Кофеин и здоровье
Покупка
Новинка
Тематика:
Основы медицинских знаний
Издательство:
Спорт
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 118
Дополнительно
Вид издания:
Практическое пособие
Уровень образования:
Профессиональное образование
ISBN: 978-5-907601-67-3
Артикул: 848079.01.99
Практическое руководство для врачей, раскрывающее все аспекты влияния кофеина на организм человека с подробным описанием механизмов его действия. Большое внимание уделено вопросам, связанным с употреблением кофеина и кофеинсодержащих продуктов как физически активными представителями общей популяции и профессиональными спортсменами, так и людьми, имеющих патологии различных органов и систем. В основе представленных в руководстве рекомендаций находятся данные научных исследований высокого методологического качества и консенсусных заявлений ведущих профильных организаций. Информация, представленная в руководстве, может использоваться в повседневной практике врачами различного профиля, профессионами и их тренерами, а также любителями спорта самого разного уровня и возраста.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Магистратура
- 32.04.01: Общественное здравоохранение
- ВО - Специалитет
- 31.05.01: Лечебное дело
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
ББК 88.43 Б 39 Художник А.Г. Никоноров Э. Н. Безуглов – к. м. н., председатель медицинского комитета РФС, руководитель медицинского штаба ПФК «ЦСКА», доцент кафедры спортивной медицины и медицинской реабилитации ФГАОУ ВО Первого МГМУ им. И. М. Сеченова (Сеченовский университет), заведующий лабораторией спорта высших достижений Сеченовского университета. Е. Е. Ачкасов – д. м. н., профессор, заведующий кафедрой спортивной медицины и медицинской реабилитации, директор клиники медицинской реабилитации ФГАОУ ВО Первого МГМУ им. И. М. Сеченова (Сеченовский университет), член наблюдательного совета РАА РУСАДА. Т. М. Вахидов – научный сотрудник Лаборатории спорта высших достижений ФГАОУ ВО Первого МГМУ им. И. М. Сеченова (Сеченовский университет). Безуглов Э.Н., Ачкасов Е.Е., Вахидов Т.М. Б 39 КОФЕИН И ЗДОРОВЬЕ. – М.: СПОРТ, 2024. – 118 с. ISBN 978-5-907601-67-3 Практическое руководство для врачей, раскрывающее все аспекты влияния кофеина на организм человека с подробным описанием механизмов его действия. Большое внимание уделено вопросам, связанным с употреблением кофеина и кофеинсодержащих продуктов как физически активными представителями общей популяции и профессиональными спортсменами, так и людьми, имеющих патологии различных органов и систем. В основе представленных в руководстве рекомендаций находятся данные научных исследований высокого методологического качества и консенсусных заявлений ведущих профильных организаций. Информация, представленная в руководстве, может использоваться в повседневной практике врачами различного профиля, профессиональными спортсменами и их тренерами, а также любителями спорта самого разного уровня и возраста. ББК 88.43 © Безуглов Э.Н., Ачкасов Е.Е., Вахидов Т.М., текст, 2024 © Издательство «Спорт», издание, оформление, 2024 ISBN 978-5-907601-67-3
СОДЕРЖАНИЕ Определение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 История применения кофеина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Чай. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Кофе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Какао и мате. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Фармакология кофеина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Фармакокинетика кофеина. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Фармакодинамика кофеина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Фармакогенетика эргогенных эффектов кофеина . . . . 31 Толерантность и синдром отмены. . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Кофеин и зависимость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Кофеин и эффект плацебо . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Влияние самых распространенных кофеинсодержащих продуктов на человеческий организм . . . . . . . . 48 Кофе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Кофе и заболевания сердечно-сосудистой системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Кофе и заболевания центральной нервной системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Кофе и сахарный диабет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Кофе, подагра и мочекаменная болезнь . . . . . . . . . . 56 Кофе и хроническая обструктивная болезнь легких . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Кофе и онкологические заболевания . . . . . . . . . . . . . 58 Кофе и мигрень . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Кофе и заболевания печени. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Чай. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Какао и шоколад . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Coca-Cola . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 Энергетические напитки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 3
Побочные эффекты кофеина. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 Центральная нервная система . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 Сердечно-сосудистая система . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 Влияние на обмен кальция, минеральную плотность костей и риск переломов . . . . . . . . . . . . . . . 95 Токсические эффекты кофеина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Смертельные случаи, связанные с приемом сверхвысоких доз кофеина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Кофеин и беременность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Кофеин и тестостерон. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Кофеин и пищеварительная система. . . . . . . . . . . . . . 103 Использование кофеина в спорте . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Кофеин и его место в запрещенном списке. . . . . . . . . . 114 4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ Кофеин (coffeinum, 1,3,7-триметилксантин или 3,7-дигидро-1,3,7-триметил-1Н-пурин-2,6-дион) – пуриноподобный алкалоид из группы метилксантинов с психостимулирующей активностью, содержащийся в чае (Thea sinensis), кофе (Coffea arabica), какао (Theobroma cacao), коле (Cola acuminata) и некоторых других растениях. В клинической медицине кофеин относится к общетонизирующим средствам, психостимуляторам, стимуляторам дыхания и используется при оказании экстренной помощи. Метилксантины – группа фитохимических веществ, полученных из пуринового основания ксантина. Наиболее изученными на данный момент являются природные метилксантины – кофеин, теофиллин и теобромин, а также синтетические метилксантины – пентоксифиллин и пропентофиллин. Данная группа веществ активно применяется при лечении заболеваний бронхолегочной, сердечно- сосудистой и нервной систем. Кофеин и родственные ему алкалоиды (теофиллин и теобромин) являются «вторичными метаболитами» – фитохимическими веществами, не играющими ключевой роли в первичных метаболических процессах растений, но которые можно назвать природными пестицидами, повышающими общую способность растений к выживанию при взаимодействии с окружающей средой [Kennedy et al., 2022]. Синтезируются данные вещества преимущественно в тех частях растений, которые чаще всего подвергаются попыткам поедания со стороны различных животных, выполняя, за счет придания этим частям растения горького вкуса, сдерживающую роль. Таким образом, в чайных растениях кофеин в основном образуется и накапливается в листьях, а не в семенах и плодах: его содержание в молодых чайных листьях составляет 2–3% от сухого веса и этот показатель даже выше, чем в листьях кофе. 5
В XXI веке кофеин является одной из самых популярных и широко потреб ляемых субстанций во всем мире. Потребление кофе в мире в 2020–2021 годах составило около 10 миллионов тонн, и, например, в США более 90% взрослых употреб ляют его в средней суточной дозе не менее 200 мг [Frary et al., 2005]. Важно помнить, что в кофе – одном из самых популярных кофеинсодержащих продуктов, помимо кофеина содержится более чем 800 летучих соединений, в том числе, хлорогеновая кислота [Nieber 2017]. Такая популярность кофеина, вероятнее всего, обусловлена как определенными традициями и вкусом, так его тонизирующим эффектом. Его основным натуральным источником являются зерна кофе, однако он также может присутствовать в других растениях, включая чайные листья, орехи колы, ягоды гуараны и какао-бобы. Кофеин может содержаться и в энергетических безалкогольных и алкогольных напитках, жевательных резинках и лекарственных средствах [Rodak et al., 2021]. Регулярное употребление кофеина можно считать привычкой, но необходимо помнить, что в некоторых ситуациях, она может переходить в зависимость [Meredith et al., 2013; Anderson et al., 2012]. Содержание кофеина в продуктах варьируется в очень широких пределах и зависит от производителя и используемого сырья. Это связано с тем, что в конечном продукте он может оказаться двумя способами: добавлен в процессе приготовления (кофеин, добавляемый в продукты, обычно получается методом декофеинизации) или изначально находиться в используемом ингредиенте [Nieber 2017]. Важное значение при проведении различных исследований, связанных с эффектами кофеина, имеет и оценка его потребления. Для этого наиболее часто используются специальные опросники, например, в научных исследованиях используется опросник «Caffeine Consumption Questionnaire-Revised» (CCQ-R), который имеет подтвержденные надежность и валидность [Jessica et al., 2016]. 6
ИСТОРИЯ ПРИМЕНЕНИЯ КОФЕИНА История кофеина насколько интересна, настолько и окутана множеством мифов, что не всегда позволяет отделить правду от вымысла, но делает изучение этого вопроса не менее интересным. Например, одна из версий гласит, что психостимулирующее действие кофеина было обнаружено пастухом, который заметил, что овцы, наевшиеся ягод дикого кофе, были более энергичными (“…his goats dancing joyously around a dark green leafed shrub with bright red cherries…”). Вскоре он сам попробовал эти ягоды и ощутил эффекты, которые в настоящее время связывают со стимуляцией центральной нервной системы [Heckman et al., 2010]. Уже в XIX веке на рынке начали появляться содержащие кофеин коммерческие газированные напитки “Dr. Pepper”, “Coca-Cola” и “Pepsi-Cola”, и до сих остающиеся очень популярными [Drewnowski et al., 2016]. Несмотря на то, что сообщения об использовании кофе датируются IX веком, длительное время (до середины XIX века) кофеин воспринимался только как пищевой компонент. Соединение было впервые выделено в 1819 году немецким исследователем Фердинандом Рунге по просьбе профессора химии и технологий Иоганна Вольфганга Дёберейнера и философа Вольфганга фон Гёте и получило название «kaffein», но позже было включено в медицинский словарь под названием «caffeine» на английском языке [Weinberg, A.; Bealer, B.K., 2001]. В последующие годы (1827–1865) кофеин иногда изолировалось из других растений под разными названиями: например, теин. Химическая структура кофеина была впервые предложе на в 1875 году Людвигом Медиком (1847–1915), который вывел ее из уже известного чистого соединения [Meu singer R., 2009]. Структуры кофеина и других метилксантинов были описаны в 1882 году Германом Эмилем Фишером в серии исследований по синтезу пуринов, которые в последующем были процитированы в его трудах, 7
получивших Нобелевскую премию по химии в 1902 году [Fischer, E., 1881]. Кофеин активно используется и в клинической медицине – его эффекты позволяют отнести его сразу к нескольким фармакологическим группам, таким как общетонизирующие средства, психостимуляторы и стимуляторы дыхания. В настоящее время его применение одобрено Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (Food and Drug Administration, FDA), в том числе, при лечении апноэ недоношенных, профилактики и лечении бронхолегочной дисплазии у недоношенных [Schmidt et al., 2006, Mathew 2011]. Кофеин (и другие метилксантины) используются для этих целей уже более сорока лет, а их позитивный эффект подтвержден результатами многочисленных исследований. Эффекты использования кофеина при апноэ недоношенных связаны с конкурентным антагонизмом к аденозиновым рецепторам первого и второго типов. Протокол терапевтического применения кофеина при лечении данной патологии состоит из нагрузочной дозы 20 мг/кг массы тела с последующим переходом на поддерживающую суточную дозу 5–10 мг/кг массы тела и не связан с возникновением серьезных побочных эффектов в краткосрочной перспективе [Miao et al., 2022]. Однако по данным FDA существуют случаи развития некротизирующего энетероколита на фоне приема метилксантинов [New drug application: CAFCIT (NDA) 020793. Washington, D.C.: Food and Drug Administration, 2000.; Abdel et al., 2019]. В то же время согласно результатам обзора Moresco и соавт., опубликованного в 2023 году в базе данных Кокрейновской библиотеки, нельзя утверждать, что применение кофеина при лечении апноэ и профилактики/лечении бронхолегочной дисплазии у недоношенных по сравнению с другими метилксантинами имеет более значимую эффективность и безопасность [Moresco et al., 2023]. К использованию, неодобренному FDA, при этом с доказанной эффективностью и безопасностью можно отнести 8
повышение физической работоспособности, купирование эпизодов головной боли на фоне приступа мигрени и после дуральной пункции (нейроаксиальной анастезии) (Postdural puncture headache (PDPH)) (нейроаксиальной анастезии) [Guest et al., 2021, VanderPluym et al., 2021, Basurto et al., 2015, Siegler et al., 2022]. Также в настоящее время ведутся дискуссии о применении кофеина в качестве комп лексной терапии некоторых неврологических состояний и нейродегенеративных заболеваний [Santos et al., 2010, Arendash et al., 2006, Zheng et al., 2023]. Чай Люди употреб ляли кофеин в виде заваренного чая в Китае еще почти 5000 лет назад. Согласно легенде, император Шен Нунг сорвал листья с ближайшего куста и бросил их в кипящую воду (по другой версии листья случайно попали в котёл с кипящей водой с порывом ветра) [Fredholm et al., 2011]. Достоверно же известно, что чай начали выращивать около 2100 лет назад, хотя есть мнение что это произошло гораздо позже – в 750 году нашей эры [Lu et al., 2016]. В настоящее время можно утверждать, что чай является вторым по популярности (после воды) напитком в мире. Каждый день в мире выпивается более 2 миллиардов чашек чая, который имеет красивое научное название – сamellia sinensis. Он выращивается в промышленных масштабах более чем в 60 странах, а его ежегодный урожай составляет около 5 миллионов тонн листьев. Первое место в мировом рейтинге по объему производства чайной продукции занимает Китай (около 3,3 миллионов тонн в год), второе место – Индия (около 1,4 миллиона тонн в год), третье – Кения (около 0,6 миллиона тонн в год). Самый высокий уровень потребления чая наблюдается также в Китае – 3 миллиона тонн в год. Второе и третье места принадлежат Индии и Турции-1.16 и 0.25 миллиона 9
тонн в год соответственно. Россия находится на пятом месте с показателем 0.13 миллиона тонн. Распространение производства и потребления чая из Китая в другие страны мира хорошо задокументировано. Известно, что чай был завезен в Японию буддийскими священниками примерно в 1200 году, а в Европу он попал благодаря голландцам в начале XVII века. До середины XIX века чай попадал в Европу только из Китая, но на фоне все более частых конфликтов, приведших к опиумным войнам, англичане начали выращивать чай в Индии. Одним из самых важных вопросов, связанных с историей распространения чая, является вопрос его одомашнивания, которое, очевидно, произошло еще до того, как начали появляться первые письменные подтверждения этого факта. Считается, что в Китае чай изначально использовался как лекарственное средство, вероятно, как мягкий стимулятор и уже позже начал использоваться как приятный на вкус ароматный напиток. При этом первое точное упоминание о чае, содержится в тексте трудового договора, заключенного около 2000 лет назад. В нем было указано, что «одной из вещей, которую должен сделать слуга» было посещение рынка для покупки чая для своего хозяина. Самые ранние археологические свидетельства чаепития относятся к аналогичному временному периоду. В 2016 году характерные молекулярные компоненты чая были обнаружены в растительном материале, собранном в северо-восточном Китае и Тибете: с помощью радиоуглеродного анализа был определен «возраст» этих компонентов: им было около 2100 лет. В настоящее время насчитывается около 1500 сортов чая, которые традиционно группируются на китайский (Camelia sinensis var. sinensis) чай и индийский (Camelia sinensis var. assamica) чай, который назван в честь региона Ассам в Индии, где его впервые начали выращивать. Листья китайского чая мельче, чем у ассамского, и он лучше переносит низкие температуры. 10