KOFEINA
- doityourselfbiohac
- 31 sty
- 16 minut(y) czytania
Ludzie spożywali kofeinę od czasów epoki kamiennej. Początkowo zauważono, że żucie nasion, kory lub liści pewnych roślin powoduje zniesienie uczucia zmęczenia, pobudza świadomość i poprawia samopoczucie. Zgodnie z popularnym podaniem chińskim, cesarz Shennong, mający panować około 3000 p.n.e., przypadkowo odkrył właściwości herbaty, gdy kilka liści pobliskiego drzewa spadło do gotującego się wrzątku, dając w efekcie orzeźwiający i pokrzepiający napój. Shennong jest również wspomniany w słynnym dziele Cha Jing autorstwa Lu Yu, będącym traktatem poświęconym w całości herbacie.
Historia kawy ma swoje początki w IX wieku n.e. W tym czasie ziarna kawy były dostępne tylko w ich pierwotnym miejscu występowania – na terenie Etiopii. Rozpowszechniona legenda przypisuje jej odkrycie pasterzowi Kaldiemu, który zauważył, że kozy, które pasły się wśród zarośli, stały się pobudzone i odporne na sen. Spróbowawszy sam owoców pochodzących z rosnących tam krzewów, doświadczył podobnego przypływu sił.
Kofeina (1,3,7-trimetyloksantyna) to alkaloid roślinny z grupy metyloksantyn zwiększający pobudliwość współczulnego układu nerwowego wrażliwego na adenozynę. Sygnały pochodzące ze współczulnego układu nerwowego powodują przejściowy wzrost stężenia cyklicznego monofosforanu adenozyny w komórkach postsynaptycznych, przez które następuje ekspresja sygnału. Kofeina jest nieselektywnym antagonistą adenozyny i wywołuje konkurencyjną inhibicję receptorów adenozynowych. Zidentyfikowano do tej pory cztery podtypy receptorów adenozynowych: A1, A2A, A2B i A3. Receptory A1 i A3 są sprzężone z białkami Gi, które po aktywacji hamują cyklazę adenylową i zmniejszają wytwarzanie cyklicznego monofosforanu adenozyny (cAMP). Receptory A2A i A2B są sprzężone z białkami Gs wykazującymi odwrotne działanie, a mianowicie aktywującymi cyklazę adenylową. Kofeina może wpływać na układ nerwowy poprzez zwiększenie postsynaptycznej neurotransmisji w układzie współczulnym. Współczulny układ nerwowy jest częścią autonomicznego układu nerwowego, który jest zaangażowany w reakcje "walcz lub uciekaj" organizmu na stres oraz w regulację wielu funkcji fizjologicznych, takich jak ciśnienie krwi, częstość serca i poziom energii.
Kofeina działa poprzez blokowanie receptorów adenozyny w mózgu. Adenozyna jest zwykle neuroprzekaźnikiem, który ma działanie hamujące, powodując spowolnienie aktywności neuronów. Blokowanie tych receptorów przez kofeinę prowadzi do zwiększenia uwalniania innych neuroprzekaźników, takich jak noradrenalina, dopamina i serotonina. W efekcie zwiększa to aktywność układu współczulnego poprzez zwiększenie uwalniania noradrenaliny. Noradrenalina, zwana również norepinefryną, jest kluczowym neuroprzekaźnikiem w układzie współczulnym, który jest odpowiedzialny za reakcję organizmu na stres. Zwiększone uwalnianie noradrenaliny może prowadzić do szeregu efektów, takich jak zwiększenie częstości akcji serca, zwężenie naczyń krwionośnych i zwiększenie poziomu energii.
Mechanizm działania
Kofeina działa poprzez blokowanie receptorów adenozyny w mózgu. Adenozyna to neuroprzekaźnik, który odpowiada za wywoływanie uczucia senności. Blokując jej działanie, kofeina zapobiega uczuciu zmęczenia i zwiększa aktywność neuronów. Kofeina działa głównie poprzez swoje właściwości antagonistyczne w stosunku do receptorów adenozynowych w mózgu. Aby dokładnie zrozumieć mechanizm działania kofeiny, warto przyjrzeć się, jak działa adenozyna oraz jakie są efekty blokowania jej receptorów przez kofeinę.
Adenozyna i jej rola w mózgu
Adenozyna jest endogennym nukleozydem, który pełni funkcję neuromodulatora w ośrodkowym układzie nerwowym. Zwiększa się jej stężenie w mózgu podczas długotrwałej aktywności neuronów i jest uważana za substancję promującą senność. Główne efekty działania adenozyny obejmują:
- Promowanie snu: Poprzez wiązanie się z receptorami adenozynowymi (A1 i A2A), adenozyna wywołuje uczucie senności.
- Hamowanie pobudliwości neuronów: Adenozyna działa hamująco na aktywność neuronów, co prowadzi do obniżenia czujności i zmniejszenia aktywności mózgu.
Receptory adenozynowe
Istnieją różne podtypy receptorów adenozynowych, z których najważniejsze w kontekście działania kofeiny to A1 i A2A:
- Receptory A1: Są one szeroko rozpowszechnione w mózgu i działają hamująco na aktywność neuronów, głównie poprzez inhibicję cyklazy adenylowej, co zmniejsza stężenie cAMP (cyklicznego AMP) i prowadzi do zmniejszenia pobudliwości neuronów.
- Receptory A2A: Znajdują się głównie w jądrze półleżącym oraz innych obszarach mózgu związanych z regulacją nastroju i poziomu czuwania. Ich aktywacja prowadzi do wzrostu cAMP, co zwiększa pobudliwość neuronów.
Mechanizm działania kofeiny
Kofeina działa jako nieselektywny antagonista receptorów adenozynowych. Oznacza to, że wiąże się z receptorami A1 i A2A, blokując działanie adenozyny. Skutki blokowania tych receptorów obejmują:
1. Zwiększenie aktywności neuronalnej: Przez blokowanie receptorów A1, kofeina hamuje działanie adenozyny, co prowadzi do zwiększenia aktywności neuronów i poprawy czujności.
2. Zwiększenie wydzielania neuroprzekaźników: Antagonizm receptorów A2A powoduje wzrost stężenia neuroprzekaźników takich jak dopamina, noradrenalina i serotonina, co może poprawiać nastrój i funkcje poznawcze.
3. Zwiększenie stężenia cAMP: Przez blokowanie receptorów A2A, kofeina zwiększa stężenie cAMP w neuronach, co prowadzi do wzrostu aktywności metabolicznej i energetycznej komórek nerwowych.
Efekty farmakologiczne
- Poprawa czujności i koncentracji: Zwiększona aktywność neuronalna i wydzielanie dopaminy przyczyniają się do lepszej koncentracji i redukcji uczucia zmęczenia,
- Wzrost wydolności fizycznej: Kofeina może poprawiać wydolność poprzez mobilizację kwasów tłuszczowych i zwiększenie produkcji energii w mięśniach,
- Poprawa nastroju: Zwiększone stężenie dopaminy i serotoniny przyczynia się do poprawy nastroju.
Inne działanie kofeiny
Oprócz działania na receptory adenozynowe, kofeina wpływa również na inne układy neuroprzekaźnikowe:
- Blokowanie fosfodiesterazy: Kofeina może hamować enzym fosfodiesterazę, co prowadzi do zwiększenia stężenia cAMP i poprawy funkcji komórek nerwowych.
- Wpływ na receptory ryanodynowe: Kofeina może modulować działanie receptorów ryanodynowych w mięśniach, co zwiększa uwalnianie jonów wapnia i poprawia kurczliwość mięśni.
Kofeina jest metabolizowana w wątrobie przez system oksydazy cytochromowej P450 (izozym 1A2) do trzech dimetyloksantyn, każdej posiadającej swój własny wpływ na funkcjonowanie organizmu:
- paraksantyny (84%) – zwiększającej lipolizę, prowadzącej do podniesienia poziomu glicerolu i wolnych kwasów tłuszczowych we krwi,
- teobrominy (12%) – rozszerzającej naczynia krwionośne i zwiększającej objętość moczu. Teobromina jest głównym alkaloidem zawartym w kakao, a przez to również w czekoladzie,
- teofiliny (4%) – rozkurczającej mięśniówkę gładką oskrzeli. Teofilina stosowana jest do leczenia astmy, przy czym dawka terapeutyczna wielokrotnie przewyższa ilość tego związku otrzymaną przez rozkład kofeiny.
Każdy z tych trzech metabolitów jest następnie dalej przetwarzany i wydalany razem z moczem.
Kofeina jest powszechnie uznawana za środek ergogeniczny, co oznacza, że może poprawiać wydolność fizyczną i psychiczną. Jej ergogeniczne działanie wynika z kilku mechanizmów biochemicznych i fizjologicznych, które wpływają na różne aspekty funkcjonowania organizmu.
Mechanizmy działania ergogenicznego kofeiny:
- Kofeina działa jako antagonista receptorów adenozynowych, głównie receptorów A1 i A2A. Blokowanie tych receptorów prowadzi do zmniejszenia odczucia zmęczenia i zwiększenia czujności. Adenozyna normalnie hamuje uwalnianie neuroprzekaźników pobudzających, takich jak dopamina i noradrenalina, a jej blokowanie prowadzi do zwiększonego stężenia tych neuroprzekaźników w mózgu,
- Kofeina stymuluje lipolizę poprzez aktywację cyklazy adenylowej i zwiększenie poziomu cyklicznego AMP (cAMP). Zwiększone stężenie cAMP prowadzi do aktywacji lipazy hormonowrażliwej, co powoduje rozkład triglicerydów w tkance tłuszczowej i uwalnianie wolnych kwasów tłuszczowych do krwiobiegu. Te kwasy tłuszczowe są następnie używane jako źródło energii przez mięśnie, co może oszczędzać zapasy glikogenu mięśniowego i opóźniać zmęczenie,
- Kofeina może zwiększać uwalnianie jonów wapnia z retikulum sarkoplazmatycznego w komórkach mięśniowych, co prowadzi do zwiększenia siły skurczu mięśni. Wapń jest kluczowym jonem biorącym udział w procesie skurczu mięśni, a jego zwiększone uwalnianie może poprawić wydolność mięśniową,
- Poprzez zwiększenie stężenia neuroprzekaźników pobudzających, kofeina może poprawić funkcje poznawcze, takie jak koncentracja, czas reakcji i pamięć, co jest szczególnie korzystne w sportach wymagających szybkiej reakcji i precyzji,
Działanie kofeiny na układ nerwowy człowieka
Kofeina jest silnym stymulantem ośrodkowego układu nerwowego (OUN). Jej działanie jest wynikiem kilku kluczowych mechanizmów, z których najważniejsze to antagonizm receptorów adenozynowych, wpływ na uwalnianie neuroprzekaźników oraz zmiany w przepływie krwi mózgowej.
Zwiększenie uwalniania neuroprzekaźników
Blokowanie receptorów adenozynowych przez kofeinę prowadzi do zwiększonego uwalniania kilku kluczowych neuroprzekaźników, w tym:
- Dopaminy: Poprawia nastrój, motywację i uwagę,
- Noradrenaliny: Zwiększa czujność, koncentrację i reakcję na stres,
- Serotoniny: Może poprawiać nastrój i ogólne samopoczucie.
Co dzieje się z układem nerwowym po ustąpieniu działania kofeiny ?
Po ustąpieniu działania kofeiny, układ nerwowy stara się powrócić do stanu równowagi. Kiedy kofeina przestaje blokować receptory adenozynowe, adenozyna może ponownie wiązać się z receptorami, co prowadzi do następujących efektów:
- Zwiększone uczucie zmęczenia: W wyniku nagromadzenia adenozyny w czasie blokady receptorów przez kofeinę, po jej ustąpieniu może dojść do nagłego wzrostu uczucia zmęczenia i senności,
- Zmniejszona czujność: Z powrotem aktywności receptorów adenozynowych, czujność i koncentracja mogą się zmniejszyć.
Skutki odstawienia
Regularne spożywanie kofeiny może prowadzić do uzależnienia, a nagłe zaprzestanie jej spożycia może wywołać objawy odstawienia. Do najczęstszych objawów należą:
- Ból głowy: Spowodowany rozszerzeniem naczyń krwionośnych, które były wcześniej zwężone przez kofeinę,
- Zmęczenie i senność: Wynika z braku stymulacji i nagromadzenia adenozyny,
- Drażliwość i obniżony nastrój: Spowodowane zmniejszonym poziomem dopaminy i noradrenaliny,
- Trudności z koncentracją: Brak kofeiny może prowadzić do trudności w utrzymaniu uwagi i koncentracji.
Na metabolizm i farmakokinetykę kofeiny wpływa wiele czynników fizjologicznych i środowiskowych, takich jak wiek, polimorfizm genetyczny enzymów odpowiedzialnych za biotransformację, stan fizjologiczny lub schorzenia wątroby, ćwiczenia fizyczne, ciąża, palenie i przyjmowanie doustnych środków antykoncepcyjnych. Kofeina wchłania się szybko i całkowicie w jelitach, dzięki czemu jej biodostępność wynosi praktycznie 100%. Absorpcja kofeiny zachodzi średnio w ciągu 30–45 minut, natomiast jej okres półtrwania wynosi ok. 2,5–5 godzin. Działanie sympatykomimetyczne kofeiny opiera się na hamowaniu fosfodiesterazy, wzroście cytozolowego stężenia wapnia oraz aktywności katecholamin, co prowadzi do szybkiego rozwoju tolerancji. Regularne spożycie kofeiny nie musi więc powodować zmian rytmu serca, parametrów elektrokardiogramu, ani pojemności minutowej serca. Głównym receptorem docelowym dla kofeiny jest receptor adenozynowy, ze względu na podobieństwo strukturalne kofeiny i adenozyny. Kofeina jest powszechnie uznawana jako jedna z przyczyn zaburzeń pracy serca, zarówno przez lekarzy, jak i pacjentów; istnieje jednak niewiele dowodów na to, by omawiana substancja działała w ten sposób. Badania monitorowane elektrofizjologiczne wykonane u zdrowych ochotników nie wykazały zjawiska proarytmii, nawet po przyjęciu dużej jednorazowej dawki kofeiny (400 mg). Kofeina nie zmieniała okresów refrakcji przedsionkowej ani komorowej, indukowalności SVT (częstoskurcze nadkomorowe, ang. supra ventricular tachycardia) lub VT (częstoskurcz komorowy, ang. ventricular tachycardia), przewodzenia międzyprzedsionkowego i śródotrzewnego, czasu trwania i dyspersji załamka P oraz obciążenia ektopii przedsionkowej i komorowej. Badania pokazały, że kofeina jest w stanie nawet zmniejszać częstość migotania przedsionków. Dopiero przy stosowaniu bardzo dużych dawek, kofeina może wykazywać działanie proarytmiczne poprzez zwiększenie stężenia wewnątrzkomórkowego wapnia, co wzmacnia automatyzm przedsionków i wyzwala aktywność podepolaryzacyjną; podanie kofeiny w ilości 15mg/kg/min u zwierząt laboratoryjnych skutkowało nadpobudliwością układu współczulnego wraz z ektopią komorową, a ostatecznie — migotaniem komór. W rzeczywistości badania populacyjne potwierdzają działanie antyarytmiczne. Najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem jest antagonizm adenozyny, który skraca refrakcję przedsionków oraz działanie antyoksydacyjne kofeiny. Metaanaliza obejmująca 176 675 osób (w tym 9 987 z diagnozą migotania przedsionków) wykazała niższą częstość występowania migotania przedsionków (AF, ang. atrial fibrillation) u osób, w przypadku których spożycie kofeiny wynosiło średnio 436 mg/dzień. Spożycie kofeiny nie miało również wpływu na ektopowe pobudzenia komorowe w metaanalizie kolejnych siedmiu badań klinicznych i eksperymentalnych. U 103 osób, które przeżyły zawał serca, regularne przyjmowanie kofeiny (średnie spożycie 353 mg/dzień) zwiększało miarowość rytmu serca i przywspółczulną aktywność mięśnia sercowego bez zwiększania ryzyka arytmii.
Kofeina zwiększa spoczynkowy wydatek energetyczny
Całodobowy wydatek energetyczny człowieka, tempo metabolizmu podczas snu i tempo metabolizmu w spoczynku są proporcjonalne do szybkości aktywności nerwu współczulnego i stężenia noradrenaliny w osoczu. Nasilając aktywność układu współczulnego, kofeina stymuluje lipolizę tłuszczu. Na przykład spożycie zaledwie 50 mg kofeiny przez zdrowych mężczyzn o normalnej masie ciała, niećwiczących, spowodowało znaczny wzrost spoczynkowego wydatku energetycznego w ciągu 30 minut od spożycia kofeiny.
Kofeina zwiększa wytrzymałość i poprawia wydajność
Oprócz wpływu na wytwarzanie energii, kofeina zwiększa stężenie serotoniny w obszarach pnia mózgu, które mają pobudzające projekcje do neuronów ruchowych rdzenia kręgowego, zwiększając samopodtrzymujące odpalanie jednostek motorycznych mięśni szkieletowych, które są unerwione przez te neurony. Nasilając wrażliwość jednostek motorycznych na stymulację, kofeina opóźnia zmęczenie i zwiększa wytrzymałość człowieka.
Kofeina zwiększa energię psychiczną
Oprócz poprawy wydajności fizycznej i wytrzymałości, kofeina bezpośrednio wspiera centralny układ nerwowy. Dane z rezonansu magnetycznego wskazują, że mózgowy przepływ krwi jest wprost proporcjonalny do niedawnego spożycia kofeiny, a w pulsacyjnej przezczaszkowej ultrasonografii dopplerowskiej wykazano, że ostre spożycie 400 mg kofeiny znacznie zwiększa przepływ krwi przez tętnice środkowe i przednie mózgu.
Kofeina poprawia funkcjonowanie poznawcze
W wielu badaniach na ludziach spożycie kofeiny zwiększa czujność, zdolność koncentracji, zdolność rozwiązywania problemów, czuwanie i poczucie „energii”. Zaobserwowano, że spożycie pojedynczej dawki zawierającej zaledwie 32 do 50 mg kofeiny stymuluje znaczną poprawę czujności i zdolności koncentracji w ciągu zaledwie 20 minut.
Kofeina zwiększa koordynację nerwowo-mięśniową
W przeciwieństwie do powszechnych błędnych przekonań, umiarkowane spożycie kofeiny przyczynia się do poprawy koordynacji nerwowo-mięśniowej. Przykładowo, w porównaniu z placebo, spożycie 200 mg kofeiny w postaci kawy znacząco zmniejszyło liczbę „naruszeń pasa ruchu” popełnianych przez kierowców podczas 90 minut nocnej jazdy z prędkością 80 mil na godzinę po autostradzie publicznej. Podobną poprawę wyników odnotowano podczas 30-minutowych symulacji jazdy w ciągu dnia, które rozpoczynały się bezpośrednio po spożyciu kofeiny.
Kofeina poprawia pamięć roboczą u ekstrawertyków
Korzystając z losowego, podwójnie ślepego, kontrolowanego placebo projektu, zbadano wpływ kofeiny na pamięć roboczą (WM) jako funkcję ekstrawertycznej osobowości. Uczestnicy (N=59) otrzymali 200 mg kofeiny i placebo w kolejności zrównoważonej przez dwie sesje przed ukończeniem paradygmatu WM „N-Back”. Wyniki wykazały, że podawanie kofeiny w porównaniu z placebo skutkowało zwiększoną wydajnością WM, ale tylko w przypadku ekstrawertycznych uczestników. Na podstawie wcześniejszych teorii i badań zasugerowano, że najbardziej prawdopodobnym mechanizmem leżącym u podstaw tego odkrycia może być funkcja dopaminy .
Wpływ kofeiny na przewidywaną ocenę czasu trwania badano w dwóch eksperymentach kontrolowanych placebo, prowadzonych metodą podwójnie ślepej próby. Po przyjęciu 200 mg kofeiny lub placebo uczestnicy wykonywali zadanie wymagające dużej uwagi, prowadzenie samochodu w symulatorze lub zadanie wymagające stosunkowo niewielkiej uwagi, oglądając scenę nagraną na wideo z prowadzonego samochodu. Każdy uczestnik oceniał czas trwania trzech przedziałów docelowych: 15 s, 60 s i 300 s. Osoby aktywnie prowadzące samochód przyjmujące kofeinę oceniały ten czas jako krótszy niż osoby przyjmujące placebo. Kofeina nie miała wpływu na ocenę czasu trwania po biernym oglądaniu. Kiedy ludzie muszą wykonać stosunkowo trudne zadanie, kofeina powoduje, że uczestnicy przeznaczają stosunkowo więcej zasobów uwagi na zadanie, a stosunkowo mniej na czas jego trwania. Chociaż kofeina może zwiększać częstotliwość rozrusznika wewnętrznego zegara (poprzez agonizm dopaminy D(1)), gdy zdarzenia zewnętrzne wymagają uwagi, kofeina wpływa głównie na względne przypisanie uwagi do zdarzeń zewnętrznych lub do czasu (poprzez dopaminę D(2) agonizm) w obszarach mózgu, podtrzymujących wykonawczą kontrolę uwagi.
Spożywanie kofeiny jest bezpieczne
Umiarkowane spożycie kofeiny nie stwarza zagrożenia dla zdrowia. Autorzy szczegółowego przeglądu opublikowanej literatury (opublikowanej w 2007 roku) doszli do wniosku, że rutynowe dzienne spożycie do 1000 mg kofeiny nie stwarza zagrożenia dla zdrowia człowieka. Faktycznie, wyniki badania Leisure World Cohort Study, w którym przez 23 lata badano 8644 starsze kobiety i 4980 starszych mężczyzn, wykazały, że dzienne spożycie do 400 mg kofeiny znacząco zmniejsza (o 10%) ryzyko śmierci.
Źródła kofeiny
Kofeina występuje w wielu roślinach, z których najbardziej znane to:
- Kawa (ziarna kawowca): Kawa jest jednym z najpopularniejszych napojów zawierających kofeinę,
- Herbata (liście herbaty): Herbata, zwłaszcza czarna i zielona, również jest znaczącym źródłem kofeiny,
- Yerba mate (liście ostrokrzewu paragwajskiego): Popularny napój w Ameryce Południowej,
- Guarana (nasiona guarany): Często stosowana w napojach energetycznych i suplementach diety,
- Czekolada (ziarna kakaowca): Kakaowiec zawiera teobrominę, substancję podobną do kofeiny, ale także niewielkie ilości samej kofeiny.
Potencjalne skutki uboczne
Spożycie kofeiny w nadmiernych ilościach może prowadzić do różnych skutków ubocznych:
- Bezsenność: Problemy z zasypianiem.
- Nerwowość i drżenie: Nadmierna stymulacja układu nerwowego.
- Przyspieszone bicie serca: Tachykardia.
- Zaburzenia żołądkowo-jelitowe: Zgaga, refluks.
Bezpieczne dawkowanie
Zalecana dzienna dawka kofeiny dla dorosłych to do 400 mg. Jednak wrażliwość na kofeinę jest indywidualna, dlatego niektóre osoby mogą odczuwać skutki uboczne nawet przy mniejszych dawkach.
Kofeina jest jednym z najbardziej przebadanych związków, a jej umiarkowane spożycie jest generalnie uważane za bezpieczne i może mieć korzystny wpływ na zdrowie, zwłaszcza w kontekście poprawy wydolności i funkcji poznawczych.
Zestawienie dziesięciu popularnych produktów spożywczych zawierających kofeinę:
1. Kawa (zaparzana z ziaren)
- Stężenie kofeiny: Średnio 95 mg na filiżankę (240 ml)
- Uwagi: Zawartość kofeiny może się różnić w zależności od rodzaju kawy, metody parzenia oraz ilości użytych ziaren.
2. Espresso
- Stężenie kofeiny: Około 63 mg na pojedyncze espresso (30 ml)
- Uwagi: Podwójne espresso (60 ml) zawiera około 125 mg kofeiny.
3. Herbata czarna
- Stężenie kofeiny: Około 40-70 mg na filiżankę (240 ml)
- Uwagi: Zawartość kofeiny zależy od rodzaju herbaty i czasu parzenia.
4. Herbata zielona
- Stężenie kofeiny: Około 20-45 mg na filiżankę (240 ml)
- Uwagi: Zawartość kofeiny zależy od rodzaju herbaty i czasu parzenia.
5. Yerba mate
- Stężenie kofeiny: Około 30-50 mg na filiżankę (240 ml)
- Uwagi: Zawartość kofeiny może się różnić w zależności od metody przygotowania i rodzaju yerba mate.
6. Czekolada ciemna
- Stężenie kofeiny: Około 20 mg na 30 g (jedna porcja)
- Uwagi: Im wyższa zawartość kakao, tym wyższa zawartość kofeiny.
7. Czekolada mleczna
- Stężenie kofeiny: Około 5-10 mg na 30 g (jedna porcja)
- Uwagi: Zawartość kofeiny jest znacznie niższa niż w czekoladzie ciemnej ze względu na mniejszą ilość kakao.
8. Napoje energetyczne
- Stężenie kofeiny: Około 80-160 mg na puszkę (250-500 ml)
- Uwagi: Zawartość kofeiny różni się w zależności od marki i wielkości porcji.
9. Kola (napoje gazowane)
- Stężenie kofeiny: Około 30-40 mg na puszkę (355 ml)
- Uwagi: Zawartość kofeiny może się różnić w zależności od marki.
10. Suplementy diety z kofeiną (tabletki)
- Stężenie kofeiny: Około 100-200 mg na tabletkę
- Uwagi: Zawartość kofeiny w suplementach może się różnić w zależności od producenta i przeznaczenia produktu.
Dodatkowe informacje:
- Kawa bezkofeinowa: Zawiera minimalne ilości kofeiny, zazwyczaj około 2-5 mg na filiżankę (240 ml), w zależności od metody dekofeinizacji.
- Herbata ziołowa: Zazwyczaj nie zawiera kofeiny, chyba że jest mieszanką z herbatą zieloną lub czarną.
- Lody kawowe lub czekoladowe: Mogą zawierać niewielkie ilości kofeiny, zależnie od użytych składników.
Każdy z tych produktów może wpływać na organizm inaczej w zależności od indywidualnej wrażliwości na kofeinę, co warto wziąć pod uwagę przy spożyciu.
Podatność człowieka na działanie kofeiny może zależeć od wielu czynników, zarówno genetycznych, jak i środowiskowych:
- Metabolizm kofeiny: Różnice genetyczne mogą wpływać na szybkość metabolizmu kofeiny. Osoby różniące się w ekspresji genów odpowiedzialnych za metabolizm kofeiny mogą różnić się w tempie eliminacji kofeiny z organizmu. Na przykład, osoby z szybkim metabolizmem kofeiny mogą szybciej neutralizować jej działanie i być mniej podatne na jej efekty.
- Wrażliwość receptorów adenozynowych: Indywidualne różnice w ekspresji receptorów adenozynowych mogą wpływać na wrażliwość na działanie kofeiny. Osoby z większą ilością receptorów adenozynowych mogą być bardziej podatne na efekty działania kofeiny.
- Regularne spożywanie kofeiny: Osoby regularnie spożywające kofeinę mogą rozwinąć tolerancję na jej działanie. Długotrwałe spożywanie kofeiny może prowadzić do adaptacji receptorów adenozynowych i zmniejszenia ich wrażliwości na kofeinę, co może wymagać większych dawek kofeiny, aby osiągnąć ten sam efekt stymulujący.
- Indywidualne różnice fizjologiczne: Indywidualne różnice w funkcjonowaniu układu pokarmowego, wchłanianiu kofeiny, przemianach metabolicznych i wydalaniu mogą wpływać na podatność na działanie kofeiny.
- Stany chorobowe: Niektóre stany chorobowe, takie jak choroby serca, nadciśnienie tętnicze, zaburzenia snu czy choroby układu pokarmowego, mogą zwiększać podatność na negatywne skutki działania kofeiny lub jej interakcje z lekami.
- Poziom stresu: Osoby doświadczające wysokiego poziomu stresu mogą być bardziej podatne na działanie stymulujące kofeiny, ale jednocześnie mogą być bardziej podatne na objawy związane z nadmiernym pobudzeniem układu nerwowego.
Podsumowując, podatność człowieka na działanie kofeiny jest złożonym zjawiskiem, które zależy od wielu czynników, takich jak genetyka, przyzwyczajenie, stan zdrowia i styl życia. W związku z tym, każda osoba może reagować inaczej na spożywanie kofeiny, co podkreśla potrzebę indywidualnego podejścia do jej spożycia.
Kofeina naturalna i sztuczna to dwie różne formy tej samej substancji chemicznej, różniące się głównie źródłem ich pochodzenia. Kofeina naturalna - pochodzi z naturalnych źródeł roślinnych, takich jak ziarna kawy, liście herbaty, ziarna kakaowca i ziarna guarany. Jest to związana organicznie substancja chemiczna, która występuje w tych roślinach w postaci naturalnej. Kofeina sztuczna (syntetyczna) - jest produkowana sztucznie w laboratorium poprzez syntezę chemiczną. Nie pochodzi bezpośrednio z roślin, ale jest produkowana poprzez różne procesy chemiczne, takie jak hydroliza metylocysteiny lub synteza z dimetyloaminy i cyjanowodoru.
Czystość chemiczna
- Kofeina naturalna: Często zawiera dodatkowe składniki roślinne, takie jak polifenole, kwasy organiczne i inne alkaloidy. Czystość kofeiny naturalnej może się różnić w zależności od źródła i procesu ekstrakcji.
- Kofeina sztuczna: Ma zazwyczaj wyższą czystość chemiczną niż kofeina naturalna, ponieważ jest produkowana w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych. Jest to zwykle czysta kofeina bez dodatkowych składników roślinnych.
Smak i aromat
- Kofeina naturalna: Zazwyczaj zachowuje naturalny smak i aromat roślin, z których została wyekstrahowana. Kawa i herbata, które zawierają naturalną kofeinę, mają charakterystyczny smak i aromat.
- Kofeina sztuczna: Jest bezwonna i bezsmakowa. Dodawana jest do produktów spożywczych i napojów jako dodatek do poprawy energii, bez wpływu na smak lub aromat.
W lecznictwie polskim kofeina znajduje zastosowanie w postaci czystej i mieszanin:
Coffeinum FP XI, syn. Coffeinum purum, Coffeinum anhydricum, kofeina czysta – subst. do receptury aptecznej. Wchodzi także w skład wielu gotowych, prostych i złożonych (np. środki przeciwbólowe) preparatów leczniczych.
Coffeinum Natrium benzoicum FP XI – mieszanina kofeiny i benzoesanu sodu (nr CAS 8000-95-1) – substancja do receptury aptecznej. Preparat uzyskiwany jest metodą „mokrą” według przepisu farmakopealnego, którego preparatyka nakazuje rozpuszczenie kofeiny w roztworze wodnym benzoesanu sodu, odparowanie, wysuszenie i sproszkowanie suchej pozostałości. Dawniej także w Polsce były dostępny preparat w postaci tabletek 200 mg oraz ampułek do iniekcji. Jest to mieszanina równomolowych części kofeiny i benzoesanu sodu. Benzoesan sodu pełni w tym połączeniu rolę substancji hydrotropowej, która zapewnia rozpuszczalność kofeiny w wodzie. Zawartość kofeiny wynosi ok. 38–42%. Od roku 2015 mieszanina ta występuje w Farmakopei polskiej jako Coffeinum et natrii benzoas.
Coffeinum Natrium salicylicum FP II – mieszanina kofeiny i salicylanu sodu (nr CAS 8002-85-5) – substancja do receptury aptecznej. Preparat uzyskiwany jest metodą „mokrą” według przepisu farmakopealnego, którego preparatyka nakazuje rozpuszczenie kofeiny w roztworze wodnym salicylanu sodu, odparowanie, wysuszenie i sproszkowanie suchej pozostałości. Salicylan sodu pełni w tym preparacie rolę substancji hydrotropowej, która zapewnia rozpuszczalność kofeiny w wodzie. Zawartość kofeiny wynosi 39,8–42%.
Kofeina jest prawdopodobnie najczęściej przyjmowaną substancją farmakologicznie czynną na świecie. Występuje w popularnych napojach (kawa, herbata, napoje bezalkoholowe), w produktach zawierających kakao lub czekoladę oraz w lekach. Ze względu na szerokie spożycie kofeiny na różnych poziomach przez większość grup populacji, opinia publiczna i społeczność naukowa wyraziły zainteresowanie potencjalnym niekorzystnym wpływem kofeiny na zdrowie ludzkie. Możliwość niekorzystnego wpływu spożycia kofeiny na zdrowie człowieka zbadano w oparciu o przeglądy (przede wszystkim) opublikowanych badań na ludziach, uzyskane w wyniku wszechstronnego przeszukiwania literatury. Na podstawie zweryfikowanych danych stwierdzono, że w przypadku zdrowej dorosłej populacji umiarkowane dzienne spożycie kofeiny na poziomie dawki do 400 mg na dzień (co odpowiada 6 mg kg) masy ciała na dzień u osoby o masie ciała 65 kg) nie wiąże się z działaniami niepożądanymi, takimi jak ogólna toksyczność, wpływ na układ sercowo-naczyniowy, wpływ na stan kości i równowagę wapniową (przy spożyciu odpowiedniej ilości wapnia), zmiany w zachowaniu dorosłych, zwiększoną częstość występowania nowotworów i wpływ na płodność u mężczyzn . Dane pokazują również, że kobiety i dzieci w wieku rozrodczym stanowią podgrupę „ryzyka”, która może wymagać szczególnej porady dotyczącej ograniczenia spożycia kofeiny. W oparciu o dostępne dowody sugeruje się, że kobiety w wieku rozrodczym powinny spożywać </=300 mg kofeiny dziennie (co odpowiada 4,6 mg kg mc.dzień dla osoby ważącej 65 kg).
SPORT
Aby osiągnąć efekty ergogeniczne, zaleca się spożywanie kofeiny w dawkach od 3 do 6 mg na kilogram masy ciała na około 30-60 minut przed wysiłkiem fizycznym. Jednakże, indywidualna wrażliwość na kofeinę może się różnić, dlatego ważne jest, aby sportowcy dostosowali dawki do swoich potrzeb i tolerancji. Sportowcy mogą stosować kofeinę w różnych dawkach w celu poprawy swoich wyników sportowych. Dawkowanie może być zależne od indywidualnych potrzeb, tolerancji organizmu oraz rodzaju i intensywności wykonywanej dyscypliny sportowej. Niektóre badania sugerują, że dawki kofeiny w zakresie od 3 do 6 mg na kilogram masy ciała mogą być skuteczne w poprawie wydolności fizycznej i zmniejszeniu percepcji zmęczenia u niektórych osób. Jednakże dawki te mogą być zbyt wysokie dla innych osób i mogą powodować niepożądane skutki uboczne, takie jak pobudzenie, nerwowość, problemy ze snem czy niestrawność. Sportowcy często decydują się na stosowanie kofeiny w postaci suplementów lub produktów spożywczych zawierających kofeinę, takich jak napoje energetyzujące lub tabletki. Przed stosowaniem kofeiny w celach poprawy wyników sportowych zawsze zaleca się skonsultowanie się z lekarzem lub specjalistą od żywienia sportowego, aby dostosować dawkowanie do własnych potrzeb i uniknąć niepożądanych skutków ubocznych.
WADA
Światowa Agencja Antydopingowa - ma pewne wytyczne dotyczące kofeiny w kontekście sportu i antydopingu. Kofeina znajduje się na liście substancji zakazanych w pewnych ilościach w organizmie sportowców podczas zawodów. Dopuszczalne limity spożycia kofeiny zostały określone przez WADĘ, i przekroczenie tych limitów może prowadzić do dyskwalifikacji zawodnika. Jednakże spożycie kofeiny w codziennym życiu, w umiarkowanych ilościach, nie jest zakazane przez WADĘ ani żadną inną organizację antydopingową. Limity kofeiny ustalone przez Światową Agencję Antydopingową (WADA) różnią się w zależności od dyscypliny sportowej. Ogólnie jednak, limit wynosi 12 mikrogramów kofeiny na mililitr krwi (12 μg/ml). Przekroczenie tego limitu podczas zawodów może prowadzić do dyskwalifikacji zawodnika. Ważne jest, aby sportowcy byli świadomi tych limitów i stosowali się do wytycznych WADA w celu uniknięcia niechcianych konsekwencji.
WHO
Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) spożycie kofeiny w umiarkowanych ilościach nie jest szkodliwe dla zdrowia dla większości osób. Jednakże WHO zaleca ograniczenie spożycia kofeiny u osób wrażliwych na nią oraz unikanie jej nadmiernego spożycia, które może prowadzić do negatywnych skutków zdrowotnych, takich jak zaburzenia snu, podwyższone ciśnienie krwi i inne problemy zdrowotne.
Zamiarem do_it_yourself_biohacking nie jest udzielanie konkretnych porad medycznych, ale raczej dostarczanie użytkownikom informacji pozwalających lepiej zrozumieć ich zdrowie i zdiagnozowane u nich zaburzenia. Specyficzne porady medyczne nie będą udzielane, a do_it_yourself_biohacking zachęca Cię do skonsultowania się z wykwalifikowanym lekarzem w celu postawienia diagnozy i uzyskania odpowiedzi na Twoje osobiste pytania.
Badania:
Siwek R., Witkowska-Banaszczak E., Szumański M., Kofeina w lekach i suplementach diety — znaczenie w lecznictwie, Farmacja Polska, 2013,
Dąbrowska-Molenda M., Szwedziak K., Zabłudowska Ż., Analiza zawartości kofeiny w wybranych rodzajach kawy, Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego
Commentaires