КОФЕИН: ВРЕД ИЛИ ПОЛЬЗА? ВЛИЯНИЕ КОФЕИНА НА СОН

Кофеин – это горький, белый, кристаллический ксантиновый алкалоид и стимулятор, является одним из наиболее часто потребляемых психоактивных веществ в мире. Содержится в семенах, листьях и плодах некоторых растений, чаще всего человек потребляет кофеин в виде экстракта, извлеченного из семени кофейного растения и листьев чайного куста, а так же продуктов и напитков, полученных на основе ореха колы. Так же кофеин можно найти в ягодах гуараны, гуаюсеи даже в некоторых безрецептурных препаратах (анальгетиках, спазмалитиках, антигистаминных). Структура кофеина вне зависимости от источника остается неизменной [1, 5].

Кофеин является мощным природным стимулятором, повышает выносливость и увеличивает физическую силу во время тренировок. Оказывает возбуждающее действие на центральную нервную систему, ослабляет действие снотворных веществ, повышает возбудимость спинного мозга, возбуждает дыхательные и сосудодвигательные центры. Механизм действия основан на антагонизме кофеина по отношению к рецепторам аденозина, последний  в свою очередь обладает седативным и расслабляющим действием. Кофеин ингибирует действие аденозина, задействуя при этом допамин, серотонин, ацетилхолин и адреналин. Кофеин быстро разлагается в организме путем N-деметелирования и окисления [1, 3].

Из-за возрастающей популярности употребления напитков, содержащих кофеин, проводят все больше исследований, в заключение которых говорится о разрушающем действии высоких доз кофеина, принятого во второй половине дня [4].Такие исследования имеют большое значение в связи с увеличением использования кофеина в младших возрастных группах, где хроническое недосыпаниестановится все более распространенным явлением.

На данный момент проведено множество исследований, которые доказывают различные эффекты кофеина, но в какой степени потребление кофеина влияет на сон и дневную функцию – неизвестно [4]. Нарушение сна приводит к сонливости и, как следствие, к повышению употребления кофеина. Несложно представить, что для некоторых людей это становится замкнутым кругом.

Доказано, что кофеин и его водорастворимые соли быстро всасывается в кишечнике (в том числе толстом), потом в кровь, достигая пика концентрации через 30-75 минут. 80 % кофеина метаболизируется в параксантин и теобромин, 16 % в теофиллин; при увеличении концентрации кофеина повышается уровень параксантина и клиренс кофеина [2]. Следовательно, регулярное потребление приводит к накоплению кофеина и параксантина, оба являются биологически активными веществами. Период полураспада составляет 5-10 часов.

Основной механизм действия кофеина основывается на блокаде А1- и А2А-рецепторов аденозина [5]. А1-рецепторы распространены по головному мозгу, включая гиппокамп, таламус, кору. А2А-рецепторы находятся в полосатом теле, прилежащем к нему ядре и обонятельном бугре. Аденозиновые рецепторы так же находятся в кровеносных сосудах, почках, сердце, желудочно-кишечном тракте. Аденозин снижает скорость проведения нервных импульсов, тормозит высвобождение нейромедиатора. До конца не известна роль аденозина в регуляции сна, однако существует мнение, что он ингибирует холинэргические нейроны в базальных отделах переднего мозга, которые обычно проводят возбуждение [5].

Timothy Roehrs и Thomas Roth провели в 2008 году крупное исследование. В течение 7 дней они вводили участвующим в эксперименте людям кофеин и наблюдали частичную толерантность к нарушению сна. В гипоталамно-гипофизарно-аденокортикальной оси путем введения кофеина была активирована секреция кортизола. Реакцию картизола на 0 мг для первой группы, 300 мг для второй группы и 600 мг для третьей группы кофеина оценивали до и после пяти дней ежедневного употребления. В первый день по сравнению с плацебо уровень кортизола повышался соответственно дозе, к пятому дню у второй группы развилась частичная толерантность, а у третьей группы полная толерантность. Таким образом, большая часть данных свидетельствует о толерантности к центральным эффектам кофеина [5]. Периферическое же действие заключалось в повышении артериального давления по сравнению с группой, употреблявших плацебо, даже после 5 дней употребления. Так же увеличилась деятельность симпатической нервной системы во второй и третьей группах. Немаловажным фактором являлось то, что концентрация кофеина в плазме крови была одинаковой у обеих групп, употреблявших кофеин. По результатам, толерантность к периферическим эффектам меняется в зависимости от нервной системы человека и выражается ниже, чем толерантность к центральным эффектам кофеина [5].

В 2013 году Drake C., Roehrs T., Shambroom  J. и Roth T. провели исследование, направленное на определение величины воздействия кофеина на сон при употреблении его за 0, 3 и 6 часов до сна[4]. Основную группу составили 12 здоровых людей. Бессонница была исключена на основании клинических оценок специалиста по сну, никто не употреблял никаких лекарств, действующих на центральную нервную систему. При этом участники, употреблявшие больше 5 порций(500 мг) кофеина в день, были исключены из исследования. Участники эксперимента вели дневник, где указывали количество потребленного кофеина за день(чай, кофе, шоколад, энергетические напитки и прочее). По итогам подсчетов средняя концентрация потребления кофеина составила 115 ± 169 мг/день кофеина [4].

Наибольшее сокращение общего времени сна по сравнению с плацебо наблюдалось у групп, употреблявших кофеин непосредственно перед сном и за 3 часа до сна, при этом существенных различий не наблюдалось. У группы, употреблявшей кофеин за 6 часов до сна, время сна сокращалось приблизительно на 41 минуту, что лишь немногим меньше, чем у остальных групп [4].

Хотя цель исследования состояла в том, чтобы выявить влияние кофеина на показатели нарушения сна, исследователи так же отследили влияние и на фазы сна. Введение кофеина в каждой из групп значительно снижает разрыв между первой и второй фазой сна по сравнению с плацебо. Сокращение продолжительности медленного сна наблюдалось у всех групп, при этом не наблюдалось никакого влияния на быструю фазу сна ни в одной группе. Тем не менее, не было никаких существенных различий в процентном отношении к распределению стадий сна между условиями употребления кофеина [4].

Результаты данного исследования показывают, что 400 мг кофеина, принятого даже за 6 часов до сна, значительно нарушают сон, наблюдается снижение длительности сна более чем на 1 час [4]. Если испытывать подобную потерю сна в течение нескольких ночей, можно наблюдать пагубные последствия на дневной функции организма. Таким образом, опираясь на результаты данного исследования, следует исключить потребление кофеина во второй половине дня как минимум с 17:00, особенно в отношении кофе премиум-класса и энергетических напитков.

Риски употребления кофеина становятся все более распространенными среди взрослых и подростков, которые недооцениваются как населением, так и врачами. На основании вышеизложенных исследований можно сделать следующие выводы: кофеин может помочь частично увеличить артериальное давление при его низких значениях; высокие дозы кофеина пагубно влияют на продолжительность сна, даже при употреблении в ранние вечерние часы; при употреблении кофеина снижается продолжительно медленной фазы сна, в течение которой в организме происходит восстановление и выработка гормона роста (что особенно важно для детей и подростков).

Список литературы:

1. Кофеин / [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://lifebio.wiki/кофеин (дата обращения: 20.03.17).
2. Кофеин (Caffeine): инструкция, применение и формула / [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: https://www.rlsnet.ru/mnn_index_id_789.htm
3. Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия – К.: Выщашк. Головное изд-во, 1989. – 447 с.
4. Drake C., Roehrs T., Shambroom J., Roth T. Caffeine Effects on Sleep Taken 0, 3, or 6 Hours before Going to Bed // J Clin Sleep Med. – 2013. – 9(11). – P. 1195-1200.
5. Roehrs T., Roth T. Caffeine: sleep and daytime sleepiness. // Sleep Medicine Reviews. – 2008. – №12. – P. 153-162.