Как правило, утро начинается с чашки горячего, но обязательно бодрящего напитка: кофе, чая или какао. И ничего удивительного, ведь во всех этих напитках содержатся одни и те же вещества из группы метил-ксантинов — алкалоидов, обладающих психостимулирующим эффектом.
Согласно самой распространенной легенде, тонизирующие свойства кофе были открыты эфиопским пастухом, заметившим, что козы, наевшись днем плотных листьев и темно-красных плодов кофейного дерева, перестали спать ночью. Он рассказал об этом странном случае настоятелю монастыря, тот решил испробовать на себе действие необычных зерен и был поражен силой воздействия напитка! Дабы поддержать бодрость монахов, засыпавших во время ночных молебнов, он повелел им пить отвар, снимающий усталость. Произошло это в IX веке, однако мировое признание кофе получил намного позже. В Россию кофейные зерна наряду с картошкой, табаком и прочими европейскими новинками привез Петр I. Он, по утверждениям историков, насильно угощал «горьким пойлом» приближенных. История кофеина более прозрачна: его открыл и дал привычное нам название немецкий химик Фердинанд Рунге в 1819 году, а в 1828 году французам Пеллетье и Каванту удалось получить вещество в чистом виде. Спустя четыре года немцы Велер, Пфафф и Либих выяснили химическую формулу. А воспроизвести кофеин в лабораторных условиях смог Герман Эмиль Фишер, который, кстати, своей Нобелевской премией по химии 1902 года обязан в том числе и этой работе.
Клубок противоречий
Впрочем, на этом ясность заканчивается, и начинается самый настоящий темный лес. Дело в том, что пока нет окончательных и устоявшихся представлений ни о механизме действия кофеина, ни о его влиянии на организм! Данные по дозам и эффектам, которые студенты медицинских вузов еще лет двадцать назад учили как общепринятые свойства кофеина, в наше время полностью устарели.
Количество исследований кофе вообще и кофеина в частности растет. Связано это не только с тем, что на кофеин возлагаются какие-то особые надежды, но и с тем, что кофе — чрезвычайно популярный пищевой продукт. Неудивительно, что его производители и продавцы крайне заинтересованы в позитивном имидже. Кофейными компаниями проспонсировано огромное количество исследований, публикуемых в основном в не самых цитируемых журналах, иногда там даже не практикуется рецензирование материалов несколькими независимыми экспертами. В основном в таких работах задействованы небольшие группы (30−100 человек), информация собирается при помощи опросников, а к дизайну исследований есть множество вопросов. Но они побеждают массой. Достаточно сказать, что результаты первого действительно независимого и крупномасштабного изучения влияния кофе на здоровье человека были опубликованы лишь в мае 2012 года. На любые сведения о негативном влиянии кофе на здоровье отыщется десяток опровержений. Читатели не будут вникать в нюансы, разбираться в источниках финансирования и методологических ошибках исследователей, поэтому найти по‑настоящему достоверную информацию в этом потоке очень и очень сложно. Но можно.
На основе кофе существует огромное количество различных напитков. Содержание кофеина: обжаренное кофейное зерно — 5−7 мг; чашка эспрессо — от 50 до 300 мг; 150 мл кофе «без кофеина» — 2−5 мг; чашка чая — 20−80 мг; 100 г горького шоколада (45%) — 60 мг; 0.25 л напитка Red Bull — 80 мг; 150 мл какао — 1−8 мг.
Пейте кофе на здоровье
Начнем с самого главного — механизма действия. Кофеин по своей природе очень напоминает нейромедиатор аденозин — в обоих случаях в основе соединения лежит пуриновое основание аденин, одно из составляющих ДНК. Это означает, что кофеин может связываться с теми же рецепторами, что и аденозин, успешно конкурируя с ним. На сегодняшний день известны четыре подтипа аденозиновых рецепторов: A1, A2A, A2B, и A3, но большинство эффектов реализуется через А1. Аденозин оказывает на ЦНС тормозящее действие, он работает как своеобразный защитник при ранениях или стрессах, предотвращая «перегрев» головного мозга.
С этим подтипом рецепторов связывается и кофеин, причем установить конкретный механизм удалось лишь в конце 2012 года. Немецкие исследователи из Института нейрофизиологии и медицины использовали одно из последних достижений визуализационной диагностики — позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ). В исследовании приняли участие 15 добровольцев-мужчин. На протяжении 36 часов они воздерживались от потребления кофе, после чего им была проведена ПЭТ с изотопом фтор-18 (F-18-CPFPX), который непрочно связывается с А1-рецепторами. Затем участникам ввели кофеин в виде коротких внутривенных инъекций, постепенно увеличивая вводимый объем. Кофеин связался с А1-рецепторами, вытеснив F-18-CPFPX. После этого повторили ПЭТ. Результаты показали, что при концентрации кофеина 13 мг/л (эквивалентно 4−5 стандартным порциям эспрессо) занятыми оказываются 50% процентов А1-аденозиновых рецепторов. Таким образом, кофеин не оказывает непосредственного возбуждающего эффекта на ЦНС, а лишь временно предотвращает связывание аденозина с его рецепторами и развитие тормозящего эффекта этого нейромедиатора.
Кофеин ослабляет действие снотворных и наркотических обезболивающих средств
Статус кофеина как наркотика сомнителен, хотя ученые и сходятся в том, что привыкание к кофе все-таки происходит. Но, как подчеркивают во всех руководствах, аддиктивный потенциал кофеина чрезвычайно низок. То есть человек вполне может прожить и без кофе, и никакой серьезной «ломки» на фоне отказа от бодрящего напитка не возникает. При интенсивном потреблении кофе (более 300 мг кофеина в сутки) увеличивается число А1-аденозиновых рецепторов. Если кофе из рациона исчезает, некоторое время может ярко проявляться тормозящий эффект аденозина, которому теперь не с кем конкурировать. Но ситуация довольно быстро приходит в норму. Тем не менее передозировка кофеина возможна, с последствиями вплоть до летального исхода (теоретически). Токсикологи подсчитали, что смертельным количеством может оказаться чашка эспрессо на 1 кг массы тела, причем эта доза должна быть выпита за относительно короткий интервал времени (около получаса).
Потребление кофе в разумных пределах не вредит сердцу. По крайней мере, в настоящий момент нет ни одного утверждения о негативном влиянии кофеина на «пламенный мотор», которое не было бы неоднократно опровергнуто. Мало того, мета-анализ исследований, проведенный в 2014 году китайскими учеными и включавший данные по 228 465 участникам, показал, что у людей, пьющих кофе, мерцательная аритмия развивается на 6% реже, чем у тех, кто его не пьет.
Продолжение следует…