Не только источник бодрости: какое влияние оказывает кофе на человеческий организм

Структура кофеина имитирует молекулы аденозина, которые не только входят в состав нуклеиновых кислот, но и играют важную роль в работе мозга. Считается, что аденозин участвует в регуляции циклов сна и бодрствования: пока мы спим, его концентрация в мозге постепенно снижается, но в период бодрствования аденозин накапливается, вызывая усталость.

Кофеин конкурирует с молекулами аденозина за связывание с рецепторами на поверхности нервных клеток. Занимая их места, он ослабляет тормозящее влияние аденозина и позволяет нейронам продолжать активную работу, что и делает его стимулятором. Рецепторы аденозина в изобилии представлены и в почках. Связываясь с ними, кофеин вызывает повышенное образование слюны и мочи, заставляя чаще бегать в туалет.

Кроме того, кофеин затрудняет обратное всасывание дофамина. Этот гормон выбрасывается в синапсы – места соединения нейронов – концевыми отростками нейронов и связывается рецепторами на соседних нейронах, влияя на их работу. Он считается важнейшим гормоном системы внутреннего подкрепления, вызывая чувства удовлетворения и удовольствия. Выполнив свою работу, молекулы дофамина поглощаются обратно для повторного использования.

Блокируя их всасывание, кофеин продлевает и усиливает эйфорию. Ровно так же действуют и многие другие стимуляторы, такие как кокаин, – хотя их эффект несравненно мощнее. Но и кофеин не так уж прост. В дополнение ко всему упомянутому выше, он стимулирует и выброс в кровь адреналина. Этот «боевитый» гормон, в свою очередь, вызывает повышение давления и частоты сердечных сокращений, усиливает дыхание. Чувствуете бодрость и приятное возбуждение? То-то.

Да: привычка к постоянному взбадриванию себя очередной порцией кофе ослабляет его эффекты. Это неудивительно: ощущая нехватку аденозина, клетки начинают производить все больше и больше рецепторов, чтобы связывать его. Как следствие, для достижения того же эффекта требуются все большие и большие дозы кофеина. По той же причине в случае резкого отказа от потребления кофе можно испытать многие «прелести» синдрома отмены.

Имеющиеся в избытке рецепторы так успешно связывают аденозин, что даже нормальные концентрации этого гормона в мозге оказывают выраженное ингибирующее действие, вызывая сонливое и подавленное состояние, раздражительность и т.п. Недаром «злоупотребление кофеином» фигурирует в последнем (5-м) издании Диагностического и статистического руководства по психическим расстройствам, принятом в 2013 г.

Летальная доза кофеина составляет около 150 мг на килограмм массы тела – столько содержится в 2-3 стандартных порциях эспрессо. Его концентрация в крови начинает нарастать уже через 10 минут и достигает максимума примерно через 45 минут после того, как мы выпили кофе. Эффекты кофеина длятся 3-5 часов, однако срок его «полужизни» в организме составляет около шести часов: за этот срок примерно половина кофеина выводится.

Таким образом, чтобы смертельно отравиться кофе, среднему человеку массой 70 кг понадобится выпить больше сотни чашек эспрессо в течение нескольких часов. Трудно представить, чтобы кому-нибудь это удалось. К тому же, благодаря выбросу адреналина и другим эффектам кофеина, головокружение и тошнота проявятся намного раньше и вряд ли позволят достичь летальной дозы.

Кофе – напиток, содержащий не только кофеин, но и сотни других соединений, включая антиоксиданты. По данным Национальных институтов здравоохранения (NIH), обобщившим наблюдения за более чем пятью миллионами жителей США, активное потребление кофе снижает риск развития болезней Альцгеймера и Паркинсона, диабета 2 типа и других нарушений.