кофеина в медицине: порошок или таблетки. Цитрамон, аскофен, пирамеин, кофетамин, новоцефальгин и другие.

Помимо кофеина в медицине также используется кофеин-бензоат натрия. Он аналогичен кофеину, но характеризуется большей растворимостью в воде и быстрее выводится из организма.

2.2.4 Кофеин и инсульт

В нескольких исследованиях сообщалось, что умеренное потребление кофе может снизить риск инсульта и ограничить последствия перенесенного инсульта.

Мета-анализ, включающий 11 исследований и 479 689 участников с 10 003 случаями инсульта, показал снижение риска развития инсульта на 7-14% при потреблении кофе в диапазоне от 2 до 8 чашек в день. Снижение было обнаружено как при ишемическом, так и при геморрагическом инсульте, а также у обоих полов[24].

В 2014 году глобальный мета анализ 36 групповых исследований,рассматривающих 1279804 лиц с 36352 случаями сердечно-сосудистых заболеваний, включая инсульт, показали 5% снижения относительного риска развития инсульта при среднем ежедневном потреблении 5 чашек кофе.[25] Недавний обзор литературы подтвердил эти цифры.[26] Для выяснения взаимосвязи между кофеином и инсультом по-прежнему необходимы плацебо-контролируемые исследования.

2.2.5 Кофеин и мигрень

Недавний Кокрейновский обзор, который включал 20 исследований (4262 участника), проанализировал 25 сравнений с использованием общего анальгетика (парацетамол, ибупрофен или аспирин) и кофеина против той же дозы анальгетика. В большинстве исследований сообщалось о связи парацетамола или ибупрофена со 100-130 мг кофеина.

Доля участников, получивших не менее 50% максимального обезболивания после приема анальгетика с кофеином, составила 45% по сравнению с 37% после приема только анальгетика. При мигрени обычно используется эффективная связка парацетамол/аспирин/кофеин 500/500/ 130 мг. В целом, добавление по крайней мере 100 мг кофеина к обычно используемой дозе(дозам) классического анальгетика(ов), по-видимому, увеличивает вероятность достижения хорошего уровня обезболивания.

Кофеин также используется приголовной боли, вызванной пониженным давлением, но нет данных клинических испытаний для определения эффективных доз и потенциальных комбинаций сдругими анальгетиками.

Заключение

Существует множество научных работ по изучению вопросов воздействия кофеина на организм человека. Многие из них иногда противоречат друг другу. Изучение кофеина как химического элемента позволяет получить широкий спектр возможностей применения этого вещества. Изучение кофеина берет свое начало с момента его открытия - с 1819 года.

Воздействие кофеина на организм человека многогранно. Основные способы воздействия: активизация работы мозга, бодрит, помогает проснуться, от него поднимается давление, помогает облегчить похмельный синдром или алкогольное отравление, является мочегонным средством.

Кофеин является отличной профилактикой нейродегенеративных заболеваний. Доказано, что кофе улучшает память и препятствует развитию болезней Альцгеймера и Паркинсона. Кофеин, так же, является профилактикой для инсульта. Исследования в Великобритании на группе из 83 тыс. человек доказали, что 2-4 чашки кофе в день ежедневно, снижают риск инсульта на 20%. В настоящее время существует множество статистических исследований позволяющих утверждать, что кофеин является профилактикой раковых заболеваний. Это связано с тем, что кофеин является мощнейшим оксидантом.

Кофеин оказывает на мозг, безусловно, положительное влияние. Мозг работает эффективнее и быстрее, не обращая внимания на «усталость». Это может происходить до тех пор, пока ресурс энергозапаса не будет полностью исчерпан.

Фармацевтические компании активно применяют кофеин в разработках стимулирующих мозговую деятельность человека медицинских препаратов и биодобавок. В России в нормативах Министерства Здравоохранения закреплена норма потребления кофеина в сутки не более 150-300 мг.

Список используемых источников

1) https://studfile.net/preview/3590851/

2) https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/2519

3) https://cutt.ly/qjiIIsU

4)https://www.healthline.com/health/does-chocolate-have-caffeine#The-darker-the-chocolate,-the-higher-the-caffeine-content

5) https://greatist.com/eat/does-chocolate-have-caffeine#tl-dr

6) Y. Lin et al, Factors Affecting the Levels of Tea Polyphenols and Caffeine in Tea Leaves, Journal of Agricultural and Food Chemistry 2003, 51, 1864-1873

7) J. Xiao et al, Determination of Polyphenols and Alkaloids in Tea and Cluster-Linear Discrimination Analysis, ShipinKeshe 2010, Vol. 31, No. 22 343с

8) Y. Zuo et al, Simultaneous determination of catechins, caffeine and gallic acids in green, Oolong, black and pu-erh teas using HPLC with a photodiode array detector, Talanta 57 (2002) 307–316с

9)https://yerbamateculture.com/yerba-mate-caffeine-content/#Yerba_Mate_Caffeine_Content

10) https://www.bombisha.com.au/yerba-mate/yerba-mate-antioxidant-study/

11) https://www.rlsnet.ru/mnn_index_id_789.html

12) Nehlig, A. (2015). Effects of coffee/caffeine on brain health and disease: What should I tell my patients? Practical Neurology, 16(2), 89–95. doi:10.1136/practneurol-2015-001162

13) Nehlig A. Café &Médecine.Le café en 20 questions.3 edn. Expressions Santé, Paris, 2014.

14) Smith JE, Lawrence AD, Diukova A, et al. Storm in a coffee cup: caffeine modifies brain activation to social signals of threat. SocCogn Affect Neurosci 2012;7:831–40.

15) De Luca MA, Bassareo V, Bauer A, et al. Caffeine and accumbens shell dopamine.

J Neurochem 2007;103:157–63.

16)Nehlig A. Dependence upon coffee and caffeine: an update. In: Nehlig A. ed. Coffee, tea, chocolate, and the brain. Boca Raton, FL: CRC Press, 2004:133–46.

17) Nehlig A, Armspach JP, Namer IJ. SPECT assessment of brain activation induced by caffeine: no effect on areas involved in dependence. Dialogues ClinNeurosci 2010;12:255–63

18) Arnold AC, Ramirez CE, Choi L, et al. Combination ergotamine and caffeine improves seated blood pressure and presyncopal symptoms in autonomic failure. Front Physiol 2014;5:270.

19) Costa J, Lunet N, Santos C, et al. Caffeine exposure and the risk of Parkinson’s disease: a systematic review and meta-analysis of observational studies. J Alzheimers Dis 2010;20(Suppl 1):S221–38.

20) Qi H, Li S. Dose-response meta-analysis on coffee, tea and caffeine consumption with risk of Parkinson’s disease. GeriatrGerontolInt 2014;14:430–9.

21) Palacios N, Weisskopf M, Simon K, et al. Polymorphisms of caffeine metabolism and estrogen receptor genes and risk of Parkinson’s disease in men and women. Parkinsonism RelatDisord 2010;16:370–5.

21)Postuma RB, Lang AE, Munhoz RP, et al. Caffeine for treatment of Parkinson disease: a randomized controlled trial. Neurology 2012;79:651–8.

22)Morelli M, Carta AR, Jenner P. Adenosine A2A receptors and Parkinson’s disease. HandbExpPharmacol 2009;193:589–615.

23)LarssonSCh, Orsini N. Coffee consumption and risk of stroke: a dose-response meta-analysis of prospective studies. Am J Epidemiol 2011;174:993–1001.

24)Ding M, Bhupathiraju SN, Satija A, et al. Long-term coffee consumption and risk of cardiovascular disease: a systematic review and a dose-response meta-analysis of prospective cohort studies. Circulation 2014;129:643–59.

25)Larsson SC. Coffee, tea, and cocoa and risk of stroke. Stroke 2014;45:309–14.

26)Nehlig A. Café &Médecine. Le café en 20 questions.3 edn. ExpressionsSanté, Paris, 2014.

Приложения

Приложение 1

Структурная формула кофеина

Приложение 2

Стандартная порция кофеина за прием

Приложение 3

Содержание кофеина в разных кофейных напитках (с учетом стандартной порции)

Приложение 4

Содержание кофеина в зависимости от типа шоколада

Приложение 5

Содержание кофеина в различных видах чая

Приложение 6

Упрощенная схема механизма воздействия кофеина