Хозяин дневника: Black 
Дата создания поста: 18 мая 2014, 08:33
С чего начинается утро)
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: если в 1970 году было опубликовано менее ста статей по этой теме, то в 2013-м - 800, а в 2014-м их ожидается более тысячи. 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#8722; 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.
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 сравнительно недавно - 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#8722; 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.
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#8201; 465 участникам, показал, что у людей, пьющих кофе, мерцательная аритмия развивается на 6% реже, чем у тех, кто его не пьет.
Стойкая гипертония у кофеманов не возникает, за очень редким исключением - при длительном употреблении более 1 л напитка в сутки возможно повышение систолического давления на "целых" 10 мм рт. ст.
Канцерогенность напитка находится под большим вопросом, хотя он и включен Международным агентством по исследованию рака (МАИР) в 3-ю группу канцерогенов (теоретически опасные для человека, но отсутствие или нехватка достоверных исследований не позволяет окончательно сделать вывод об их канцерогенности). В этой же группе, к слову, находятся мобильные телефоны, тальк и еще почти 500 наименований. Между тем выяснилось, что любители бодрящего напитка реже страдают агрессивным раком простаты и молочной железы. И многие исследовательские группы сегодня присматриваются к кофеину как к универсальному транспортному средству, которое облегчает поступление противоопухолевых препаратов, например, в головной мозг.
Но некоторые опасения все же подтвердились. Например, беременным не рекомендуется превышать суточную дозу в 200 мг кофеина, так как он негативно влияет на плод - в частности, увеличивает риск рождения ребенка с "заячьей губой" и пороками развития сердца.
Шоколад
Теобромин - основной биологически активный ингредиент какао и шоколада и ближайший родственник кофеина. В какао этого алкалоида может быть от 2 до 10%, в десятки раз больше, чем кофеина. Чуть меньше (1#8722; 2%) - в орехах колы, ягодах гуараны, чайном листе. В кофе, кстати, теобромина нет совсем. Теобромин был впервые выделен выдающимся российским химиком А. А. Воскресенским в 1841 году из какао-бобов, а синтетический аналог получил в 1882 году уже упоминавшийся нобелевский лауреат Герман Эмиль Фишер.
В отличие от кофе, где все позитивные и негативные эффекты привязаны к кофеину, положительное влияние какао или шоколада на организм связывают с чем угодно, но не с теобромином. Дело в том, что теобромин - более слабый антагонист аденозина, чем кофеин, он почти не оказывает влияния на ЦНС. И аддиктивный потенциал у него стремится к нулю. Основное действие теобромина - расслабление гладкой мускулатуры. Достигается оно двумя путями - ингибированием фермента фосфодиэстеразы (ФДЭ) и уменьшением поступления кальция через клеточные мембраны. Этот эффект широко используется в медицине, теобромин - лекарственное средство, применяемое для расширения бронхов, снижения периферического сосудистого сопротивления и снижения давления в малом круге кровообращения. Он также увеличивает кровоток в коронарных артериях, сократительную способность миокарда и учащает сердцебиение. Правда, это приводит к увеличению потребности сердца в кислороде, так что "сердечникам" нужно быть осторожными с продуктами, содержащими большое количество какао.
Теобромин более токсичен, чем кофеин. Описаны отравления шоколадом людей с мутацией в гене, отвечающем за синтез печеночного фермента цитохрома Р450 CYP3A4. Чрезвычайно чувствительны к этому веществу лошади, собаки и кошки - им категорически противопоказан шоколад. Летальная доза LD50 для собак - 300 мг/кг, для кошек - 200 мг/кг.
Чай
Чай (любой) содержит сразу все три метилксантина. Но основное действующее вещество здесь - это теофиллин. Он был открыт в 1888 году немецким биологом Альбрехтом Косселем, а первый способ синтетического получения предложил его соотечественник Герман Эмиль Фишер (да, тот самый). Правда, в промышленности прижился другой метод синтеза, предложенный в 1900 году Вильгельмом Траубе.
Теофиллин очень похож на теобромин, и эффекты он вызывает схожие. Единственная разница - у теофиллина выражено мочегонное действие. Остальное похоже: расслабление гладкой мускулатуры, расширение периферических сосудов и усиление сократительной способности миокарда.
Как и в случае с какао, основные положительные эффекты чая связывают с полифенолами и прочими антиоксидантами, но не с теофиллином. Который, кстати, тоже является лекарственным средством. И это надо учитывать при попытках запить какие-либо медикаменты чаем. Так, эффект мочегонного фуросемида усилится, а "сердечные" бета-блокаторы будут работать существенно хуже. В инструкции к теофиллину раздел "Лекарственное взаимодействие" занимает целую страницу.
Но в отношении всех трех перечисленных метилксантинов лучше руководствоваться золотым правилом: "Главное - без фанатизма".
Кофе или чай?
Шведский король Густав III был ярым противником кофе и чая, поскольку считал их вредными для здоровья. Чтобы доказать это, он провел оригинальное научное исследование, заменив преступникам-близнецам казнь на пожизненное заключение с условием, что первый будет выпивать по три чашки кофе, а второй - по три чашки чая в день. К каждому заключенному был приставлен врач. Сначала умер первый доктор, затем - второй, затем в 1792 году убили самого Густава, а оба заключенных дожили до глубокой старости. По крайней мере, известно, что близнец, "приговоренный" к чаю, умер в возрасте 83 лет, а о втором участнике эксперимента история и вовсе умалчивает.
Смертельная парочка
Самое опасное сочетание - кофе и алкоголь. Кофеин хорошо проникает через гематоэнцефалический барьер и "тянет" за собой этанол, ускоряя опьянение. Но при этом "противотормозной" эффект кофеина некоторое время уравновешивает депрессивный эффект алкоголя, в результате чего развивается "трезвое опьянение": человек считает, что может выпить еще, хотя он уже давно превысил свою дозу. Кроме того, продукты метаболизма алкоголя существенно повышают "аритмическую готовность" сердца, и в этом случае даже небольшая доза кофеина может спровоцировать сбой. В США были зарегистрированы летальные случаи после употребления алкоголь-содержащих "энергетиков" у молодых людей 20#8722; 25 лет, причиной смерти были мерцательная аритмия или инфаркт. После этого ряд штатов запретил подобные напитки.
Алексей Водовозов (c)
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: если в 1970 году было опубликовано менее ста статей по этой теме, то в 2013-м - 800, а в 2014-м их ожидается более тысячи. 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#8722; 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.
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 сравнительно недавно - 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#8722; 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.
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#8201; 465 участникам, показал, что у людей, пьющих кофе, мерцательная аритмия развивается на 6% реже, чем у тех, кто его не пьет.
Стойкая гипертония у кофеманов не возникает, за очень редким исключением - при длительном употреблении более 1 л напитка в сутки возможно повышение систолического давления на "целых" 10 мм рт. ст.
Канцерогенность напитка находится под большим вопросом, хотя он и включен Международным агентством по исследованию рака (МАИР) в 3-ю группу канцерогенов (теоретически опасные для человека, но отсутствие или нехватка достоверных исследований не позволяет окончательно сделать вывод об их канцерогенности). В этой же группе, к слову, находятся мобильные телефоны, тальк и еще почти 500 наименований. Между тем выяснилось, что любители бодрящего напитка реже страдают агрессивным раком простаты и молочной железы. И многие исследовательские группы сегодня присматриваются к кофеину как к универсальному транспортному средству, которое облегчает поступление противоопухолевых препаратов, например, в головной мозг.
Но некоторые опасения все же подтвердились. Например, беременным не рекомендуется превышать суточную дозу в 200 мг кофеина, так как он негативно влияет на плод - в частности, увеличивает риск рождения ребенка с "заячьей губой" и пороками развития сердца.
Шоколад
Теобромин - основной биологически активный ингредиент какао и шоколада и ближайший родственник кофеина. В какао этого алкалоида может быть от 2 до 10%, в десятки раз больше, чем кофеина. Чуть меньше (1#8722; 2%) - в орехах колы, ягодах гуараны, чайном листе. В кофе, кстати, теобромина нет совсем. Теобромин был впервые выделен выдающимся российским химиком А. А. Воскресенским в 1841 году из какао-бобов, а синтетический аналог получил в 1882 году уже упоминавшийся нобелевский лауреат Герман Эмиль Фишер.
В отличие от кофе, где все позитивные и негативные эффекты привязаны к кофеину, положительное влияние какао или шоколада на организм связывают с чем угодно, но не с теобромином. Дело в том, что теобромин - более слабый антагонист аденозина, чем кофеин, он почти не оказывает влияния на ЦНС. И аддиктивный потенциал у него стремится к нулю. Основное действие теобромина - расслабление гладкой мускулатуры. Достигается оно двумя путями - ингибированием фермента фосфодиэстеразы (ФДЭ) и уменьшением поступления кальция через клеточные мембраны. Этот эффект широко используется в медицине, теобромин - лекарственное средство, применяемое для расширения бронхов, снижения периферического сосудистого сопротивления и снижения давления в малом круге кровообращения. Он также увеличивает кровоток в коронарных артериях, сократительную способность миокарда и учащает сердцебиение. Правда, это приводит к увеличению потребности сердца в кислороде, так что "сердечникам" нужно быть осторожными с продуктами, содержащими большое количество какао.
Теобромин более токсичен, чем кофеин. Описаны отравления шоколадом людей с мутацией в гене, отвечающем за синтез печеночного фермента цитохрома Р450 CYP3A4. Чрезвычайно чувствительны к этому веществу лошади, собаки и кошки - им категорически противопоказан шоколад. Летальная доза LD50 для собак - 300 мг/кг, для кошек - 200 мг/кг.
Чай
Чай (любой) содержит сразу все три метилксантина. Но основное действующее вещество здесь - это теофиллин. Он был открыт в 1888 году немецким биологом Альбрехтом Косселем, а первый способ синтетического получения предложил его соотечественник Герман Эмиль Фишер (да, тот самый). Правда, в промышленности прижился другой метод синтеза, предложенный в 1900 году Вильгельмом Траубе.
Теофиллин очень похож на теобромин, и эффекты он вызывает схожие. Единственная разница - у теофиллина выражено мочегонное действие. Остальное похоже: расслабление гладкой мускулатуры, расширение периферических сосудов и усиление сократительной способности миокарда.
Как и в случае с какао, основные положительные эффекты чая связывают с полифенолами и прочими антиоксидантами, но не с теофиллином. Который, кстати, тоже является лекарственным средством. И это надо учитывать при попытках запить какие-либо медикаменты чаем. Так, эффект мочегонного фуросемида усилится, а "сердечные" бета-блокаторы будут работать существенно хуже. В инструкции к теофиллину раздел "Лекарственное взаимодействие" занимает целую страницу.
Но в отношении всех трех перечисленных метилксантинов лучше руководствоваться золотым правилом: "Главное - без фанатизма".
Кофе или чай?
Шведский король Густав III был ярым противником кофе и чая, поскольку считал их вредными для здоровья. Чтобы доказать это, он провел оригинальное научное исследование, заменив преступникам-близнецам казнь на пожизненное заключение с условием, что первый будет выпивать по три чашки кофе, а второй - по три чашки чая в день. К каждому заключенному был приставлен врач. Сначала умер первый доктор, затем - второй, затем в 1792 году убили самого Густава, а оба заключенных дожили до глубокой старости. По крайней мере, известно, что близнец, "приговоренный" к чаю, умер в возрасте 83 лет, а о втором участнике эксперимента история и вовсе умалчивает.
Смертельная парочка
Самое опасное сочетание - кофе и алкоголь. Кофеин хорошо проникает через гематоэнцефалический барьер и "тянет" за собой этанол, ускоряя опьянение. Но при этом "противотормозной" эффект кофеина некоторое время уравновешивает депрессивный эффект алкоголя, в результате чего развивается "трезвое опьянение": человек считает, что может выпить еще, хотя он уже давно превысил свою дозу. Кроме того, продукты метаболизма алкоголя существенно повышают "аритмическую готовность" сердца, и в этом случае даже небольшая доза кофеина может спровоцировать сбой. В США были зарегистрированы летальные случаи после употребления алкоголь-содержащих "энергетиков" у молодых людей 20#8722; 25 лет, причиной смерти были мерцательная аритмия или инфаркт. После этого ряд штатов запретил подобные напитки.
Алексей Водовозов (c)
Извините, но прежде чем оставить комментарий, следует ввести логин и пароль!
(ссылку "ВХОД" в правом верхнем углу страницы хорошо видно? :)