Kofeina – wszystko co musisz wiedzieć o naturalnym energetyku

Kofeina – co to jest?

Kofeina jest naturalnym związkiem chemicznym, należącym do grupy alkaloidów purynowych. Występuje w ponad 60 gatunkach roślin (m.in. w liściach herbaty i oczywiście kawie), a także w:

• napojach energetycznych,
• napojach gazowanych,
• lekach przeciwbólowych,
• suplementach diety zawierających kofeinę,
• kosmetykach.

Powszechność stosowania kofeiny jest ogromna: szacuje się, że spożywa ją ponad 90% dorosłych, a średnie dzienne spożycie przekracza 200 mg.

Kofeina jest stymulantem, czyli związkiem działającym pobudzająco na ośrodkowy układ nerwowy. Za spowolnienie aktywności neuronów i związane z tym uczucie senności i zmęczenia w ciągu dnia odpowiada adenozyna.

Kofeina oddziałuje na receptory dla adenozyny (A1, A2A), zwiększając również uwalnianie innych neuroprzekaźników (dopaminy, serotoniny, noradrenaliny). Dlatego po wypiciu filiżanki kawy następuje poprawa koncentracji. Warto jednak pamiętać, że jest to działanie chwilowe. Tak naprawdę kofeina nie dodaje energii, a jedynie maskuje sygnały zmęczenia.

Kofeina zawarta w surowcach roślinnych występuje pod różnymi nazwami, ale pod względem chemicznym to ta sama substancja:

• kofeina – ziarna kawy,
• teina – liście krzewu herbacianego,
• guaranina – nasiona guarany,
• teobromina – ziarna kakaowca,
• mateina – yerba mate.

Czy kofeina uzależnia?

Tak, choć zazwyczaj przy umiarkowanym spożyciu ryzyko uzależnienia jest minimalne. Nałogowe przyjmowanie kofeiny może powodować bezsenność, niepokój, problemy żołądkowe oraz zaburzenia rytmu serca. Obserwuje się również objawy odstawienia: ból głowy, zmęczenie, drażliwość, obniżony nastrój, trudności z koncentracją.

Kryteria DSM-5 klasyfikują zaburzenia związane z przyjmowaniem kawy (caffeine use disorder) jako wymagające dalszych badań.

Zgodnie z nimi o problemie kofeinizmu mogą świadczyć:

1. Nieskuteczne próby ograniczenia spożycia kofeiny.
2. Kontynuowanie jej spożycia mimo negatywnych skutków zdrowotnych.
3. Objawy odstawienia lub stosowanie kofeiny, by im zapobiec.

Kofeina a kofeina bezwodna

Kofeina bezwodna to czysta, odwodniona forma kofeiny. Ma postać białego, bezwonnego, dobrze rozpuszczalnego w wodzie proszku i jest dużo bardziej skoncentrowana niż kofeina występująca w produktach spożywczych. Pozwala na precyzyjne dawkowanie, dlatego bezwodną kofeinę stosuje się w produkcji suplementów diety i leków.

Metabolizm kofeiny

Wchłanianie: Kofeina jest wchłaniana w organizmie w ciągu 45 minut. Jej poziom we krwi osiąga najwyższe stężenie w ciągu 15-45 minut od spożycia. W ciągu 45 minut po przyjęciu wchłania się nawet 99% związku.

Dystrybucja: Umiarkowanie lipofilowy charakter kofeiny sprawia, że przenika ona przez błony biologiczne, łącznie z barierą krew-mózg, a także do nasienia, mleka oraz przez łożysko. W 10–30 % wiąże się również z białkami osocza.

Metabolizm: Rozkład kofeiny następuje niemal całkowicie w wątrobie przy udziale enzymu CYP1A2. Głównym metabolitem jest paraksantyna, powstają również teobromina (7-8%) i teofilina (7-8%). Powstałe związki trafiają do dróg moczowych.

Wydalanie: Kofeina jest wydalana przez nerki. Okres półtrwania waha się od 3 do 5 godzin, jednak mogą na niego wpływać indywidualne czynniki, w tym płeć.

Właściwości i zastosowanie kofeiny

Głównie wykorzystywanym działaniem kofeiny jest efekt stymulujący ośrodkowy układ nerwowy. Jednak prozdrowotne właściwości kawy są o wiele szersze. Intensywnie bada się jej właściwości i zastosowanie w profilaktyce chorób cywilizacyjnych.

Działa pobudzająco na centralny układ nerwowy

Kofeina blokuje receptory adenozynowe w mózgu, zapobiegając uczuciu zmęczenia i zwiększając aktywność neuronów, co prowadzi do uczucia „doładowania energetycznego”. Wpływ kofeiny na receptory A1 i A2A powoduje również zwiększone uwalnianie dopaminy, noradrenaliny i serotoniny. Dzięki temu kofeina poprawia nastrój, koncentrację, szybkość reakcji i zdolność do skupienia.

Zwiększając poziom adrenaliny, kofeina pobudza również układ współczulny. Skutkuje to:

• przyspieszoną akcją serca,
• rozszerzeniem oskrzeli,
• wzrostem ciśnienia krwi,
• mobilizacją rezerw energetycznych organizmu.

Wspiera układ nerwowy i funkcje poznawcze

Kofeina znajduje zastosowanie jako stymulant wspierający proces nauki poprzez:

• poprawę zdolności do koncentracji i logicznego myślenia,
• obniżenie senności,
• poprawę tempa przetwarzania informacji,
• poprawę pamięci krótkotrwałej.

Efekt ten jest ograniczony w czasie, natomiast w perspektywie długofalowej nadmierne spożycie kofeiny (>450 mg dziennie) pogarsza pamięć roboczą i zmniejsza aktywność niektórych obszarów mózgu.

Neuroprotekcyjny wpływ kofeiny przekłada się na niższe ryzyko choroby Alzheimera (nawet o 65% przy wypijaniu 3-5 filiżanek kawy w średnim wieku) i choroby Parkinsona, choć w tym przypadku znaczenie ma najprawdopodobniej nie tylko kofeina, ale również inna substancja znajdująca się w kawie, EHT, będąca pochodną kwasu eikozanowego.

Wspiera układ sercowo-naczyniowy

Wpływ kofeiny na układ sercowo-naczyniowy obejmuje:

• Stymulację pracy serca, głównie poprzez pobudzenie układu współczulnego. Efektem tego działania jest przyspieszenia pracy serca i krótkotrwały wzrost ciśnienia krwi (po 60 minutach od spożycia 300 mg kofeiny ciśnienie skurczowe wzrasta o 7 mmHg, a rozkurczowe o 3 mmHg). Działanie to jest korzystne w sytuacjach wzmożonej aktywności fizycznej lub umysłowej, a także u osób z niskim ciśnieniem krwi. Dla ogółu populacji efekty te są zazwyczaj nieszkodliwe i przejściowe.
• Wspomaganie krążenia, co skutkuje lepszym dotlenieniem komórek. Regularne spożycie umiarkowanych dawek kofeiny rozszerza naczynia krwionośne poprzez jej bezpośrednie wiązanie się z receptorami w komórkach mięśni gładkich naczyń oraz stymulację produkcji tlenku azotu.

W przeprowadzonej niedawno metaanalizie wykazano, że regularne spożywanie kawy jest związane z niższym ryzykiem rozwoju nadciśnienia, niewydolności serca i migotania przedsionków.

Niejednoznaczne wyniki uzyskano w odniesieniu do spożycia kawy i ryzyka rozwoju choroby wieńcowej (niskie dawki kofeiny zmniejszają je, natomiast wysokie – zwiększają). Podkreślono również, że dla osiągnięcia korzystnych efektów w zakresie profilaktyki chorób serca, znaczenie ma sposób przygotowania kawy, który wpływa na zawartość innych, poza kofeiną, substancji.

Poprawia samopoczucie

Kofeina, blokując receptory adenozyny, zwiększa poziom dopaminy i serotoniny – neuroprzekaźników odpowiedzialnych za dobry nastrój i motywację.

Działanie to przekłada się na zmniejszenie ryzyka depresji oraz zaburzeń lękowych. Oceniono to w badaniu kohortowym z udziałem blisko 150 000 osób, z których ponad 80% regularnie piło kawę (ponad 40% 2-3 filiżanki dziennie). Stwierdzono zależność J-kształtną między spożyciem kawy a wystąpieniem depresji i lęku, z najmniejszym ryzykiem tych zaburzeń przy spożyciu 2-3 filiżanek dziennie. Najlepsze efekty uzyskano dla kawy czarnej lub z mlekiem, ale niesłodzonej.

Poprawia wyniki sportowe

Właściwości kofeiny (stymulacja układu nerwowego, zwiększanie poziomu adrenaliny) poprawiają wytrzymałość, opóźniają uczucie zmęczenia i pozwalają na dłuższe oraz intensywniejsze treningi, zwłaszcza w sportach wytrzymałościowych, jak bieganie, kolarstwo czy pływanie.

International Society of Sports Nutrition zaleca spożywanie kofeiny w dawkach 3-6 mg/kg masy ciała, 60 minut przed treningiem. Bardzo wysokie dawki kofeiny (np. 9 mg/kg) są związane z wysoką częstością występowania skutków ubocznych i nie są konieczne do wywołania efektu ergogenicznego.

Zmniejsza apetyt i wspomaga odchudzanie

Jakie jeszcze jest zastosowanie kofeiny? Kofeina, wpływając na uwalnianie dopaminy i noradrenaliny, oddziałuje na uczucie sytości i redukuje łaknienie, zwłaszcza krótko po spożyciu. Dzięki temu osoby pijące kawę czy yerba mate lub przyjmujące kofeinę w postaci suplementów często odczuwają mniejszą potrzebę podjadania między posiłkami.

Co więcej, w organizmie kofeina podkręca tempo metabolizmu:

• zwiększa termogenezę, co wiąże się ze spalaniem kalorii,
• stymuluje rozkład tłuszczów w tkance tłuszczowej.

W metaanalizie z 2019 r. wykazano, że spożycie kofeiny, w zależności od dawki, może powodować redukcję masy ciała, BMI i zawartości tkanki tłuszczowej odpowiednio o 22% 17% i 28%.

Zawartość kofeiny w produktach spożywczych

Dla bezpieczeństwa najlepiej pić nie więcej niż 2-3 filiżanki kawy dziennie.

Dawkowanie kofeiny

Dzienna dawka kofeiny wynosząca 400 mg dziennie uważana jest za bezpieczną z wyjątkiem kobiet w ciąży i karmiących piersią, którym zaleca się maksymalnie 200 mg kofeiny dziennie.

Porcja 400 mg kofeiny odpowiada 4 filiżankom kawy lub 8 filiżankom yerba mate. Na rynku dostępne są również suplementy diety zawierające kofeinę w dawce 100 lub 400 mg.

Warto nadmienić, że kofeina może być w organizmie metabolizowana wolno lub szybko, na co wpływ ma występowanie polimorfizmu genu kodującego CYP1A2. Obecność allela CYP1A2*1A warunkuje szybki metabolizm, natomiast allela CYP1A2*1F – wolny. U tej drugiej grupy osób okres półtrwania kofeiny może wynosić nawet 10 godzin, co może skutkować problemami ze snem po spożyciu produktów bogatych w kofeinę po południu.

Przedawkowanie kofeiny

Przy regularnym spożywaniu ilości powyżej 400 mg dziennie mogą wystąpić objawy przedawkowania kofeiny (głównie ze strony układu nerwowego i układu krążenia). Za śmiertelne uznaje się spożycie 10 g kofeiny (co odpowiada stężeniu we krwi wynoszącemu od 80 do 100 μg/ml).

Uważaj na kofeinę w proszku!

Tzw. dry scooping to sposób przyjmowania suplementu w proszku prosto do ust, bez rozpuszczenia w wodzie. Jest to niebezpieczne – czystą kofeinę bezwodną łatwo przedawkować.

Skutki uboczne

Niekorzystne działania kofeiny przyjmowanej w nadmiarze obejmują:

• bezsenność, szczególnie jeśli kawa pijana jest po południu lub wieczorem,
• silne pobudzenie psychoruchowe objawiające się nerwowością i rozdrażnieniem,
• drżenie rąk i przyspieszoną pracę serca,
• problemy żołądkowe związane z pobudzaniem przez kawę produkcji kwasu żołądkowego,
• bóle głowy i wahania ciśnienia krwi,
• zaburzenia rytmu serca.

Regularne spożywanie kofeiny prowadzi do tolerancji; nagłe jej odstawienie może wywołać zmęczenie, bóle głowy, spadek koncentracji.

Kto jest szczególnie wrażliwy na działanie kofeiny?

• kobiety w ciąży i karmiące piersią – kofeina przenika przez łożysko i do mleka, dlatego zaleca się ograniczenie spożycia do 200 mg dziennie,
• osoby z nadciśnieniem tętniczym oraz zaburzeniami rytmu serca,
• osoby z chorobą wrzodową żołądka oraz refluksem,
• dzieci i młodzież,
• osoby palące papierosy (zwiększone ryzyko nadmiernego pobudzenia),
• osoby przyjmujące leki, z którymi kofeina wchodzi w interakcje (leki przeciwdepresyjne, przeciwzakrzepowe czy leki na nadciśnienie)