Кофеїн: Як працює дозволений наркотик

Суперечки про шкоду кави і що міститься в ньому кофеїну ведуться вже багато років: звинувачення в наркотичному впливі чергуються з відкриттями, що говорять про його користь для організму, передає Ukr.Media. Як би те ні було, кофеїн змінює настрій, формує фізичну пристрасть, відмова від нього викликає абстиненцію, а у певної частини населення розвивається залежність.

Як виглядає синдром відміни кави і чому сьогодні він визнається психічним розладом? Які реальні побічні ефекти використання кофеїну і допомагає він спортсменам? Т&P публікують уривки з книги Мюррея Карпентера «На кофеїні», яка нещодавно вийшла у видавництві «Манн, Іванов і Фербер».

«На моєму столі стоїть запечатана упаковка розміром з компакт-диск. Вона важить близько 100 грамів. Білий порошок, що знаходиться в ній, — це алкалоїд, який екстрагують з листя і насіння рослин, що зустрічаються на середній висоті в низьких широтах. Порошок складається з крихітних кристалів, його хімічна назва — метильований ксантин. З точки зору біології його молекули настільки корисні, що були незалежно відкриті на чотирьох континентах. Дана речовина може використовуватися як інсектицид, що оберігає рослини від шкідників. Зараз, коли я пишу ці рядки, вона курсує по моїх венах. Я приймаю її майже кожен день протягом останніх 25 років. І я не самотній: так робить більшість американців. Речовина настільки ефективна, що, якщо б вона не зустрічалося в природі, нейрохимикам варто було б його вигадати.

Кофеїн загострює розум, особливо у людей в стані стресу, втомлених або таких хворих; він діє на тих, хто регулярно п'є каву, і на тих, хто спробував її вперше. Він був нейростимулятором задовго до того, як ми вигадали цей термін. Він володіє чудовою здатністю загострювати наші почуття і покращувати настрій. В огляді з психологічних ефектів кофеїну говориться так: «Існує достатньо доказів, що низькі дози кофеїну супроводжуються позитивними суб'єктивними ефектами. Учасники досліджень повідомляють, що відчувають себе енергійними, творчими, ефективними, впевненими в собі і бадьорими; їм легше зосереджуватися, працювати, у них з'являється бажання взаємодіяти з іншими людьми».

Щоб отримати смертельну дозу кофеїну, вам довелося б одразу випити близько 50 чашок кави або 200 склянок чаю. Але якщо ви вирішите скористатися чистим порошком, то в поспіху його досить легко передозувати. 9 квітня 2010 року Майкл Бедфорд був на вечірці. Він з'їв дві чайні ложки порошку кофеїну, придбані через інтернет, і запив їх енергетиком. Незабаром його мова стала невиразною, почалася блювота, після чого розвинувся колапс, а потім Майкл помер. Передбачається, що він вжив більше п'яти грамів кофеїну. Причиною смерті став кардиотоксический ефект (порушення ритму та провідності серця)».

Що відбувається, коли ми п'ємо каву

«Задовго до того, як на сцені з'явилися капсули та кавомашини, впертий вчений з Балтімора починав розуміти причини популярності подібних пристроїв. Роланд Гріффітс займається дослідженням дії наркотиків. На стінах його скромного офісу в Медичному центрі Джона Хопкінса в Бейвью висить кілька зображень: стара реклама CocaCola, кадр з мультфільму Too Much Coffee Man («Людина, що пила забагато кави») і плакат Брюса Наумана під назвою «Кофеїнові мрії». Полиця над столом заставлена безліччю книг про каву і кофеїн.

Ми почали з спостереження за дев'ятьма чоловіками, які вживали багато кави. У подвійних сліпих експериментах (це означає, що випробовувані, ні дослідники не знали, скільки кофеїну міститься в напої) учасники пили його стільки, скільки хотіли, в той час як Гріффітс змінював його фортецю і кількість кофеїну. Спочатку здавалося, що всі ці люди слідують одній і тій же моделі. Кілька чашок через короткі проміжки часу вранці з подальшим збільшенням інтервалів протягом дня. Якщо кава була міцною (більш концентрованою), то учасники знижували дозу, хоча раніше пили його весь день. При збільшенні вмісту кофеїну без зміни фортеці спостерігався аналогічний ефект.

Гріффітс розповів мені, що виявлені ним моделі поведінки любителів кави виглядали дуже знайоме: вони були схожі на моделі, які він спостерігав при лабораторних дослідженнях на тваринах.

Базовою концепцією є самоврядування. Під'єднайте лабораторного щура до джерела задоволення і зробіть в клітці важіль, з допомогою якого тварина зможе самостійно отримати дозу препарату. Натискання на важіль є самопризначеним. Вчені підраховують кількість разів, що щури натискають на важіль, і інтервали між дозами. «Вживання кави також можна розглядати як форму самопризначення ліки, — сказав Гріффітс, яке ви можете вимірювати ковтками або чашками в день». Як показало то дослідження, за допомогою інтервалів і кількості кави учасники точно управляли об'ємом кофеїну для підтримки оптимальної дози.

Розглядаючи каву і тримаючи в розумі дослідження Гріффітса, ви в іншому світлі побачите, як ледь прокинулися люди, спотикаючись, бредуть до кофейнику, або надсилаються в кімнату відпочинку в 10 ранку, або заходять в кафе в обідню перерву. Ви побачите сотні мільйонів лабораторних щурів, постійно нажимающих на кнопки автоматів з Coca-Cola або тягнуть за важелі капсульних машин, щоб отримати додаткову дозу кофеїну.

Надалі Гріффітс провів елегантну серію досліджень, методично розглядаючи взаємодію людини з препаратом кофеїном. Протягом багатьох років він вивчав самоврядування, підкріплення, дискримінацію, толерантність, залежність і скасування. Вам доведеться витратити якийсь час, щоб розібратися з термінологією, так як саме ці процеси структурують дні регулярних споживачів кофеїну.

Підкріплення — пусковий механізм, який збільшує ймовірність повторення дії. Якщо ви, наприклад, п'єте Pepsi і від цього добре себе відчуваєте, то вам захочеться пити його частіше. Підкріплення — не ейфорія. Велика доза кофеїну чинить серйозний стимулюючий ефект, багатьма сприймається як ейфорія, тобто раптове почуття захоплення, тоді як підкріплення — щось більш тонке, і відбувається воно нижче рівня свідомості.

Дискримінація — можливість виявити речовину. Щоб перевірити це, дослідники дають людині капсулу, яка містить кофеїн, або плацебо, і з'ясовують, чи дійсно він здатний виявити присутність або відсутність кофеїну і в якій кількості. Що таке толерантність, ми все розуміємо. Це здатність організму менше реагувати на дію певної дози лікарського засобу. Якщо мова йде про кофеїн, то у більшості з нас є часткова толерантність. Так що якщо ви регулярно вживаєте каву, то отримуєте менший ефект від щоденної чашки порівняно з моментом, коли ви спробували цей напій вперше. Справа в тому, що при частому вживанні кофеїну організм намагається зменшити кофеїнову блокаду і виробляє більше аденозину, щоб компенсувати аденозінблокірующій ефект кофеїну. Вчені називають подібне «підвищує регуляцією». (При утриманні потрібно близько тижня, щоб аденозинові рецептори повернулися до вихідного рівня, хоча буває, що це займає більше часу.)

Тепер ми переходимо до залежності і скасування. Тут дослідження Гріффітса стає особистим. Коли він почав свої експерименти, він вживав дуже багато кофеїну. «Думаю, 600 міліграм в день, а може, й більше», — сказав він мені. Це більше семи СДК — сім Red Bull або один літр хорошої кави.

Вирішивши вивчати кофеїн, Гріффітс не пішов найпростішим шляхом. Він та шість його колег поставили серію експериментів. «Незвичайні дослідження, в них брали участь самі автори», — сказав він мені. Для нього це означало зниження добової дози з семи-восьми СДК до нуля і спостереження за тим хаосом, який відбувався в його тілі і мозку. Я запитав Гріффітса, чи повністю він відмовився від кави. «Ні, ні! — відповів він. — Я досить обізнаний у психофармакології і знаю, що це неправильно. Я поступово зменшив дозу»

Синдром відміни

«Не будучи офіційно визнаний як наркотик, кофеїн тим не менш змінює настрій, формує фізичну пристрасть, відмова від нього викликає абстинентний синдром, а у певної частини населення розвивається залежність. Вживання кави є стабільною і впорядкованою формою лікарського самоврядування поведінкою, яке легко піддається аналізу за допомогою ретельно розроблених експериментів.

Хоча феномен скасування кофеїну описувався і раніше, наш звіт показує, що частота синдрому скасування кофеїну вище (100 відсотків досліджуваних), добова доза, при якій він спостерігається, нижче (при кількості кофеїну, приблизно рівному змістом такого в одній чашці звареної кави або трьох банках безалкогольного кофеїновмісного напою), а діапазон спостережуваних симптомів ширше, ніж вважалося до цих пір (головний біль, втома та інші дисфорические зміни настрою, м'язова біль і скутість, як при грипі, відчуття нудоти іноді аж до блювоти і тяга до кофеїну).

А тепер давайте розглянемо більш загальну картину. Припустимо, що доставка кофеїну в Америку різко припинилася, і вже завтра його не стане. Або що з деяких причин у нас буде введено свято — Національний день без кофеїну, на зразок Дня відмови від куріння. Оскільки близько 80 відсотків американців беруть цю речовину щодня, результати припускають, що 125 000 000 чоловік будуть ходити з головним болем, а 32 000 000 — кількість, що дорівнює населенню Каліфорнії, — відчувати значні розлади або функціональні порушення.

У DSM-5 (істотно переглянутому порівняно з DSM-4), яке вийшло у 2013 році, був-таки включений діагноз «кофеїнова абстиненція», що поставило дану речовину в один ряд з іншими наркотиками — кокаїном, нікотином і опіатами, — синдроми абстиненції яких визнаються DSM в якості самостійних діагнозів. Діагноз кофеїнової абстиненції означає, що при припиненні або зменшення споживання кофеїну у людини може розвинутися ряд симптомів, таких як головний біль, втома, дратівливість, пригнічений настрій, нудота та біль у м'язах»

Безсоння, тривожність

«Порушення сну — добре відомий побічний ефект вживання кофеїну, але його прояви сильно варіюються. Деякі люди можуть пити каву до пізнього вечора, потім лягають і сплять як немовлята. Іншим слід зупинитися відразу після полудня, інакше вночі вони будуть скреготати зубами, страждаючи від серцебиття і невпинного потоку думок. А ось і ще одна загадка кофеїну: зазвичай він чудово позбавляє нас від сонливості, але... в деяких випадках він її посилює.

Емі Вольфсон (професор психології в Коледжі Святого Хреста, член ради Національного фонду сну, автор The woman's Book of Sleep) сказала мені, що її особливо цікавить залежність школярів від кофеїну і зв'язок між вживанням цієї речовини і поколінням сонних підлітків, яких вчені почали ретельно вивчати. У 2006 році дослідники з Меріленда виявили зв'язок між вживанням кофеїну підлітками, їх проблемами зі сном і відчуттям втоми вранці. Коли Вольфсон з колегою почали вивчати вживання кофеїну старшокласниками, вони стикнулись з аналогічною ситуацією. Учні з групи високого споживання кофеїну — ті, хто пив каву, енергетичні напої і газовану воду, — повідомили про більш сильної денної сонливості і бажання підвищити енергію з допомогою кофеїну, щоб протриматися до кінця дня.

Безсоння, звичайно, болісна, але у кофеїну є ще одне, причому більш неприємна властивість: він викликає тривогу у чутливих людей. Ця недуга взагалі зустрічається на подив часто. Візьміть статистику за будь-який рік, і ви виявите, що 40 000 000 дорослих американців страждають від клінічно значущої тривоги, що робить її найпоширенішою формою психічних розладів. Про зв'язок між кофеїном і тривогою багато писав Джон Греден з Мічиганського університету. Він зазначив, що, хоча сприйнятливість людей і варіює, дуже велику дозу кофеїну викликає тривогу практично у будь-якого.

У квітні компанія Wrigley представила енергетичну жуйку Alert з кофеїном. Рекламна кампанія була організована добре, і продукт отримав багато уваги. Але у кофеинизированной жуйки є серйозний недолік — її легко переплутати з безкофеїновим варіантом. У травні 2011 року понад 600 учнів початкової школи в Південній Африці захворіли після вживання енергетичної жуйки з кофеїном Blitz. Вони назбирали її на найближчій фермі, де вона була повалена через закінчення терміну придатності.

Так чи інакше, але саме жувальна гумка нарешті підштовхнула FDA до дії. Тейлор зробив заяву в понеділок. У середу до нього прийшли делегації з Wrigley і Mars. А через тиждень, 8 травня, компанія Wrigley заявила, що прибирає продукт з ринку».

Кава і спорт

«Перебуваючи в Коні, я розшукав Метью Ганьо, інструктора з лікувальної фізкультури з кафедри охорони здоров'я, продуктивності, відпочинку та розваг Арканзасского університету, і Евана Джонсона, докторанта Коннектикутського університету. Вони брали участь у дослідженнях кофеїну і приїхали на Гаваї, щоб вивчити вплив тріатлону на фізіологію спортсменів.

Ганьо, світловолосий юнак з тихим голосом, був абсолютно впевнений, що кофеїн приносить спортсменам користь. У 2009 році він і його колеги опублікували систематичний огляд 21 роботи з кофеїну і підвищенню продуктивності. Більшість дослідників вивчали велосипедистів, але деякі — також і бігунів, веслярів і лижників. Більша частина тестів тривала від 15 хвилин до двох годин.

Ознайомившись з результатами, Ганьо виявив послідовне підвищення продуктивності при прийомі кофеїну. Він сказав, що поліпшення може бути значним і досягати трьох відсотків. «Звичайно, завжди існує деяка нестабільність — у кого-то ефект більший, в кого менший. Деяким кофеїн може не підійти, а у кого-то навіть викликати невелике зниження продуктивності.

Але в середньому ця речовина підвищує продуктивність», — сказав Ганьо. Та найбільша перевага полягає в тому, що кофеїн можна законно застосовувати практично на всіх спортивних змаганнях.

Щоб вам стало зрозуміло: тривідсоткове покращення означає 18-хвилинне зменшення часу у 10-годинній гонці. Вісімнадцять хвилин — це інтервал, який відокремлює вісім кращих професіоналів серед чоловіків і жінок від решти групи. У спортсменів-любителів ефект може бути не менш значним. Бігун, здатний в звичайному стані подолати 10 кілометрів за 40 хвилин, на кофеїні може покращити результат на 72 секунди. І кофеїн дозволяє велосипедисту вигравати за півтори хвилини на кожну годину змагань.

«Кофеїн — унікальний препарат, тому що він впливає майже на всі частини тіла, — заявив Ганьо. — В даний час всі дотримуються думки, що більша частина його ефектів пов'язана з впливом на мозок або центральну нервову систему». Будучи антагоністом нейромедіатора аденозину, який повідомляє мозку, що ми втомилися, кофеїн знижує стомлення. Однак, уточнив Ганьо, важливо прийняти правильну дозу, яка становить приблизно від трьох до шести міліграмів на кілограм маси тіла. Це багато. При розрахунку шість міліграмів на кілограм спортсмену з вагою 80 кілограмів потрібно 480 міліграм кофеїну. «Це чотири чашки міцної кави, — сказав Ганьо. — Якщо ви зможете їх випити, то досягнете максимального підвищення продуктивності».

Оскільки «чашка кави» — дуже неточна одиниця виміру, то краще розрахувати так: 480 міліграм — це шість Red Bull по 225 мл, 2,5 таблетки «НоДоза», два енергетика Extra Strength 5-hour і більше ніж шість СДК. Але і більш помірна доза для спортсмена з меншою вагою, скажімо, 65 кілограмів, у розрахунку три міліграма на кілограм теж є аж ніяк не маленькою — це 2,5 СДК, що дорівнює одній таблетці НоДоза, одному енергетику 5-hour або 2,5 банкам Red Bull.

Таку кількість кофеїну важко отримати з допомогою газованої води типу Coca-Cola. Для цього спортсмену вагою 65 кілограмів довелося б випити за один присід без малого шість банок. Втім, кофеїн може ефективно діяти і в менших дозах. Він чітко підвищував продуктивність в дозі 1,5 міліграма на кілограм (учасники пили Coca-Cola) при дослідженні велосипедистів у двогодинних змаганнях».