Кофеин: как это работает
Привет, мы решили подготовить серию статей про то, как работают разные ноотропные ингредиенты – нас часто спрашивают об этом, а найти качественную информацию не так уж и просто. Если такой формат будет интересен подписчикам Хабра, будем делать ещё.
Начнем с кофеина – наверное, про него в современном мире не слышал только совсем глухой. Кто-то им злоупотребляет, кто-то избегает, но мало кто понимает, как же он действительно работает. Рассказываем.
С кофеином в обычной жизни мы сталкиваемся постоянно, даже если не задумываемся об этом – в кофе, чае, шоколаде, напитках-энергетиках и в виде БАДов. Бодрящий эффект – визитная карточка кофеина, но на уровне физиологии это вещество работает более глубоко, действуя на многие системы организма: нервную, сердечно-сосудистую, дыхательную, выделительную и желудочно-кишечный тракт. Поэтому важно правильно подбирать дозировку, и тогда мы получим только приятные бонусы в виде уменьшения сонливости и роста работоспособности.
Как работает
Кофеин относится к классу алкалоидов, фармакологические действия вещества – аналептическое, кардиотоническое, психостимулирующее. Проще говоря, он оказывает прямое действие на легкие, сердце и мозг.
При его приеме со стороны нервной системы происходит усиление процессов возбуждения – то есть мы ощущаем повышение умственной и физической работоспособности, время наших реакций на окружающую среду сокращается, мы становимся быстрее, собраннее и бодрее. На уровне дыхательной системы происходит учащение и углубление дыхания, со стороны желудочно-кишечного тракта стимулируется секреция желез желудка. Также кофеин обладает мочегонным действием, однако в умеренных дозах он не вызывает обезвоживания организма.
Наиболее очевидна, пожалуй, реакция сердечно-сосудистой системы – учащается пульс, повышается артериальное давление (что уже является положительным эффектом для гипотоников). Эта же система быстрее всего покажет, что мы переборщили с количеством кофеина – в этом случае может появиться тахикардия и повышение давления выше нормальных значений.
Кроме того, кофеин оказывает прямое действие на нейромедиаторы и некоторые важные гормоны. И вот как это происходит:
Аденозин
Нейромедиатор аденозин – первый, о котором стоит сказать, поскольку механизм работы кофеина связан с ним напрямую. Аденозин участвует в биохимических процессах организма, запускаясь при утомлении, его концентрация увеличивается при длительном бодрствовании и уменьшается после сна. За счет сходства их молекулярной структуры кофеин вступает в игру и выключает эту реакцию, блокируя рецепторы аденозина в головном мозге и других органах. Именно за счет потери связи аденозина с рецепторами и работает наш герой. Расслабление подавляется, внимание и скорость реакций увеличиваются – и где-то здесь практически появляется второе дыхание.
Уровень аденозина увеличивается, когда мы долго бодрствуем, и уменьшается, когда отдыхаем. Кофеин блокирует аденозиновые рецепторы. Получается, что кофеин просто выключает возможность организма чувствовать усталость.
Адреналин
При употреблении кофеина начинает расти уровень гормона стресса – адреналина. Он отвечает за прилив крови к сердцу и головному мозгу, а это и нужно в момент стресса и опасности – быстро реагировать, хорошо соображать и активно действовать физически. Есть данные, что концентрация адреналина у молодых людей после приема кофеина достигает 500 %. Мы думаем и действуем быстрее, потому что кофеин начинает действовать на стимулирующие гормоны.
При этом уровень адреналина не только растет сам, но и активизирует за счет стимулирования надпочечников выработку другого гормона, кортизола, который тоже всегда участвует в стрессовых реакциях. Тем самым усиливается собственное действие кофеина и увеличивается устойчивость человека к стрессу в целом.
Адреналин заставляет организм мобилизоваться для устранения угрозы. Кофеин повышает его уровень, отсюда и известный бодрящий эффект.
Кортизол
Этот гормон имеет схожий с адреналином эффект, в обычном режиме преимущественно вырабатывается утром, давая нашему организму команду идти и совершать подвиги. А вот когда естественный пик содержания кортизола идет на спад, поддержать его можно с помощью кофеина.
После 12 часов дня кортизол уходит на покой, так что послеобеденная чашка кофе действительно придает нам бодрости на вторую половину дня.
Интересно, что есть взаимосвязь выработки кортизола после приема кофеина с тренировками, наиболее высокие значения этого гормона при приеме кофеина будут при физической нагрузке. При интеллектуальной деятельности с параллельным употреблением кофеина подъем концентрации кортизола будет меньше.
Уровень кортизола напрямую связан с нашей активностью в течение дня. Кофеин увеличивает его, за счет чего продлевается время эффективности.
Тестостерон
Один из самых известных гормонов, вырабатывается и у мужчин, и у женщин. Имеет огромное значение, берет на себя буквально все: влияет на половое влечение, настроение, распределение мышечной массы и жировой ткани. Тестостерон снижает утомляемость и имеет свойство повышать мотивацию к действию.
Согласно исследованиям, у кофеина есть влияние на рост тестостерона. Больший эффект при этом отмечается при занятиях спортом, когда прием вещества был перед тренировкой. В этом случае кофеин влияет на физическую выносливость во время выполнения силовых и анаэробных упражнений. Такой эффект кофеина хорошо известен и широко используется в предтренировочных комплексах.
Уровень тестостерона при приеме кофеина будет повышаться, но в основном это скажется на физических нагрузках.
Сколько пить
Посмотрев на механизм действия кофеина, закономерно возникает вопрос дозирования – сколько же стоит употребить, чтобы получить все хорошее и без негативных последствий.
Регистр лекарственных средств России считает допустимой дозу в 300 мг вещества на взрослого человека, это эквивалент 4 чашек по 150 мл натурального кофе. Департамент сельского хозяйства США предлагает ориентироваться на следующие показатели содержания кофеина в напитках:
Содержание кофеина в самых распространенных напитках
Напиток |
Объем, мл |
Содержание кофеина, мг |
|
Американо |
355 |
150 |
|
Сваренный кофе |
237 |
92 |
|
Растворимый кофе |
237 |
63 |
|
Черный чай завариваемый |
237 |
47 |
|
Зеленый чай завариваемый |
237 |
28 |
|
Кока-кола |
355 |
32 |
|
Энергетик |
251 |
80 |
|
Энергетический шот |
59 |
200 |
|
Темный шоколад |
30 |
24 |
|
Молочный шоколад |
30 |
6 |
|
Прием новых добавок, содержащих кофеин, некоторые источники рекомендуют начинать с дозы в 100 мг. Также существует простая формула расчета относительно веса человека: это 4-6 мг вещества на 1 кг веса. Столько допустимо употреблять за день, включая шоколад, все напитки и добавки с кофеином. Кстати, обычно в стимулирующих добавках используют 150 мг кофеина, что не противоречит нормам разового потребления и органично дополняет их.
Противопоказания к приему кофеина также зафиксированы – это выраженная артериальная гипертензия, органические заболевания сердечно-сосудистой системы, глаукома, нарушение сна, повышенная возбудимость, старческий возраст.
Сколько действует
По статистике, принятый перорально кофеин подействует в течение 40 минут, пик концентрации вещества приходится на период между 15 и 120 минутами. Кофеин метаболизируется в печени, эффект от его действия пройдет после естественного выведения из организма. Этот период ограничивается 3-6 часами – столько кофеин будет действовать и бодрить нас.
Как обычно, это средние цифры, поскольку есть индивидуальная восприимчивость к кофеину – кто-то не спит после одной чашки, а кому-то и от нескольких нет никакого эффекта. За это несет ответственность цитохром P450 – группа ферментов печени, расщепляющих кофеин. Если эти ферменты работают не очень, то человеку будет достаточно малого количества и эффект от кофеина будет длиться долго. А когда ферменты работают очень активно, то и результата можно совсем не почувствовать, так быстро он нейтрализуется печенью.
На этом пока все про кофеин. Обычно мы рассказываем про ноотропы в формате коротких постов в нашем Instagram. Надеемся, что наш первый опыт полноценной статьи на Хабре будет удачным и она окажется полезной для вас. Если так, то непременно будем писать еще!
Комментарии (61)
Maksim-Burtsev
13.03.2022 20:04+4Стоит добавить про аденозин следующее: после блокировки его поступления в мозг чувствительность аденозиновых рецепторов усиливается, потому что для нашего организма происходит "баг" - только что усталость была, и вдруг она испарилась.
Как только кофеин перестаёт действовать, аденозин начинает возвращаться, причём в куда больших количествах, ведь всё это время мы бодрствовали и он продолжал накапливаться, только вот чувствительность рецепторов стала выше и соответственно вернувшаяся усталость стала в разы сильнее)
Astroscope
14.03.2022 09:25Так это выглядит не как баг, а как фича. Организм "настроен" на некий средний расход условной энергии - меньший, чем предельно возможно, после которого требуется отдых и восстановление. А тут мы взяли и выработали больше условной энергии - соответственно включается механизм более глубокого восстановления для компенсации сверхнормальных энергозатрат. Похожим образом действуют и т.н. психоделики - позволяют использовать сверхнормальный ресурс, но требуют более продолжительного отдыха.
Dmitry_Dor
13.03.2022 22:33+7Кофеинум — кофеин,
Это — триметилксантин
В чистом виде получают
Из какао, кофе, чая
Доза большая чем «деци»
Возбуждает сильно сердце
Увеличивая в нём
Систолический объём.
Повышает диурез,
Возбуждает ЦНС!
© запоминалка
Vsevo10d
13.03.2022 22:43+11Ну ок, еще одна копирайтерская компиляция про кофе, даже в целом грамотная - насколько грамотными могут быть пассажи "адреналин - гормон стресса" и "тестостерон отвечает за абсолютно все". Только причем тут ноотропы, не очень понятно, как и то, существуют ли они вообще.
saege5b
14.03.2022 07:20+1Тема модная, как бегун на картинке. Как "нахаляву" получить прирост деятельности во всём.
Про опастность - молчок. Только рекомендуемая доза.
Из статьи складывается впечатление, что кофеин в длительном применении безвреден. Ну, если пороговыми дозами не увлекаться, потом отдыхать гарантированно и много, то - да.
У такой статьи органично смотрелся бы переход на спонсорский магазин кофе/ноотропов.
dkameleon
14.03.2022 05:38+2... в нашем Instagram
Издеваетесь, да?
BigBeerman
14.03.2022 06:22+4статья же не вчера писалась, пока ТЗ выдали, пока копирайтер поработал, пока все согласовали..
miner2100
14.03.2022 08:25+2Опишу часть своего опыта отказа от кофеина(уже несколько лет): употребляя кофе, ты как бы незаметно перестаешь принадлежать самому себе. Ты как бы постоянно на взводе. Либо нужно что-то делать, либо хочешь кушать, либо ещё кофеина чтоб не тормозить. Моё резюме: в кофе нет истины, истина в отказе от него. Возможно, для экстренных случаев кофе допустим, но не на каждый день.
BigBeerman
14.03.2022 08:34как и в любом стимуляторе. Хотите сохранять ясность сознания и не быть подверженным зависимостям(вы буддист, наверное?) - пожалуйста, но большинство от вкусных веществ не откажется, так уж устроен мозг
riky
14.03.2022 19:35поддержу.
еще когда постоянно пьешь то какое то привыкание возникает, пьешь как воду чашками.
но зато когда долго не пьешь его а потом выпьешь - то торкает сильно.
geekmeek
14.03.2022 08:25Вот у меня не понятно, кофе вызывает лишь какую-то непоянятную дрожащую слабость, даже как-то смешанное ощущение похожее на апатию и сонливость, но при котором не уснёшь.
Какие процессы могут способствовать этим ощущениям? Я марсианин?
k0013r
14.03.2022 08:39+1Хотелось бы тоже про это узнать. У меня, после выпитого кофе, примерно час бодрости, а потом сонливость максимального уровня, появляется дрожь, хочется максимально отдохнуть. Видимо, как написали в комментах выше, работает аденозин.
isden
14.03.2022 11:38Судя по описанию, это побочный эффект кофеина. Возможно вы превысили допустимую для вашего организма дозировку.
Еще похожее может проявляться при постоянном стрессе/усталости (мало спите или постоянная нервозность/напряженность).
UberSchlag
15.03.2022 08:45Возможно, у вас уже есть какие-то накопленные эффекты некачественного восстановления. Кофеин, блокируя тормозящие процессы в ЦНС, пытается заставить организм выжать ещё активности. В итоге ничего кроме сверхусталости и ажитации не выходит, да ещё и усугубляет проблему плохого восстановления.
net_men
15.03.2022 09:42Мне кажется это адреналин. Я всегда думал, что это действие кофеина, но в чае он тоже есть, а я чай пью постоянно и, бывает, очень крепкий и бодрящий, например Пу-Эр... и таких побочек ниразу не наблюдал, как с кофе. Зато стоит немного переборщить с крепостью кофе (особенно на голодный желудок), как начинают трястись руки, сердце скачет, становишься дёрганным... ну такое себе. А ещё, например у меня, в долгосрочной перспективе вырастает нервозность и злость, которые потом очень сложно погасить. Я нашёл способ (магний), но это может длиться не один месяц.
CrazysAlien
14.03.2022 08:30Ноотропы начинаются не с кофе ;) Если будете продолжать цикл и дойдёте до действительно действенных средств, то хотелось бы увидеть оценку упоминаемых веществ с точки зрения их легальности употребления и приобретения в РФ.
Vsevo10d
14.03.2022 09:53+2Если вы про всякий там Рит***н или Ад***ал - то нет, легально в принципе быть не может, это только в США, где лоббисты пропихнули в виде лекарств сильные опиаты и сторчали ими дохрена людей, настолько сильные средства могут быть в продаже.
Нужно просто понимать, что все эти средства тем или иным способом искусственно удерживают нейромедиаторы в синаптической щели, ингибируя обратный захват, конкурируя за рецепторы и т.д. И этим истощают резервы организма. Вы побудете на взводе 24 часа вместо 8, а потом свалитесь от усталости. Вы побудете сверхэффективным несколько лет, а потом сдохнете от абстиненции или инфаркта. Это как ехать с перегретым двигателем. Можно ведь? Крутит ведь? Да. Едет ведь? Да. Но не жалуйтесь потом, что у вас из-под головки блока масло с антифризом хлещет.
isden
14.03.2022 11:42+2Вы побудете сверхэффективным несколько лет, а потом сдохнете от абстиненции или инфаркта.
Одного моего друга хватило примерно на год. Потом нервный срыв, депрессия, прочие подобные радости, и многолетнее разгребание последствий.
LosMolinos
14.03.2022 08:41+4Кофеин — самый распространенный в мире психоактивный наркотик, который употребляют даже дети (в виде колы). Всем ведь знакомо состояние разбитости с утра, которое проходит с первой чашкой кофе? “Without my morning coffee, I’m just like a dried-up piece of a goat.” – J.S. Bach. Период полураспада кофеина составляет 6 часов, к утру в организме потребителя кофеина не остается и срочно требуется его выпить (похоже на алкогольное похмелье).
Мне кажется, правильно рекомендовать не употреблять кофеин в синтетическом виде, а наоборот ратовать за его отмену? Мы ведь за здоровый образ жизни?
Могу рассказать о своем опыте, пил в день до 10 чашек кофе, бросил пить "cold turkey" 1 января прошлого года, 7-10 дней я был в состоянии "овоща", испытал все синдромы отмены (головная боль, усталость, упадок сил, раздражительность, тревога, плохая концентрация, депрессивное настроение и тремор), затем все прошло. В жизни поменялось абсолютно все, просыпаюсь рано утром (7-8 am), основной объем работы выполняю в дневное время, ложусь спать в 10-11 pm, сплю хорошо и не просыпаюсь. Иногда пью herbal (травяной) чай, изредка зеленый чай. Могу выпить банку (0.33) диетической колы. Никакого кофе, энергетиков или предтренировочных комплексов.
P.S. Вы же понимаете, что за "бодрящий" эффект от наркотика приходится чем-то расплачиваться? В случае с кофеином это качество сна.
EvgeniyIvanovhabr
14.03.2022 11:01+1Кстати, кофе вполне можно продолжать пить – декаф (декофеинизированный). Его довольно много продается, в том числе и в капсулах. По вкусу для неспециалиста он неотличим от обычного кофе.
Жаль только, что у нас декаф относительно редко встречается в кофейнях. В основном это вариант для тех кто пьет кофе дома.
Ну и по моему опыту – даже совсем небольшая пятиминутная зарядка-разминка утром бодрит значительно сильнее, чем кофе. Улучшается кровообращение, усиливается приток кислорода, немного меняется гормональный фон. Можно к классическим упражнениям добавить "бой с тенью" – бить воздух с лёгкими гантелями в руках, представляя себе соперника или перед зеркалом около трёх минут. Очень полезное упражнение. Потом ещё в душ – и сонливость как рукой снимает.
LosMolinos
14.03.2022 12:02Да я и так просыпаюсь каждое утро в "бодром" состоянии. Зачем придумывать новую привычку, если от кофе я отказался в принципе? Хорошо поесть утром, это да, это святое, без завтрака нельзя.
bbs12
14.03.2022 11:00Если постоянно пить много кофе, со временем организм вырабатывает толерантность и эффект почти пропадает.
Пару месяцев назад ради эксперимента съел разом 200 г. сухого кофе - было любопытно, как организм отреагирует. Неплохо в тот день меня поколбасило, но в целом ничего особенного.
psycho-coder
14.03.2022 12:41+6
Meklon
14.03.2022 15:08+2Спасибо) Но пост был миллион лет назад. Я вообще не уверен, что мои посты многие помнят.
psycho-coder
14.03.2022 15:10+2Я например постоянно скидываю ссылки на них, когда заходит спор про кофе) Вам спасибо за подробные статьи)
ddsl
15.03.2022 06:29+2Помнят-помнят) Ещё помнят, что ты хотел написать статью как завариваешь в ультразвуковой ванне :)
stanislavskijvlad
14.03.2022 13:42Хочу ответственно заявить: любой кофе, даже самый крепкий, меня расслабляет и успокаивает. Выпью на ночь – и под тёплое одеялко :)
stanislavskijvlad
14.03.2022 13:47P.S. Могу не пить кофе месяцами. Или кружку в день. Или три. Вот никак он не влияет на бодрость или подвижность.
psycho-coder
14.03.2022 14:56Выше есть ссылка на статью, там как раз описывается действие кофеина и почему так
levap
14.03.2022 15:38Содержание кофеина в напитке очень сильно зависит от способа приготовления. Как ни странно на первый взгляд, один из самых "легких" по кофеину напитков - это эспрессо и, соответственно, другие напитки на его основе (американо, каппучино и т.п.). Тяжело растворимые фракции (включая кофеин) просто не успевают экстрагироваться за время контакта с водой в эспрессо (25-30 сек). А вот самый "жесткий" вариант - турка.
Сам я перепробовал практически все доступные способы приготовления кофе и пока остановился именно на эспрессо-рожке, как самом "вкусном" напитке (предпочитаю молочные). Но, к сожалению, это и раньше-то было недешевым удовольствием, а в новых реалиях так вообще...
Loskechos
14.03.2022 18:30-3ужасная компиляция, очевидным образом, автор не имеет ничего общего с медициной и биологией. тупо компиляция всяких "фактов" из интернета. дискутировать с автором такой статьи бесполезно так как тебя просто завалят всякой копипастой с мама.ру
cosmoCoder
15.03.2022 20:37Хорошая статья.Хотелось бы ещё почитать про дофамин, серотонин, эндорфин и окситоцин. И то как они влияют на человека. Просто +1 в копилку идей
C15H22N6O5S
Наверно я тот самый с P450 . Решительно не понимаю чего так все прутся с кофе.
1A1A1
Вкусно же!
isden
А мне вот почему-то совершенно не нравится вкус кофе. Пробовал очень много и разного. Некоторые лучше (и в принципе норм, пить можно), некоторые вообще противные. Но чтобы было прямо "супер, хочу еще" — такого не было.
acsent1
Сам вкус - это больше похоже на механизм якорения. У хорошего кофе скорее нейтральный вкус с легкими оттенками
iLexey
То есть получается, лучше не пить грейпфрутовый сок (в грейпфруте много цитохрома p450) после кофе, чтобы сохранить эффект. А есть ли антагонист?...
i_andreev
Наоборот же, в грейпфрутовом соке ингибиторы этого самого цитохрома.
nixtonixto
Наоборот, грейпфрутовый сок усиливает действия многих лекарств, поэтому его лучше вообще ни с чем не совмещать.
JohnRambo
Я тоже всегда так думал про себя. До тех пор, пока не решил попить кофе с бейлисом. Выпил вечером штук 6, может больше (примерно, точно кол-во не считал) эспрессо с ним, потом пол ночи не мог уснуть. Только тогда я понял, что таки да, от кофе действительно есть эффект на сон.
C15H22N6O5S
И бейлис как бы не причём, да? :)
JohnRambo
Ну обычное бухло от которого наоборот спать должно захотеться через часок другой. Проведи эксперимент.
C15H22N6O5S
С бухла спать захочется если только ужраться вдрызг. А если по чуть-чуть, то эффект воодушевляющий. Для этого и по чуть-чуть, собсна. :)
JohnRambo
Скажу по-другому. Живу не первый день, экспертменты с алкоголем доводилось проводить всякие разные, порой даже пугающие. Так вот, данный эффект - это эффект от кофе. От любого алкоголя в любом виде такого не бывает.
olehrif
В практике рыдающего дыхания Вилунаса (в той самой, которая позволила мне вылечится от диабета), кофе признается вредным напитком, поскольку сбивает внутренние механизмы регуляции на клеточном и комплексном уровне. Раньше весьма увлекался кофе, потом решил прекратить его пить (еще не зная о его особенности). Иногда вместо кофе пью цикорий - совершенно другая картина влияния на организм. Сейчас прекратил пить кофе совсем, поскольку весьма заинтересован настройке саморегуляции организма на здоровье.
net_men
Я немного по другой причине время от времени слажу с кофе, потом снова подсаживаюсь... я становлюсь очень нервным и любая мелочь задевает до глубины души. Но вкус кофе я очень люблю... а когда везде под боком кофе-машины, сложно держать себя в руках :)
usv_usv
ну я вот уверен что кофе вызывает зависимость своими вкусовыми ошущениями, хочу бросить его но не получается. Тут как с любой вкусной но вредной едой.