Kofeina – właściwości i wpływ kofeiny na organizm

Kofeina to jedna z lepiej przebadanych substancji. Na podstawie wieloletnich badań wiemy, jak wpływa na nasz organizm oraz jakie są jej skutki uboczne. Głównym źródłem kofeiny w naszej diecie jest kawa. W Polsce aż 65% osób deklarujących codzienne picie kawy sięga po nią 2-3 razy dziennie. Jak działa na nas kofeina i w jakich dawkach jest bezpieczna? Ile kofeina utrzymuje się w organizmie i gdzie, poza kawą, można ją jeszcze znaleźć? Wyjaśniamy! 

Co to jest kofeina?

Środowiska naukowe uznają kofeinę za jeden z powszechniejszych środków stymulujących o działaniu psychoaktywnym.  

• Występuje w ponad 60 gatunkach roślin, jednakże najczęściej pozyskuje się ją z nasion kawy, liści krzewu herbacianego i ostrokrzewu paragwajskiego. Można ją otrzymać także syntetycznie.  
• Kofeina to alkaloid purynowy, który w czystej postaci jest białym, bezwonnym, gorzkim i krystalicznym proszkiem. Stężenie kofeiny w różnych jej źródłach zależy od gatunku rośliny, sposobu ich przetwarzania i innych substancji obecnych w roślinach.

Za odkrywcę kofeiny uważa się niemieckiego chemika Friedlieba Ferdinanda Runge’a. Udział w tym odkryciu miał sam Johann Wolfgang von Goethe – jeden z najwybitniejszych pisarzy niemieckich. Goethe zainteresowany naukami ścisłymi zaprosił do siebie Runge’a w celu dyskusji nad różnymi substancjami pochodzenia roślinnego. Po tym spotkaniu Goethe wręczył Friedliebagowi ziarna kawy, a następnie poprosił o ich analizę. Na podstawie przeprowadzonych badań udało mu się z nich pozyskać kofeinę. Odkrycie miało miejsce w 1819 r. 

Jak działa kofeina?

Głównym działaniem kofeiny jest zmniejszanie uczucia zmęczenia, senności i poprawa koncentracji. Za ten efekt odpowiada blokowanie jednego z neuroprzekaźników – adenozyny. Związek budową przypomina kofeinę, natomiast wykazuje odwrotne działanie. Adenozyna, przyłączając się do odpowiednich receptorów w mózgu, wpływa na pojawienie się uczucia zmęczenia. W momencie spożycia np. kawy, kofeina uniemożliwia adenozynie połączenie się z danym receptorem i sama zajmuje jej miejsce, powodując tym wzrost pobudzenia i koncentracji. 

Kofeina wpływa też na szereg przemian metabolicznych organizmu oraz na pracę wielu narządów i układów m.in. poprzez:

• Wzrost ciepłoty ciała, 
• Zwiększenie czujności, 
• Działanie antyoksydacyjne, 
• Wpływ na tempo metabolizmu, 
• Wspieranie funkcji poznawczych, 
• Rozszerzanie naczyń krwionośnych, 
• Pobudzanie wydzielania serotoniny, adrenaliny i dopaminy, 
• Zmniejszanie ryzyka wystąpienia chorób neurodegeneracyjnych i nowotworowych. 

Sprawdź, Cardiamid z kofeiną, suplement diety. 

Ile działa kofeina?

Kofeina jest bardzo szybko wchłaniana w naszym układzie pokarmowym, a jej przyswajalność wynosi 99%. Maksymalne stężenie we krwi osiąga po około 40 minutach od spożycia. Jej okres półtrwania (czas, po którym stężenie danej substancji we krwi zmniejsza się o połowę) w zależności od indywidualnych predyspozycji wynosi od 3 do 4 godzin. Wzrasta natomiast w przypadku ciąży – wówczas wynosi od 9 do 11 godzin. 

Kofeina po spożyciu dociera do wszystkich komórek naszego organizmu. Jej obecność została również wykryta w mleku kobiecym i spermie. Co ważne, kofeina nie kumuluje się w naszych tkankach i jest całkowicie metabolizowana w wątrobie. Na tempo jej rozkładu wpływają takie czynniki jak np. palenie papierosów, stosowane leki, predyspozycje genetyczne czy stosowana dieta. 

Kiedy kofeina przestaje działać?

Po około 5 godzinach od spożycia napoju z kofeiną jej poziom w organizmie zmniejsza się o ponad połowę, a działanie powoli słabnie. W tym czasie niektórzy mogą już odczuwać zmęczenie lub senność. Nie oznacza to, że objawy te wystąpią u każdego. Reakcja na spadek stężenia kofeiny w organizmie u każdego może przebiegać w inny sposób. 

Co ciekawe, czas działania kofeiny w organizmie w dużej mierze zależy od naszych genów. Za rozkład kofeiny odpowiada enzym zlokalizowany w wątrobie – cytochrom P450, którego mogą kodować dwa warianty genu CYP1A2. Okazuje się, że jeden z nich powoduje nawet 4-krotnie wolniejszy metabolizm kofeiny w porównaniu do osób z prawidłową jego wersją. Wariant ten występuje u niemal połowy społeczeństwa.

Ile działa kofeina?

Kofeina jest bardzo szybko wchłaniana w naszym układzie pokarmowym, a jej przyswajalność wynosi 99%. Maksymalne stężenie we krwi osiąga po około 40 minutach od spożycia. Jej okres półtrwania (czas, po którym stężenie danej substancji we krwi zmniejsza się o połowę) w zależności od indywidualnych predyspozycji wynosi od 3 do 4 godzin. Wzrasta natomiast w przypadku ciąży – wówczas wynosi od 9 do 11 godzin. 

Kofeina po spożyciu dociera do wszystkich komórek naszego organizmu. Jej obecność została również wykryta w mleku kobiecym i spermie. Co ważne, kofeina nie kumuluje się w naszych tkankach i jest całkowicie metabolizowana w wątrobie. Na tempo jej rozkładu wpływają takie czynniki jak np. palenie papierosów, stosowane leki, predyspozycje genetyczne czy stosowana dieta. 

Kiedy kofeina przestaje działać?

Po około 5 godzinach od spożycia napoju z kofeiną jej poziom w organizmie zmniejsza się o ponad połowę, a działanie powoli słabnie. W tym czasie niektórzy mogą już odczuwać zmęczenie lub senność. Nie oznacza to, że objawy te wystąpią u każdego. Reakcja na spadek stężenia kofeiny w organizmie u każdego może przebiegać w inny sposób. 

Co ciekawe, czas działania kofeiny w organizmie w dużej mierze zależy od naszych genów. Za rozkład kofeiny odpowiada enzym zlokalizowany w wątrobie – cytochrom P450, którego mogą kodować dwa warianty genu CYP1A2. Okazuje się, że jeden z nich powoduje nawet 4-krotnie wolniejszy metabolizm kofeiny w porównaniu do osób z prawidłową jego wersją. Wariant ten występuje u niemal połowy społeczeństwa.

Czy sportowcy mogą stosować kofeinę?

Australijski Instytut Sportu umieścił kofeinę w Grupie A suplementów stosowanych przez sportowców. W tej grupie znajdują się te substancje, których skuteczność i bezpieczeństwo zostały potwierdzone na podstawie wielu badań naukowych.

Kofeina bezpośrednio oddziałuje na centralny układ nerwowy (CUN). Poprawia zdolności wysiłkowe oraz wpływa na odsunięcie w czasie uczucia zmęczenia. Wśród osób, które ją stosują, obserwuje się zwiększoną czujność i szybkość reakcji oraz poprawę koncentracji. Wg zaleceń sportowcy mogą przyjmować od 3 do 6 mg kofeiny/kg masy ciała.

Jednym z lepszych źródeł kofeiny w diecie sportowców jest kawa i warto ją wypić na ok. 1 godzinę przed planowaną aktywnością. Sportowcy stosują też suplementy diety zawierające kofeinę. Zobacz np. Singularis Superior Kofeina + Guarana, suplement diety. Niektóre z nich są też wzbogacane o elektrolity. Sprawdź np. Pharmasis Elektrolity + Kofeina, suplement diety, smak cytrynowy. Przyjmując suplementy z kofeiną, uważaj, aby nie przekroczyć zalecanej dziennej ilości kofeiny. 

Czy kofeina wspomaga odchudzanie?

Przyjmowanie kofeiny m.in. pod postacią kawy może sprzyjać odchudzaniu, a także zmniejsza ryzyko rozwoju otyłości. 

• Dzieje się tak, ponieważ kofeina wpływa na przyspieszenie przemiany materii.
• Co więcej, w kawie obecne są substancje, takie jak kwas chlorogenowy i trygonelina, które regulują poziom glikemii i profilu lipidowego co sprzyja utracie masy ciała.  
• Kofeina oddziałuje również na rozkład tkanki tłuszczowej (lipolizy) oraz przyspiesza proces termogenezy.

Naukowcy, którzy przeprowadzali badania na populacji polskiej, udowodnili, że wypijanie już 3 filiżanek kawy dziennie skuteczniej zmniejsza ryzyko wystąpienia otyłości w porównaniu do wypijania tylko 1 filiżanki (Grosso G., i in., Association of daily coffee and tea consumption and metabolic syndrome: results from the Polish arm of the HAPIEE study). Osoby, które regularnie piją kawę, wykazują mniejszy poziom tkanki tłuszczowej oraz mniejszy obwód brzucha. Ponadto kawosze, u których istnieją genetyczne predyspozycje do rozwoju otyłości, mają o wiele niższe BMI niż osoby niepijące kawy. 

Kofeina – przeciwwskazania

Osoby zdrowe, regularnie pijące napoje z kofeiną w dopuszczalnych ilościach, zwykle dobrze je tolerują. Rzadko też występują u nich działania niepożądane po ich spożyciu. Istnieje jednak kilka przypadków, w których spożywanie produktów kofeinowych jest niezalecane lub nawet przeciwwskazane. 

• Choroba wrzodowa żołądka – kofeina wraz z innymi składnikami kawy sprzyjają wydzielaniu kwasu żołądkowego, co skutkuje podrażnianiem błony śluzowej żołądka. 
• Zaburzenia snu – picie napojów z kofeiną, zwłaszcza w godzinach popołudniowych, może skracać czas trwania snu oraz wpływać na trudności z zasypianiem. 
• Ciąża – kofeina może zwiększyć ryzyko poronienia, a także wpływa na zmniejszenie masy urodzeniowej dziecka. 
• Przyjmowane leki – produkty z kofeiną mogą zaburzać działanie leków antydepresyjnych, przeciwbólowych, preparatów stosowanych przy astmie i antybiotyków. 
• Wiek dziecięcy – dzieci, które spożywają kofeinę zawartą m.in. w słodkich napojach gazowanych, częściej doświadczają bólu głowy, drażliwości, problemów z koncentracją i bezsenności, co zaburza ich prawidłowy rozwój. 

Kofeina – skutki uboczne

Dopuszczalna dobowa dawka kofeiny, która nie wiąże się z wystąpieniem skutków ubocznych, wynosi 400 mg. Natomiast jednorazowo można spożyć do 200 mg kofeiny. Dla przykładu, w jednej filiżance kawy espresso znajduje się ok. 60 mg kofeiny. Wyjątek stanowią tutaj kobiety w ciąży i karmiące. W ich przypadku dzienna dopuszczalna dawka kofeiny wynosi 200 mg.

Przyjmowanie kofeiny w za dużych dawkach, tj. od 400 do 800 mg na dobę, wiąże się z wystąpieniem skutków ubocznych. Są to:

• Drgawki, 
• Niepokój, 
• Ból głowy, 
• Kołatanie serca, 
• Dekoncentracja,
• Zaburzenia trawienia, 
• Przyspieszony oddech, 
• Nadmierne pobudzenie, 
• Problemy z zasypianiem. 

Śmiertelna dawka kofeiny wynosi od 5 do 10 g/kg masy ciała lub od 150 do 200 mg/kg masy ciała. Jest mało prawdopodobne, aby dorosły człowiek spożył tak duże dawki kofeiny, wypijając jedynie napoje kofeinowe. Przedawkowanie kofeiny ze skutkiem śmiertelnym może mieć miejsce w przypadku nieodpowiedniego stosowania suplementów diety. 

Kofeina – gdzie występuje?

Kofeina jest substancją, którą można pozyskać syntetycznie lub z produktów pochodzenia roślinnego, takich jak:

• Ziarna kawy, 
• Nasiona koli, 
• Liście herbaty, 
• Nasiona guarany, 
• Nasiona kakaowca, 
• Ostrokrzew paragwajski (yerba mate).

Kofeina pochodząca z liści herbaty nazywana jest teiną, z ostrokrzewu paragwajskiego – mateiną, natomiast z nasion guarany – guaraniną.

Kofeina obecna jest także w niektórych napojach izotonicznych, energy-drinkach, a nawet w słodkich przekąskach. Kofeina często dodawana jest do suplementów diety dla osób aktywnych fizycznie. Zobacz np. Allnutrition Caffeine suplement diety. Kofeinę dodaje się także do preparatów, których składniki wspomagają poprawę koncentracji. Sprawdź np. Wellss Focus Shot granat + żeń-szeń + naturalna kofeina + chilli oraz Olimp KofAktin Forte Shot + Żeń-Szeń, suplement diety, płyn. 

Kofeina w kosmetykach

Dodatek kofeiny do kosmetyków poprawia kondycje skóry, zwiększa przepływ krwi i działa antyoksydacyjnie. Kremy do twarzy i kremy pod oczy z kofeiną redukują zmarszczki, poprawiają koloryt skóry oraz sprzyjają produkcji kolagenu. Niektóre preparaty pod oczy z tym składnikiem zmniejszają opuchliznę i cienie pod oczami. 

Kosmetyki z kofeiną sprawdzą się także do pielęgnacji włosów i ciała. Szampony do włosów z jej dodatkiem stymulują porost włosów oraz dogłębnie oczyszczają skórę głowy. Kofeina dodawana jest również do złuszczających peelingów oraz balsamów do ciała o działaniu antycellulitowym. 

Kofeina – podsumowanie 

Badania pokazują, że regularne picie napojów kofeinowych, takich jak np. kawa, jest korzystne dla naszego zdrowia, o ile spożywamy je wg zaleceń. Codziennie możemy przyjąć do 400 mg kofeiny, czyli ok. 5 filiżanek kawy. Pamiętaj, że kofeina znajduje się także w innych produktach spożywczych, a każdy organizm inaczej na nią reaguje. Chcąc cieszyć się z jej pozytywnych właściwości, należy dostarczać ją z umiarem i przestrzegać dziennej rekomendowanej dawki. 

Źródła:

1. Australian Institute of Sport (AIS) position statement: Suplements and sports foods in high performance sport, https://www.ais.gov.au/__data/assets/pdf_file/0014/1000841/Position-Statement-Supplements-and-Sports-Foods.pdf, [dostęp 12.07.2023 r.]
2. Balawejder-Biśto A., Pyka-Pająk A., Kofeina – substancja znana czy poznawana, https://www.ptfarm.pl/download/?file=File%2FFarmacja+Polska%2F2022%2F8%2F02_OG_Kofeina_n.pdf, [dostęp 12.07.2023 r.]
3. Barczak A., Rola kawy w zapobieganiu otępieniu, [dostęp 12.07.2023 r.]
4. Biostat, Zdrowie Polaków – świadomość dotycząca skutków picia kawy, https://www.biostat.com.pl/img/UserFiles/Raport_Kawa/raport_dlaWp__Kawa.pdf, [dostęp 12.07.2023 r.]
5. Bojarowicz H., Przygoda M., Kofeina. Cz. I. Powszechność stosowania kofeiny oraz jej działanie na organizm, http://www.phie.pl/pdf/phe-2012/phe-2012-1-008.pdf, [dostęp 12.07.2023 r.]
6. Cao C., i in., Regular Coffee Consumption Is Associated with Lower Regional Adiposity Measured by DXA among US Women, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022316622022489?via%3Dihub, [dostęp 12.07.2023 r.]
7. Jafari A., i in., Relationship between maternal caffeine and coffee intake and pregnancy loss: A grading of recommendations assessment, development, and evaluation-assessed, dose-response meta-analysis of observational studies, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9396037/pdf/fnut-09-886224.pdf, [dostęp 12.07.2023 r.]
8. Mahdavi S., Palatini P., El-Sohemy A., CYP1A2 Genetic Variation, Coffee Intake, and Kidney Dysfunction, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9880799/?report=reader, [dostęp 12.07.2023 r.]
9. Pelczyńska M., Bogdański P., Prozdrowotne właściwości kawy, https://journals.viamedica.pl/varia_medica/article/view/67446/50154, [dostęp 12.07.2023 r.]