Как кофеин влияет на мозг и тело человека: что показывает наука

Как кофеин попадает в мозг

Стимулирующие эффекты кофе, чая или энергетического напитка могут начаться уже через 15 минут после приема, согласно обзору фармакологии кофеина, опубликованному на News-Medical.net. После попадания в кровоток основное действие кофеина в мозге заключается в блокировании рецепторов аденозина, молекулы, которая обычно накапливается в течение дня и сигнализирует мозгу о необходимости замедления и чувства сонливости, согласно объяснению программы wellness Thrive Флоридского Атлантического университета.

Занимая рецепторы аденозина без их активации, кофеин предотвращает работу этого естественного "выключателя", что поддерживает мозговую активность дольше, чем иначе было бы, объясняет материал FAU. Блокада рецепторов аденозина также описана как центральный фармакологический механизм кофеина в исследовании 2023 года о хроническом потреблении кофеина, опубликованном в журнале Biomolecules.

Дофамин, норэпинефрин и бодрость

Согласно объяснению FAU, блокирование рецепторов аденозина влияет на несколько других нейротрансмиттеров, включая ГАМК, глутамат, дофамин, норэпинефрин и серотонин. Кофеин также повышает уровни молекулы клеточной сигнализации цАМФ, которую один и тот же источник связывает с повышением катехоламинов, таких как дофамин и норэпинефрин - химических веществ, связанных с сосредоточением и бодрствованием.

В исследовании Biomolecules, возглавляемом исследователем Катией Р. Лопес, мышам давали кофеин в питьевую воду примерно на две недели. Команда сообщила, что это воздействие оставило рецепторы аденозина A1 и A2A в значительной степени функционирующими как прежде и не изменило память, настроение или движение животных в поведенческих тестах. Исследователи обнаружили увеличенные энергетические резервы и улучшенный окислительно-восстановительный (антиоксидантный) баланс в синапсах нервных клеток в коре, указывая на метаболический эффект в этом регионе мозга. Поскольку исследование проводилось на мышах, его выводы о метаболизме мозга не обязательно идентичны у людей.

Как организм расщепляет кофеин

После всасывания кофеин выводится в основном системой цитохрома P450 печени, которая преобразует его в три связанные соединения: парахантин (около 84 процентов дозы), теобромин (около 12 процентов) и теофиллин (около 4 процентов), согласно News-Medical.net. У здоровых взрослых период полураспада кофеина - время, необходимое для его удаления из кровотока наполовину - составляет примерно пять-шесть часов, хотя один и тот же источник отмечает, что это варьируется: интенсивное курение может сократить его примерно вдвое, в то время как беременность может продлить его до пятнадцати часов.

Официальные рекомендации по суточным нормам

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США заявляет, что 400 миллиграммов в день - примерно две-три чашки кофе объемом 12 унций - "обычно не связаны с негативными эффектами" для большинства здоровых взрослых, при этом отмечая, что толерантность зависит от массы тела, лекарств и индивидуальной чувствительности. Европейское управление по безопасности пищевых продуктов достигло аналогичного показателя в своем научном заключении 2015 года, сделав вывод, что однократные дозы до 200 миллиграммов и общее суточное потребление до 400 миллиграммов не вызывают проблем безопасности у здоровых взрослых, согласно резюме, опубликованному Европейским советом по информации о продуктах питания (EUFIC).

EFSA устанавливает более низкие пороги для других групп: до 200 миллиграммов в день для беременных и кормящих женщин и 3 миллиграмма на килограмм массы тела для детей и подростков, согласно резюме EUFIC. FDA отдельно не рекомендует напитки с кофеином для детей до двух лет и отмечает, что медицинские эксперты не рекомендуют энергетические напитки для детей и подростков из-за их содержания сахара и кофеина.

Чрезмерное потребление, токсические дозы и обезвоживание

Превышение типичного потребления может привести к учащению сердцебиения, аритмии, высокому кровяному давлению, бессоннице, беспокойству, нервозности, расстройству желудка, тошноте и головным болям, заявляет FDA. Агентство оценивает, что токсические эффекты, такие как судороги, могут появиться после быстрого потребления примерно 1200 миллиграммов кофеина - менее половины чайной ложки чистого вещества - и предупреждает, что чистые, высоко концентрированные продукты с кофеином "могут иметь серьезные последствия для здоровья, включая смерть".

Репутация кофеина как обезвоживающего диуретика лишь частично подтверждается доказательствами. Исследование, опубликованное в Frontiers in Nutrition, обнаружило, что дозы около 6 миллиграммов на килограмм массы тела вызывали измеримое увеличение выделения мочи, в то время как более низкие дозы около 3 миллиграммов на килограмм не нарушали баланс жидкости по сравнению с простой водой. Исследователи пришли к выводу, что для большинства привычных потребителей, потребляющих эквивалент двух-трех чашек кофе в день, кофеин вряд ли вызовет значительное обезвоживание.

Толерантность и синдром отмены

Постоянное использование приводит к толерантности, а резкое прекращение может вызвать синдром отмены. Обзор, проведенный профессором психиатрии Университета Джонса Хопкинса Роландом Гриффитсом и Лурой Юлиано из Американского университета, охватывающий 57 экспериментальных и девять опросных исследований и опубликованный в журнале Psychopharmacology в 2004 году, определил головную боль, усталость или сонливость, низкое настроение и раздражительность, затруднение концентрации и гриппоподобные симптомы, такие как тошнота и боли в мышцах, как основные эффекты, согласно резюме результатов, распространяемому ScienceDaily.

Обзор обнаружил, что ежедневное потребление всего лишь 100 миллиграммов - примерно одна небольшая чашка кофе - было достаточно для возникновения симптомов отмены у некоторых людей после прекращения. Во всех изученных исследованиях примерно половина участников, которые бросили кофеин, сообщили о головных болях, и примерно 13 процентов испытали страдание или нарушение, достаточно серьезные, чтобы помешать нормальной деятельности, такой как работа. Симптомы обычно начинались через 12-24 часа после последней дозы, достигали пика через один-два дня и длились от двух до девяти дней, согласно резюме ScienceDaily.